PTFE (Polytetrafluorethylen) wird wegen seiner chemischen Beständigkeit und geringen Reibung geschätzt, weist aber im Vergleich zu anderen technischen Kunststoffen relativ schlechte mechanische Eigenschaften auf.Diese Eigenschaften können jedoch durch verschiedene Methoden erheblich verbessert werden, vor allem durch die Zugabe von Füllstoffen wie Glasfasern, Kohlenstoff oder Bronze.Diese Zusätze verbessern die Zugfestigkeit, die Dimensionsstabilität, die Abriebfestigkeit und die Verschleißfestigkeit und machen PTFE für anspruchsvollere Anwendungen geeignet.Darüber hinaus kann durch fortschrittliche Bearbeitungstechniken die Leistung für bestimmte Anwendungen weiter optimiert werden, wie z. B. kundenspezifische PTFE-Teile .
Die wichtigsten Punkte werden erklärt:
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Füllstoff-Verstärkung
- Glasfasern:Erhöhte Zugfestigkeit und Steifigkeit bei gleichzeitiger chemischer Beständigkeit.
- Kohlenstoff/Graphit:Erhöht die Verschleißfestigkeit und reduziert die Reibung weiter.
- Bronze/Molybdändisulfid:Verbessert die Tragfähigkeit und die Wärmeleitfähigkeit.
- Auswirkungen auf die Eigenschaften:Füllstoffe können die Zugfestigkeit von 10-40 MPa auf höhere Werte steigern, die Härte verbessern (Rockwell D50-55) und die Dehnung reduzieren (von 200-400% auf kontrolliertere Werte).
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Verbesserung der mechanischen Eigenschaften
- Zugfestigkeit:Füllstoffe können den Wert über den Basisbereich von 10-40 MPa hinaus erhöhen.
- Härte:Zusatzstoffe erhöhen die Vickershärte (5,9-6,5 HV) und die Rockwellhärte (D50-55).
- Abriebfestigkeit:Entscheidend für Anwendungen mit hoher Reibung; Füllstoffe wie Kohlenstoff oder Bronze verringern den Abrieb.
- Dimensionsstabilität:Verringert Kriechen und Verformung unter Last.
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Bearbeitung und kundenspezifische Anpassung
- PTFE kann leicht bearbeitet werden zu kundenspezifische PTFE-Teile mit CNC- oder Standardwerkzeugen.
- Nach der Bearbeitung können die Teile bei Bedarf enge Toleranzen einhalten, obwohl die Elastizität von PTFE oft eine extreme Präzision überflüssig macht.
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Kompromisse mit Füllstoffen
- Während Füllstoffe die mechanischen Eigenschaften verbessern, können sie die reine chemische Beständigkeit oder die thermische Stabilität von PTFE leicht verringern.
- Die Auswahl hängt von den Prioritäten der Anwendung ab - z. B. Glas für Festigkeit gegenüber Bronze für Wärmeleitfähigkeit.
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Anwendungen von verstärktem PTFE
- Hochbelastete Lager, Dichtungen und industrielle Komponenten profitieren von verstärktem PTFE.
- Die Luft- und Raumfahrt- sowie die Automobilindustrie verwenden gefülltes PTFE für langlebige, reibungsarme Teile.
Durch die strategische Auswahl von Füllstoffen und Herstellungsverfahren können die mechanischen Beschränkungen von PTFE überwunden werden, was seinen Nutzen in anspruchsvollen Umgebungen erhöht.
Zusammenfassende Tabelle:
| Erweiterungsmethode | Wesentliche Vorteile | Typische Anwendungen |
|---|---|---|
| Glasfaser-Füllstoffe | Erhöht die Zugfestigkeit und Steifigkeit | Hochbelastete Lager, Dichtungen |
| Kohlenstoff/Graphit-Füllstoffe | Verbessert die Verschleißfestigkeit und verringert die Reibung | Komponenten für die Automobilindustrie |
| Bronze-Füllstoffe | Erhöht die Tragfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit | Industrielle Maschinen |
| Bearbeitung & Anpassung | Ermöglicht präzise, anwendungsspezifische Teile | Luft- und Raumfahrt, medizinische Geräte |
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