Teflon ou politetrafluoroetileno (PTFE) é um plástico quimicamente inerte e de baixo atrito com muitas aplicações industriais. Além de outros plásticos de engenharia como ABS e PVC, a maioria dos fabricantes que trabalham com Teflon utilizam técnicas de usinagem.
Este artigo explica detalhadamente os métodos de usinagem adequados para trabalhar com Teflon. Além disso, são discutidas as propriedades do material, vantagens e aplicações de peças personalizadas de Teflon.
O que é material Teflon/PFTE?
Teflon é uma marca popular de politetrafluoroetileno (PTFE), um fluoropolímero termoplástico. Aquele do Dr. Plunkett descobriu acidentalmente que o plástico de engenharia é resistente a produtos químicos como ácidos e bases. Além disso, possui baixo coeficiente de atrito, o que o torna um material útil em indústrias como automotiva e médica.
Propriedades do Teflon
Muitas das propriedades do Teflon resultam da natureza do termoplástico como um fluoropolímero (consistindo apenas de flúor e carbono). Por exemplo, tem uma aparência branca e sólida à temperatura ambiente. Outras propriedades do material plástico são:
- Resistência química
- Altas propriedades isolantes
- Resistência UV
- Baixo coeficiente de atrito
- Constante dielétrica baixa/tangente de baixa perda
- Efeito antiaderente
- Resistência à fadiga
Diferentes qualidades de PTFE
Vários tipos de Teflon podem ser usados em diversas indústrias que processam plásticos. Alguns possuem marca e todos possuem características únicas. Os tipos de Teflon comumente usados no processamento de plásticos incluem:
- O PTFE puro possui alta resistência química, bem como boa resistência à flexão e propriedades elétricas.
- PTFE pigmentado com melhor visibilidade;
- PTFE quimicamente modificado com fluência reduzida, superfície lisa e melhor resistência à permeação;
- O PTFE preenchido com vidro é adequado para a produção de peças que requerem alta resistência à compressão, bem como excelente resistência ao desgaste e a produtos químicos.
- O PTFE preenchido com Peek é conhecido por sua resistência à compressão.
Aplicações de material Teflon
O teflon é um material importante em diversas indústrias. Abaixo estão exemplos comuns de peças personalizadas de Teflon:
- Material importante na construção de dutos;
- É adequado para a produção de dispositivos antifricção.
- Um material importante para revestimento de peças e dispositivos médicos;
- Utilizado para fazer revestimento de equipamentos de laboratório.
Diferentes métodos de processamento para Teflon/PTFE
Vários processos de usinagem estão disponíveis para produzir peças personalizadas de Teflon. Abaixo está uma visão geral do processo e como você pode otimizá-lo ainda mais.
Processamento mecânico/manual
Este processo de usinagem não envolve controle computadorizado e, portanto, é menos exato e preciso. Eles são adequados para usinar peças de PTFE que não exigem projetos complexos, tolerâncias rígidas ou processos de fabricação. Os processos de processamento mecânico podem ser utilizados no setor “faça você mesmo”.
Processamento CNC
A usinagem CNC é o processo mais comum para a produção de peças personalizadas de usinagem de Teflon. É um processo subtrativo que utiliza ferramentas controladas por computador para remover porções do material Teflon para formar a peça desejada. A usinagem de PTFE inclui as seguintes técnicas:
1. A fresagem CNC envolve o uso de uma fresadora para remover o material do Teflon para moldar as peças usinadas. As fresadoras CNC permitem rotação e movimento ao longo de vários eixos. Isso os torna exatos e precisos. Esta técnica de usinagem pode ser usada para produzir peças de Teflon com arestas ásperas.
2. O torneamento CNC envolve segurar e girar uma peça de trabalho e alimentá-la ao torno CNC para produzir peças de PTFE com moldes ocos.
3. A perfuração CNC envolve fazer um furo na peça de Teflon com uma broca. Existem vários aspectos a serem considerados ao usar brocas CNC. Por exemplo, a onda deve permitir uma evacuação adequada. Além disso, a broca deve ser perpendicular à peça de trabalho para minimizar o desvio.
