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上海昊洋泵閥有限公司

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技術(shù)文章

氟塑料襯里磁力驅(qū)動(dòng)泵材料選擇及壓制工藝

閱讀：1729發(fā)布時(shí)間：2014-2-6

　　1概述
　　
　　近年來(lái)，磁力驅(qū)動(dòng)泵以其優(yōu)良的密封性能取得了廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。它解決了泵的跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象，但抗腐蝕性能卻與其它類型泵一樣沒(méi)有得到改善。面對(duì)強(qiáng)酴強(qiáng)堿等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)，不銹鋼、鈦合金等耐腐蝕材料不是達(dá)不到使用要求，就是材料價(jià)格昂貴或原材料不易采購(gòu)，成本高。而塑料襯里磁力驅(qū)動(dòng)泵的產(chǎn)生，彌補(bǔ)了這一缺點(diǎn)。
　　
　　2襯里塑料的選擇
　　
　　由于塑料襯里磁力驅(qū)動(dòng)泵主要是為了提高抗腐蝕性，所以在襯里材質(zhì)上選擇了目前抗腐蝕性效果的氟塑料系列。通過(guò)對(duì)三大氟塑料即聚四氟乙烯(PTFE，F(xiàn)4)、聚全氟乙丙烯(FEP，F(xiàn)46)、聚偏氟乙烯(PVDnF2)的性能比較，選用了聚偏氟乙烯(F2)，
　　
　　表1是三種塑料的主要性能參數(shù)。
　　
　　從表l中可以看出，F(xiàn)2的突出優(yōu)點(diǎn)是硬度高，強(qiáng)度高，可以滿足產(chǎn)品強(qiáng)度要求，線膨脹系數(shù)低于F4、F46，尺寸穩(wěn)定性好；F2高溫下流動(dòng)性好于F4，易于成型；融熔溫度低，壓制工藝易實(shí)現(xiàn)耐腐蝕性雖然低于F4與F46，但足可以滿足用戶的要求。
　　
　　3壓制工藝
　　
　　下面以型號(hào)為FSC80/50-200塑料襯里磁力驅(qū)動(dòng)泵為例介紹壓制工藝。
　　
　　3.1模具準(zhǔn)備
　　
　　按模具裝配圖準(zhǔn)備好所有零部件，擦拭清理干凈，防止雜物掉進(jìn)模具而影響產(chǎn)品性能。
　　
　　3.2涂脫模劑
　　
　　模具放入烘箱加熱至80℃后取出，涂脫模劑，這樣可以使脫模劑涂均勻．脫模劑涂時(shí)，在滿足要求的前提下，甩量盡可能少些，且要涂均勻，否則會(huì)降低產(chǎn)品的表面質(zhì)量和影響脫模效果。脫模劑選有機(jī)硅油或白油，把涂好脫模劑的模具放入烘箱加熱至80℃烘兩小時(shí)，使有機(jī)硅油形成薄膜后取出模具加料。
　　
　　3.3加料
　　
　　在模具中放入所需的塑料多少直接影響產(chǎn)品的密度與尺寸，因此要嚴(yán)格計(jì)算加料量。計(jì)算方法有質(zhì)量法、容量法及計(jì)數(shù)法。質(zhì)量法公式如下：
　　
　　M=1VP+5％Vp=1.05VP
　　
　　M-所加料的質(zhì)量kG；
　　
　　V-產(chǎn)品的體積m3；
　　
　　P-塑料粉的密度kG/M3。
　　
　　3.4加熱
　　
　　將裝好F2的模具再放入烘箱開(kāi)始加熱，加熱溫度對(duì)壓制非常重要，因?yàn)樗撬芰狭鲃?dòng)、充模、固化成型的主要條件。F2溫度與流動(dòng)性的關(guān)系如圖1：
　　
　　從圖1中可以看出F2的流動(dòng)性與Tmax有很大關(guān)系。溫度過(guò)高它流動(dòng)性的流動(dòng)性反而減小并且還會(huì)使它分解變性，生產(chǎn)出的產(chǎn)品表面暗淡，無(wú)光澤，強(qiáng)度差。由于分解變性耐腐蝕性明顯降低，溫度過(guò)低則會(huì)使產(chǎn)品成型差，有明顯的沒(méi)熔化痕跡，在壓制時(shí)輪后蓋時(shí)就遇到此情況。經(jīng)過(guò)反復(fù)試壓zui后得到F2的TMAx為170℃，加熱速度為80℃～100℃／h，保溫時(shí)問(wèn)為5-h(因?yàn)榉芰系臒醾鬟f速度小)。小零件放在爐口，大零件放在爐*，這樣就使模具加熱速度大致二樣二用以上方法壓制出的產(chǎn)品達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
