Descripción general del plástico PTFE y puntas de mecanizado de teflón

El politetrafluoroetileno (PTFE), la marca más conocida es Teflon, es un termoplástico de fluoropolímero sintético. El PTFE-Teflón es diferente de la mayoría de los plásticos de ingeniería porque tiene un alto punto de fusión, bajo coeficiente de fricción y es químicamente inerte.

A pesar de sus propiedades mecánicas generales, el teflón es químicamente resistente y estable incluso a altas temperaturas, lo que lo convierte en un material popular para muchas aplicaciones específicas.

Una de las mejores formas de fabricar piezas de teflón es el mecanizado CNC . Este artículo se centra en los entresijos del procesamiento de teflón:sus propiedades materiales, las ventajas de procesarlo, las aplicaciones comunes y las técnicas de procesamiento.

¿Qué es el teflón?

El PTFE es un fluoropolímero de termoplástico y tetrafluoroetileno. Es un sólido blanco a temperatura ambiente y el PTFE se compone únicamente de carbono y flúor. Como fluoropolímero, el PTFE tiene una resistencia inherente a los solventes, ácidos y álcalis. Es hidrofóbico, tiene una fricción extremadamente baja y debido a que el enlace entre el carbono y el flúor es muy fuerte y no reactivo, es uno de los enlaces más fuertes disponibles en la química orgánica.

Ya hemos dicho que el teflón es un termoplástico, pero ¿qué significa esto?

Todos los polímeros se pueden dividir más o menos en dos categorías:termoplásticos y termoestables. La principal diferencia entre ellos es la forma en que reaccionan al calor. Por ejemplo, los termoplásticos como el teflón se derretirán cuando se calientan, mientras que los termoestables permanecerán "solidificados" una vez que se hayan formado. Comprender las diferencias técnicas entre este tipo de materiales es fundamental para un correcto mecanizado CNC.

Ventajas O teflón Mecanizado

El procesamiento de teflón tiene varias ventajas, incluidas las ventajas materiales inherentes del PTFE y las ventajas derivadas del proceso de procesamiento.

Ventajas materiales

Excelente resistencia química y resistencia al calor

Baja fricción, no pegajoso

Buena resistencia a la intemperie

Estable a temperaturas de hasta 500 °F

Excelentes propiedades de aislamiento eléctrico

Relación resistencia-peso relativamente alta

Mecanizado A ventaja

Fácil de procesar debido a su suavidad y alta densidad.

La excelente estabilidad térmica evita la deformación de la pieza y la obstrucción de la herramienta.

Limitaciones del mecanizado de teflón

La densidad y la suavidad del PTFE facilitan su procesamiento. En el grado original, el rango de temperatura es de -450 °F a +500 °F (-267,7 °C a +260 °C). En comparación con el nailon y otros materiales, la resistencia del teflón es menor y la resistencia a la tracción del nailon es casi dos o tres veces mayor que la del teflón. Deberá usar herramientas extremadamente afiladas y estrechas para manejar este material.

El alto coeficiente de expansión del teflón y las características de fluencia por tensión hacen que sea difícil lograr tolerancias de procesamiento estrictas. Debe tener en cuenta las propiedades inherentes del PTFE al diseñar su aplicación, en lugar de intentar forzar al polímero a violar sus propiedades.

También recomendamos el uso de refrigerantes solubles en agua no aromáticos, como aire comprimido y aerosol, para lograr el mejor acabado superficial y tolerancias estrictas. El refrigerante también tiene el beneficio adicional de prolongar la vida útil de la herramienta.

Campo de aplicación de mecanizado de teflón

Algunas piezas de PTFE mecanizadas por CNC de uso común se utilizan en industrias como la medicina, la industria alimentaria, la ciencia y la industria aeroespacial, incluidos componentes industriales como engranajes, bujes, accesorios y válvulas.

En cirugía, el PTFE se utiliza para el trasplante de tejidos y órganos, así como para inhibir la infección de catéteres y otros equipos médicos.

Gore-Tex es un tejido resistente que ha tenido éxito gracias al politetrafluoroetileno. Se utiliza en la fabricación de materiales para ropa, materiales para aislamiento de cables, implantes médicos y ciertos tipos de selladores a prueba de agua o a prueba de agua.

La "rigidez dieléctrica" ​​puede no parecer una característica convincente, pero es por eso que el PTFE continúa siendo popular en varias industrias relacionadas con la informática y la industria aeroespacial. En estos y otros campos, tiene las características de un aislante, que puede hacer que las conexiones eléctricas sean seguras.

A los diseñadores de piezas aeroespaciales también les gusta este material por otras razones, al igual que a los diseñadores que diseñan chasis ligeros y piezas de vehículos. El politetrafluoroetileno es necesario para formar fibra de vidrio y materiales compuestos de fibra. Ambos materiales son la primera opción para materiales livianos y se pueden fresar para obtener las formas y tamaños de piezas de máquinas más comunes.

Para aplicaciones que requieren cojinetes mecánicos robustos y otras piezas, los competidores más cercanos del PTFE son el nailon y el acetilo, y el PTFE supera a estos dos. A largo plazo, las placas deslizantes mecanizadas, los engranajes mecánicos y los cojinetes deslizantes hechos de PTFE son más rentables que las piezas de materiales alternativos.

En el mecanizado de alimentos y bebidas, la superficie de tratamiento del producto suele contener PTFE para que el material se mueva de forma suave e higiénica.

Mecanizado CNC PTFE-Habilidades de mecanizado de teflón

El teflón se puede procesar para producir piezas CNC para diferentes propósitos. ¿A qué se debe prestar atención al procesar plásticos de PTFE? El mecanizado CNC de teflón requiere conocimiento y familiaridad con las características y deficiencias del material, así como habilidades o experiencia en el manejo de la máquina.

• Los servicios de acabado de alta calidad están sujetos a ciertas restricciones. El alto coeficiente de expansión y las características de fluencia por tensión dificultan que el teflón alcance tolerancias estrechas, mientras que el acabado lo hace aún más bajo. Se recomienda utilizar refrigerantes solubles en agua no aromáticos, como aire comprimido y spray, para obtener el mejor acabado superficial y tolerancias estrictas.
• La suavidad hace que sea más difícil mantener las tolerancias en el mecanizado de plástico. Una buena regla para la tolerancia de las piezas de plástico es +/- 0,001 por pulgada, y el uso de materiales de refuerzo muy estables puede lograr tolerancias más estrictas.
• Al mecanizar teflón, tenga en cuenta que el PTFE puede deformarse bajo una presión extrema, incluida la tensión en las piezas móviles.
• Las piezas desequilibradas, con forma de cuenco o con forma de disco no son adecuadas para mecanizar con PTFE.
• Preste atención a la diferencia entre los materiales de plástico y metal. Por ejemplo, la expansión térmica del plástico es varias veces mayor que la del metal y la disipación de calor es más lenta para evitar el sobrecalentamiento local.
• Es mejor utilizar herramientas de carburo cementado con una superficie superior pulida para proteger las herramientas y mejorar el acabado de la superficie.
• Apoye completamente el material para limitar la desviación de la herramienta.
• Deje suficiente espacio libre para evitar obstrucciones.
• Granallado:Para obtener una superficie más lisa y eliminar las irregularidades, las piezas se pueden granallar para obtener una tersura superficial uniforme.