濾板燒結(jié)生產(chǎn)實用實用工藝流程

1、濾板燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程燒結(jié)是粉末或粉末壓坯加熱到低于其中基本成分的熔點(diǎn)的溫度，然后以一定的方法和速度冷卻到室溫的過程。燒結(jié)的結(jié)果是粉末顆粒之間發(fā)生粘結(jié)，燒結(jié)體的強(qiáng)度增加，把粉末顆粒的聚集體變成為晶粒的聚結(jié)體，從而獲得所需的物理、機(jī)械性能的制品或材料。1低溫預(yù)燒階段在此階段主要發(fā)生金屬的回復(fù)及吸附氣體和水分的揮發(fā)，壓坯內(nèi)成形劑的分解和排除等。2. 中溫升溫?zé)Y(jié)階段此階段開始出現(xiàn)再結(jié)晶，在顆粒內(nèi)，變形的晶粒得以恢復(fù)，改組為新晶粒，同時表面的氧化物被還原，顆粒界面形成燒結(jié)頸。3. 高溫保溫完成燒結(jié)階段此階段中的擴(kuò)散和流動充分的進(jìn)行和接近完成，形成大量閉孔，并繼續(xù)縮小，使孔隙尺寸和孔隙總數(shù)有所減少，燒結(jié)

2、體密度明顯增加。燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程 11. 燒結(jié)的概念將各種粉狀含鐵原料，配入適量的燃料和熔劑，加入適量的水，經(jīng)混合和造球后在燒結(jié)設(shè)備上使物料發(fā)生一系列物理化學(xué)變化，將礦粉顆粒黏結(jié)成塊的過程。2. 燒結(jié)生產(chǎn)的工藝流程目前生產(chǎn)上廣泛采用帶式抽風(fēng)燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)燒結(jié)礦。燒結(jié)生產(chǎn)的工藝流程如圖24所示。主要包括燒結(jié)料的準(zhǔn)備，配料與混合，燒結(jié)和產(chǎn)品處理等工序。燒結(jié)是聚四氟乙烯制品生產(chǎn)的特殊過程：燒結(jié)是聚四氟乙烯制品成型加工過程中的一個重要環(huán)節(jié)，它將引起聚四氟乙烯制品性能發(fā)生根本的變化。與燒結(jié)溫度、冷卻速度等 藝條件的不同直接影響到制品的分子量、結(jié)晶度和孔隙率。而這三者又對制品的物理、 機(jī)械和電氣性能發(fā)生影響，

3、同時燒結(jié)過程完成得好壞，還影響到制品中殘余應(yīng)力的大小與分布，故燒結(jié)工藝控制不當(dāng)將導(dǎo)致制品翹曲、變形乃至開裂。PTFE冷壓燒結(jié)工藝過程是什么？歸納來說，PTFE冷壓燒結(jié)成型基本上是由預(yù)成型、 燒結(jié)、冷卻三個步驟 組成。即在室溫下先將純的聚四氟乙烯粉料或加有石墨等填充、增強(qiáng)材料 的復(fù)合配料加人模腔中，于壓機(jī)上預(yù)壓成密實的制品形狀的壓件，然后從壓 模中取出壓件，放入燒結(jié)爐中于 360380 C：下進(jìn)行加熱，使聚四氟乙烯 由結(jié)晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)，由分散的樹脂顆粒通過擴(kuò)散熔融而黏結(jié)成密集、 連續(xù)、透明整體，通過降溫冷卻后又變成結(jié)晶型堅固的乳白色制品。由于 在燒結(jié)過程中對被燒結(jié)物完全不加約束力，故也稱為自由

4、燒結(jié)法。（a）第一次（b）插入陽（c）第二次（d）插入陽（e）施壓加料 模 加料 模（2>（1）預(yù)成型。冷壓制坯時，將過篩的樹脂按制品所需量均勻地加入模腔內(nèi) 對施壓方向與壁厚完全相同的制品，料應(yīng)一次全部加入；形狀較復(fù)雜的制 品，可將所需粉料分成幾份分次加入模腔，每次加進(jìn)的粉料量應(yīng)與其填充 的部分模腔容積相適應(yīng)，而且應(yīng)用幾個陽模分層次地對粉料施壓。聚四氟 乙烯法蘭套筒制品分次加料的壓制過程如圖5-5圖5 -5 PTFE法蘭套筒制品分次加料的壓制過程(b) MARIf 41 一模套2 芯棒3 底模4 一陽模（1） 5 陽模（2）聚四氟乙烯冷壓制坯時，粉料在模內(nèi)壓實的程度愈小，燒結(jié)后制品的收縮

5、率就愈大；如果坯件各處的密度不等，燒結(jié)后的制品會因各處收縮不同而產(chǎn) 生翹曲變形，嚴(yán)重時會出現(xiàn)制品開裂。因此，冷壓制坯時嚴(yán) 格控制裝料量、 所施壓力和施壓與卸壓的方式，以保證坯件的密度和各部分的密度均一性達(dá)到預(yù)定的要求。模壓時，陽模下降速度不要太快，以 30-50mm/mi n 為佳，臨近 終點(diǎn)時速度應(yīng)更慢，慢至IOmm/min 以下。在升壓過程中還應(yīng)泄壓2-4次或分段保壓，以使物料中的空氣充分逸出。保壓時間隨型 坯 厚度而定，可從幾分鐘到幾十分鐘不等，保證使壓力傳遞均勻并有利于空隙的消除。預(yù)成型壓力一般在17-35MPa，若總壓力不夠時可通過提高模 溫來彌補(bǔ)。模壓壓力與模壓工藝、所用物料、填料