4. O torneamento-fresamento CNC combina processos de torneamento e fresamento, adequados para a produção de peças complexas de Teflon. Embora não seja comparável à usinagem multieixos, pode produzir algumas peças complexas, como: B. uma parte oca com características de piso áspero.
5. A usinagem multieixos/5 eixos é o método avançado de usinagem de Teflon para produzir peças especiais complexas. Ele usa uma configuração de vários eixos e ferramentas para usinar peças de PTFE para melhorar a exatidão e a precisão do produto final.
Considerações e dicas para trabalhar com Teflon
O Teflon é um material exclusivo para máquinas. Portanto, é importante que os maquinistas compreendam as propriedades dos materiais. Abaixo estão algumas dicas que você deve ter em mente ao trabalhar com o material:
Tolerância apertada
Na usinagem de Teflon, há um aumento na fluência por tensão e um alto coeficiente de expansão, dificultando a obtenção de tolerâncias rígidas. Uma solução adequada para isso é usar refrigerantes para obter as melhores tolerâncias e acabamentos superficiais.
Suavidade
O Teflon também é um termoplástico macio que facilita a usinagem. No entanto, devido à extrema falta de rigidez, a vibração da ferramenta pode ocorrer facilmente durante a usinagem. No entanto, você pode introduzir materiais que possam fortalecê-lo ou usar um Teflon de melhor qualidade.
Deformação sob extrema pressão
Lembre-se de que o Teflon se deforma quando processado sob extrema pressão. Além disso, você pode personalizá-lo para cada peça, por exemplo. B. removendo tolerâncias rígidas e recursos complexos para garantir que o material seja adequado.
O formato das peças personalizadas de Teflon
O Teflon é inadequado para a produção de peças assimétricas, como peças curvas ou em forma de disco, devido à sua maciez e ao calor gerado pelos diversos processos de usinagem.
Outras dicas para processar PTFE
- Utilize uma ferramenta de metal duro com superfície polida para melhorar o acabamento superficial e proteger as ferramentas;
- Suporta o material PTFE para garantir precisão durante o processo de usinagem;
- Use a ferramenta de usinagem correta para melhorar o escoamento de cavacos e evitar entupimentos.
- Use jateamento para criar uma superfície mais lisa para a peça de Teflon e para remover irregularidades.
Por que a usinagem CNC é o melhor método para produzir peças de Teflon?
Raramente ouvimos falar de impressão 3D ou moldagem por injeção sendo usada para fabricar peças de Teflon. No entanto, a usinagem CNC é o método comum pelos motivos listados abaixo:
Decomposição antes da fusão em alta temperatura
O PTFE possui alta viscosidade de fusão e, em seu estado amorfo, é muito sensível ao calor em altas temperaturas, podendo se decompor antes de derreter. Mais importante ainda, a temperaturas acima de 250°C, o PTFE liberta alguns gases tóxicos que podem ter um impacto negativo tanto no operador como no utilizador do produto. Portanto, tanto a impressão 3D quanto a moldagem por injeção envolvem altas temperaturas e não são o método correto para processar o Teflon.
Menos defeitos e maior precisão
As máquinas CNC são autônomas, o que significa que não requerem intervenção humana e há menos erros causados por operadores humanos. Além disso, ao contrário dos outros métodos de fabrico listados acima, há menos hipóteses de erros durante o processo de fabrico e maior repetibilidade. A repetibilidade permanece a menos que a linguagem de programação da máquina CNC seja alterada intencionalmente.
Geração de calor
Na usinagem CNC e na maioria dos processos de fabricação, o calor é gerado durante o processo de usinagem devido ao movimento das ferramentas. Portanto, ao trabalhar com material Teflon, um sistema de resfriamento deve estar instalado para levar em conta esse desenvolvimento de calor. O material é muito sensível ao calor e a falta de sistema de refrigeração pode causar defeitos como deformações durante o processo de usinagem.
Adequado para peças com formatos complexos
A usinagem CNC, especialmente máquinas multieixos, é adequada para a produção precisa de peças complexas. Este é um recurso importante que classifica a usinagem CNC em usinagem precisa de Teflon.
