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    悬浮聚四氟乙烯液压成型

    液压成型

    四氟液压成型(也称等压压缩成型)是一种不通过压机而直接利用流体的压力来制备预制品的冷加工方法。它根据帕斯卡定理,利用高压流体以相同的压力向各处传递,使橡胶袋胀大或缩小,使停留在橡胶袋与成型模壁之间的四氟物料缓慢而均匀地受压压缩,成为需要形状的预成品。

    液压成型的特点:

    l 设备简单、投资少

    l 模具结构简单,操作方便、安全

    l 预制品受压均匀,质量好,合格率高

    l 节约原料

    液压成型的不足之处是,与橡胶袋相接触的制品表面,比较粗糙,大型制品的厚度较难控制均匀等。

    液压成型特别适用于异形复杂制品和大中型中空薄壁制品,如三通、弯头、容器、大型管道、筒体和半球壳体等。

    液压成型分内液压法、外液压法和内外液压法。

    1、内液压法

    向橡皮袋里注入高压液体,橡胶袋随着液体压力的不断增高而缓慢地变大,直到模具内壁和橡胶袋外侧之间的四氟被压实为止,这种方法被称为内液压法。它适用于成型烧杯、储槽、套筒状和半球壳体制品。

    主要设备为高压泵,最大工作压力在300公斤/厘米2以上,液体一般采用水,因为水来源丰富,价格便宜,不影响橡胶袋的寿命。而且即使成型过程中橡胶袋破裂,水渗入到原料中,原料经过干燥等处理后仍可重新压制。但水不利于高压泵的保养。橡胶袋一般采用天然橡胶制成,要求厚度均匀,富有弹性,强度高,无针孔。

    内液压法的具体操作过程如下:在装配好的模具中,将经过捣碎过筛的四氟粉料均匀地填充到橡胶袋和模具之间,合模后,充入高压水,借助高压水的压力,使橡胶袋扩张变大将粉料压实,泄压后脱模,得到预制品。操作过程中要注意:在压力上升前,橡胶袋内不允许留有空气,因此每放进一定量的水,要排出橡胶袋内被压缩了的空气,方法是先停止充水,打开进水高压软管的支路阀门,气体会逸出,反复几次,确定橡胶袋内没有气体可关闭低压泵,同时开启高压泵,继续充水,使压力逐渐上升到工艺规定的成型压力时便可以停泵保压。保压时间长短随制品厚度而定。脱模前先放掉橡胶袋中的水,脱模时先取去上模板,再将模套和制品一起吊起,放在直径略小于模套内径的平板支架上,在模套一端垂直加重力,将预制品取出。

    2、外液压法

    所谓外液压法就是向橡胶袋施加高压液体时,橡胶袋随着液体压力的不断增高而缓慢地缩小,直到将橡胶袋内侧和模具外壁之间的四氟粉料压实为止的方法。这种方法使用于加工管道、大型长毛坯及大面积厚板等。

    外液压法的主要设备为高压釜,要求有良好的密封性,易拆易装,材料选用不易生锈的合金材料。

    外液压法的成型工艺与内液压法类似,所不同的就是外液压法的橡胶袋完全浸没在高压釜的水中。具体操作如下:把模具安装在橡胶袋内部,然后在袋和模具之间的空隙中,均匀地加满四氟粉料,经密封后全部放入高压釜中,并充水对橡胶袋加压。橡胶袋受到相同压力的作用均匀地逐渐缩小,将粉料压实。泄压后橡胶袋恢复原状,脱模取出预制品。

    同内压法一样,高压釜受压前,釜中尽量减少压缩空气。消除空气的方法是在釜中充满水后,把加料并装配好的成型配件整个投入后再盖上盖板充压,或者在釜的某一适中位置开一个可开启关闭的小孔,供充水时排出气体用。由于外压法将树脂完全包裹在橡胶袋内,粉料中的气体无法象内压法那样从模具配合缝隙中排出,因此在芯模上留有贮气孔,让压缩时物料中排出的气体贮藏于此,达到排气目的。

    3、内外液压法

    受压成型时,橡胶袋的变化情况同内液压法,即随着液体压力的不断增高而缓慢变大,同时,模具外侧也受到压力,方向与橡胶袋胀大时相反,而且,由于液体压力来自同一系统,模具的内压力和外压力同时升高或降低,模具在整个液压过程中,不受任何压力的影响,只起到固定制品形状的作用,这种成型方法成为内外液压法。它适合于加工比较复杂的金属内衬四氟的复合结构件,如金属内衬四氟三通、四通、弯头、泵、阀等产品。它们的壳体既是成型模具的一部分,具有模具的结构要求,又是成品的一部分,要有能满足使用技术条件要求的结构、强度和材质。

    它的成型工艺与内液压法或外液压法相同,但烧结方法不同于其他制品。有些制品要连同金属壳体一起烧结,由于金属与四氟的热膨胀率相差很大,如果将制品直接放入炉内烧结,会因四氟膨胀过大而破坏四氟衬层。因此烧结时可在预成型品中填入填充料的烧结方法,减少变形和收缩。选择的填充料应该在400℃时不分解,不流动,不污染四氟衬层,易清除或清洗。有填充料存在的情况下,烧结温度可适当低些,保温时间也相对短些。

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