6、品種和混料方法(干法 或濕法)有關(guān)。采用自動模壓工藝的成型 壓力要比一般模壓法高一倍，濕 法混合填充PTFE則不采用自動模壓法。因泄氣次數(shù)多而難于控制。(2) 燒結(jié)。燒結(jié)是使聚四氟乙烯微粒熔結(jié)成整體的過程，是成型過程中的一 個關(guān)鍵工序，燒結(jié)的好壞直接影響制品的各項物理力學(xué)性能。燒結(jié)一般在自由狀態(tài)下于空氣中進(jìn)行加熱，也采用在氮?dú)獗Ｗo(hù) 下燒結(jié)或熱壓燒結(jié)法。 升溫階段。燒結(jié)時，隨著料坯溫度的升高，型坯體積發(fā)生膨脹，在熔 點(diǎn)附近其體積膨脹率高達(dá)，因而要控制升溫速度。過快則導(dǎo)致坯件內(nèi)外溫差加大，引起內(nèi)外膨脹不均勻而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，使制品變形、開裂。通常升溫速度取決于制品的大小、厚度，物料的組成、粒徑等。大型

7、制件應(yīng)先以30- 40 C /h的速度升溫至300 C ,再以0-20 C /h速 度升溫；中型制件則可采用60- 70 C /h的速度升溫；小型制品可以100-1 20 ° C/的速度升溫或自由升溫。聚四氟乙烯的燒結(jié)溫度高低主要由樹脂的 熱穩(wěn)定來確定，熱穩(wěn)定性高者可定為380- 400 C，熱穩(wěn)定性差者取365- 375 Co在允許燒結(jié)溫度的范圍內(nèi)，提高燒結(jié)溫度可使制品的結(jié)晶度增大， 相對密度和成型收縮率也增大。 保溫階段。晶區(qū)的熔化與分子的擴(kuò)散需要一定的時間，因此在達(dá)到燒 結(jié)溫度后，應(yīng)將坯件在此溫度下保持一定時間，使坯件 結(jié)晶能夠完全消失。 保溫時間長短與樹脂品種、粒徑、制品大小

8、有關(guān)。燒結(jié)溫度高、樹脂熱穩(wěn)定性差應(yīng)縮短保溫時間，以免造成樹脂熱分解；粒徑小的樹脂粉料經(jīng)冷壓 后，坯件中孔隙含量低，導(dǎo)熱性 好，可適當(dāng)縮短保溫時間。一般大型制品 保溫5-IOh，小型僅1h，厚度每增加Imm，燒結(jié)時間應(yīng)延長6min。(3) 冷卻。冷卻過程是大分子由無定形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶態(tài)的過程，制品燒結(jié)后的冷卻速度決定著制品的結(jié)晶度，從而影響到制品的各項物理力學(xué)性能。如大型制品一般以12-24 C /h降溫，在結(jié)晶速度最 快的溫度范圍保溫一段時間，使制品均勻冷卻到 317 C以下，再以2O-5 0 C /h速度冷卻到，從燒結(jié)爐中取出制品，放入保溫箱中緩慢冷卻至室溫。 這種制品的結(jié)晶度約60%-85%

9、,結(jié)晶排列緊密。中型制品冷卻速度為30-40 C /h，溫度降至250 C時取出，取出后是否淬火根據(jù)使用要求而定。 小型制品冷卻速度為60- 70 C /h。如果要求制品透明，韌性好，則應(yīng)采取 快速冷卻，對小型制品可采用淬火的辦法。這些制品結(jié)晶度約為50%-65%。板面兩邊不等長或中間凸起兩端松邊(1) 燒結(jié)條件不合理。應(yīng)調(diào)整燒結(jié)條件。如燒結(jié)溫度、保溫和降溫時間等。(2) 刀刃與芯軸中心線不平行。應(yīng)調(diào)整至平行板材燒結(jié)變形(1) 保溫時間太短。應(yīng)適當(dāng)延長。為了使燒結(jié)件的內(nèi)外溫度均勻一致，應(yīng)在300 330 C條件下保溫一段時間。(2) 降溫速度太快。應(yīng)適當(dāng)減慢。冷卻速度關(guān)系到板材的結(jié)晶度，是影響

10、其物理性能的重要參數(shù)，降溫太快，板材容易產(chǎn)生應(yīng)變及龜裂。一般以加一50 C幾的速度降溫冷卻較為適宜。<3)爐溫分布不均勻。應(yīng)增加測溫點(diǎn)和控溫精度，使?fàn)t溫分布均勻，也可適當(dāng)延長降溫時間板材燒結(jié)裂紋(1) 升溫或降溫速度太快。應(yīng)適當(dāng)控制升溫速度。通常，升溫速度為0 . 4 1C/庇no制品越大，升溫速度應(yīng)越慢，當(dāng)溫度升至330 C左右時，板材外部先開始熔融，然后逐漸向內(nèi)滲透若采用1 . 5-3t /而n的升溫速度，向內(nèi)滲透的熔融速度約為每毫米厚度5 6而no為了使整個板材達(dá)到熔融，必須控制一定的升溫速度和恒溫時間。(2) 燒結(jié)溫度太高。應(yīng)適當(dāng)降低。(3) 保溫時間太長。應(yīng)適當(dāng)縮短。(4) 預(yù)制品脫模時碰傷，導(dǎo)致燒結(jié)裂紋。應(yīng)小心脫模，避免碰撞。預(yù)成型時，加壓完成后要 緩慢泄壓，防止制品炸裂旋切厚薄不均及表面有橫向波紋(1) 刀片安裝不良。應(yīng)適當(dāng)調(diào)整。一般旋切厚度為0 5 3mm的板材時，刀尖角為 38旋切厚度為o 5mm時，刀尖角34 '，后角一般不大于 5 '。刀尖高度應(yīng)比主軸中心線