　　
　　3.5壓制
　　
　　把加熱好的模具取出迅速壓制，所需壓力通過(guò)下式計(jì)算：
　　
　　PM=TD2Pg/4MA
　　
　　式中PM-成型壓力MPa)
　　
　　Pg—主油缸的油壓，即表壓(MPa)
　　
　　D—主油缸的活塞直徑(an)
　　
　　Am—模具成型腔在受壓方向上收的zui大投影面積(cm2)。
　　
　　當(dāng)陽(yáng)模接觸到塑料后，速度放慢，利用高壓低速有利于充模，另外放慢速度可以使模具內(nèi)空氣充分排除。排氣在壓制過(guò)程很重要，排氣不但可以縮短固化時(shí)間，而且有利于產(chǎn)品性能和外觀質(zhì)量的提高。為了避免產(chǎn)品的分層現(xiàn)象，排氣過(guò)早、過(guò)遲都不好，過(guò)早則由于有部分氣體還未從塑料粉或塑料顆粒中分離出來(lái)而達(dá)不到排氣目的；過(guò)遲則塑料表面已固化，氣體排不出來(lái)，容易產(chǎn)生氣孔氣泡等
　　
　　缺陷。所以排氣時(shí)間與次數(shù)一定要掌握好。必要時(shí)，需要卸壓排氣通常排2．3次，每次時(shí)間從5-8s左右。
　　
　　3.6保壓
　　
　　F2在模具中固化的過(guò)程始終處于高溫和高壓之下，保持這種高壓時(shí)間的長(zhǎng)短直接影響產(chǎn)品的力學(xué)性能和襯里效果。時(shí)間過(guò)短則固化不充分，降低了機(jī)械性能，且塑料與金屬貼合不密實(shí)；時(shí)間過(guò)長(zhǎng)不但延長(zhǎng)生產(chǎn)周期，脫模不利，而且使密度增加、內(nèi)應(yīng)力增加，嚴(yán)重時(shí)翹曲、破裂，因此要嚴(yán)格控制保壓時(shí)間，一般情況，薄壁小零件保壓l0min，結(jié)構(gòu)復(fù)雜零件保持30min以上。
　　
　　3.7冷卻
　　
　　冷卻過(guò)程直接影響產(chǎn)品的物理力學(xué)性能和形狀尺寸精度。冷卻過(guò)快，產(chǎn)品內(nèi)外層溫差大，以致收縮不均而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，甚至出現(xiàn)裂紋。試驗(yàn)中在壓制葉輪時(shí)就遇到這種情況，zui后采取隨爐冷卻的方法，解決了這一問(wèn)題，其他小零件則以60-70℃／h的速度
　　
　　隨爐冷卻2h，然后空冷至室溫。
　　
　　3.8脫膜
　　
　　脫膜時(shí)嚴(yán)格按脫膜順序進(jìn)行，以免損壞模具，同時(shí)要小心產(chǎn)品，必要時(shí)采用熱取法，產(chǎn)品取出后，整理好模具為下一次壓制做好準(zhǔn)備。
　　
　　3.9修邊及加工
　　
　　剛壓制好的產(chǎn)品由于溢料、問(wèn)隙等原因形成飛邊，要按圖紙要求修邊，部分零件需要二次加工以保證產(chǎn)品尺寸及質(zhì)量。zui后的產(chǎn)品按圖紙檢驗(yàn)并入庫(kù)。
　　
　　4結(jié)束語(yǔ)
　　
　　在塑料襯里磁力驅(qū)動(dòng)泵生產(chǎn)中，塑料襯里是zui重要的，因此，對(duì)于耐腐蝕性材料的選用極其重要，既要考慮用戶的要求，更要注重材料的工藝性，另外，塑料襯里磁力驅(qū)動(dòng)泵的內(nèi)轉(zhuǎn)子壓制及封口是個(gè)難點(diǎn)。氟塑料由于在融熔狀態(tài)下流動(dòng)性差，因此，在壓制過(guò)程中，一定要注意保溫時(shí)問(wèn)，壓制溫度，壓制壓力等工藝細(xì)節(jié)，以確保產(chǎn)品質(zhì)量。

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