Aplicação de peças de usinagem de PTFE
Para garantir a precisão do processo, devem ser utilizadas peças usinadas de Teflon. Algumas áreas de aplicação estão listadas abaixo.
Indústria automobilística
A indústria automotiva utiliza peças usinadas de Teflon devido à sua exatidão e precisão no processo de usinagem. As aplicações comuns de PTFE incluem engrenagens e válvulas.
Indústria de peças médicas
As peças de máquinas de Teflon são amplamente utilizadas na fabricação de peças médicas devido à sua flexibilidade e inércia química. São biocompatíveis porque mantêm sua estabilidade estrutural e química quando implantados no corpo. Exemplos de peças de máquinas de PTFE usadas na fabricação de peças médicas incluem válvulas e estojos de agulhas.
indústria alimentícia
O Teflon também é adequado para processamento de alimentos devido à sua inércia química. Portanto, não há reação negativa com a comida. Pode ser utilizado, por exemplo, na produção de componentes para máquinas de cozinha.
Indústria aeroespacial
As peças de máquinas de Teflon também são aplicáveis na indústria aeroespacial devido às suas propriedades mecânicas, como resistência e baixo atrito, bem como à precisão e flexibilidade do processo de usinagem CNC. As peças comuns de Teflon fabricadas usando esse processo incluem componentes e revestimentos do sistema antigripante.
Materiais alternativos ao Teflon
Além do Teflon, existem outros materiais que você pode substituir ao trabalhar em outros projetos. Abaixo estão os materiais mais comuns e como eles se comparam ao Teflon:
Etileno clorotrifluoroetileno (ECTFE)
ECTFE é um fluoropolímero semicristalino e um copolímero de etileno e clorotrifluoroetileno. Assim como o Teflon, é um fluoropolímero. Porém, ao contrário do Teflon, possui melhor resistência química e resistência à corrosão. Portanto, é uma importante alternativa para fabricação de peças que necessitam de tais propriedades.
Perfluoroalcóxi (PFA)
Assim como o PTFE, o PFA é um fluoropolímero. O material é semelhante ao PTFE em termos de resistência química, mas é mais macio e menos resistente à abrasão. Isso reduz seu uso em peças estruturais. No entanto, em contraste com o Teflon, o PFA é utilizado com menos frequência para processamento.
Policlorotrifluoroetileno (PCTFE)
PCTFE é outra alternativa ao material Teflon. Ao contrário do PTFE, é um clorofluorocarbono. As propriedades do material incluem alta resistência à água e a menor permeabilidade ao vapor de água de todos os plásticos.
WayKen fornece serviços de usinagem de Teflon/PTFE
-Feedback do DfM: Com o feedback do DfM, podemos garantir que a peça que você envia é fabricável. Além disso, também analisamos a peça para um processo de fabricação mais simples e econômico.
-Usinagem CNC: Oferecemos vários métodos de usinagem, como fresamento, torneamento e usinagem multieixos para uma melhor usinagem personalizada de Teflon/PTFE com tolerâncias restritas.
-Usinagem de peças: Também oferecemos processos de usinagem de peças para remoção de imperfeições ou rebarbas em peças usinadas em Teflon e outras opções de usinagem como polimento, shot peening, anodização e pintura.
Perguntas frequentes
O PTFE é um termoplástico ou termofixo?
Teflon é um termoplástico. Isso significa que derrete quando aquecido, solidifica quando resfriado e o processo continua. Em contrapartida, os termofixos, como as resinas fenólicas, a resina epóxi e o poliuretano, permanecem “solidificados” em sua forma.
Qual é a diferença entre PTFE e Teflon?
Ambos os materiais são iguais. Porém, Teflon é a marca do material PTFE.
Quais são as limitações da usinagem de Teflon?
A limitação no processamento do Teflon é baseada nas propriedades do material. Por exemplo, o PTFE tem baixa densidade e suavidade. Portanto, você precisa da ferramenta de edição certa. Além disso, é difícil obter tolerâncias restritas devido ao alto coeficiente de fluência e expansão sob altas tensões.
