Những cân nhắc khi gia công Teflon

Khi thiết kế các thành phần Teflon, điều quan trọng là phải xem xét các đặc tính độc đáo của PTFE vì chúng hoạt động khác với các loại nhựa nhiệt dẻo gia công truyền thống. Tuy nhiên, Teflon là một lựa chọn khả thi cho nhiều bộ phận và thành phần khác nhau nếu nhà thiết kế và thợ máy thực hiện các biện pháp phòng ngừa và chăm sóc cần thiết.

Đạt được dung sai khoảng 0,13mm cho các bộ phận Teflon là khả thi; tuy nhiên, việc tạo ra dung sai chặt chẽ hơn có thể là thách thức nếu không có vật liệu giảm ứng suất trước đó.

Một số điểm thiết yếu cần lưu ý khi làm việc với PTFE:

1. Độ cứng kém

Là một loại nhựa nhiệt dẻo mềm, PTFE tương đối dễ gia công. Tuy nhiên, do độ cứng kém nên vật liệu này dễ bị rung lắc khi gia công. Để giải quyết vấn đề này, có thể sử dụng vật liệu gia cố hoặc vật liệu Teflon cấp cao hơn.

2. Biến dạng khi chịu ứng suất quá mức

Điều cần thiết là phải xem xét khả năng biến dạng của vật liệu Teflon dưới ứng suất quá mức trong quá trình gia công. Bên cạnh đó, việc tùy chỉnh thiết kế bộ phận bằng cách loại bỏ các tính năng phức tạp và dung sai chặt chẽ có thể hữu ích cho tính phù hợp của vật liệu.

3. Hình dạng các bộ phận

Không nên chế tạo các bộ phận Teflon không cân bằng như các bộ phận hình đĩa hoặc hình cung do vật liệu mềm và tỏa ra nhiệt đáng kể trong quá trình gia công.

4. Yêu cầu dung sai

Do hệ số giãn nở cao và ứng suất tăng, việc đạt được dung sai chặt chẽ trong quá trình gia công Teflon là một thách thức. Tuy nhiên, sử dụng chất làm mát có thể giúp đạt được dung sai và độ hoàn thiện bề mặt tối ưu .

5. Dụng cụ cắt

Để đạt được độ hoàn thiện bề mặt và dung sai tối ưu khi gia công Teflon bằng CNC, nên sử dụng dụng cụ cacbua xi măng có bề mặt trên được đánh bóng, kết hợp với chất làm mát hòa tan trong nước như sương phun và khí nén.

6. Nhiệt sinh ra

Giống như các quy trình sản xuất khác, gia công CNC tạo ra nhiệt do chuyển động của dụng cụ, do đó phải có hệ thống làm mát để điều chỉnh nhiệt sinh ra trong quá trình gia công Teflon. Teflon dễ bị nhiệt và các khuyết tật như cong vênh có thể xảy ra nếu không có hệ thống làm mát.

7. Hoàn thiện bề mặt

Gọt bavia là yếu tố cần thiết phải xem xét khi gia công Teflon do tính mềm của nó. Mặc dù sử dụng các công cụ cắt sắc bén, mịn , vẫn có nguy cơ để lại các vết không mong muốn cần phải xử lý sau khi gia công.

Các phương pháp hoàn thiện bề mặt thông thường như phun bi có thể được sử dụng để loại bỏ các điểm không đồng đều và tạo ra bề mặt mịn hơn cho bộ phận Teflon. Ngoài ra, còn có một kỹ thuật tiên tiến liên quan đến việc đông lạnh Teflon đã gia công để giảm độ mềm của nó trong quá trình loại bỏ bavia.

Các quy trình có sẵn để gia công Teflon/PTFE

Có nhiều quy trình gia công để tùy chỉnh các bộ phận Teflon. Dưới đây là các phương pháp phổ biến để nâng cao hiệu quả.

Gia công thủ công

Quy trình gia công này không sử dụng điều khiển máy tính, dẫn đến độ chính xác và độ chính xác thấp hơn. Tuy nhiên, các quy trình này phù hợp để tạo ra các bộ phận PTFE không đòi hỏi thiết kế phức tạp hoặc dung sai chặt chẽ. Trong hầu hết các trường hợp, các dự án DIY thích loại kỹ thuật gia công này.

Gia công CNC

Phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất để tạo ra các bộ phận gia công PTFE tùy chỉnh là gia công CNC. Quá trình trừ này bao gồm việc sử dụng các công cụ được điều khiển bằng máy tính để loại bỏ các phần vật liệu Teflon để tạo ra thành phần mong muốn. Các kỹ thuật được sử dụng trong gia công PTFE bao gồm:

• Máy phay CNC có thể xoay và di chuyển theo nhiều trục, tạo ra các bộ phận Teflon với độ chính xác và độ chính xác cao. Phương pháp gia công phay lý tưởng để sản xuất các bộ phận Teflon có cạnh thô.

• Phôi được giữ và xoay trong khi được đưa vào máy tiện CNC , tạo ra các thành phần PTFE có hình dạng rỗng.

• Gia công đa trục hoặc 5 trục là một kỹ thuật tiên tiến để gia công Teflon cho phép tạo ra các bộ phận tùy chỉnh phức tạp. Nó sử dụng cấu hình đa trục và đa công cụ để nâng cao độ chính xác của sản phẩm cuối cùng.

• Khoan CNC là quá trình tạo lỗ trên thành phần Teflon bằng cách sử dụng máy khoan. Cần cân nhắc nhiều yếu tố khác nhau khi sử dụng mũi khoan CNC như đảm bảo trục có thể thoát khí thích hợp và mũi khoan vuông góc với phôi để giảm hiện tượng trôi.

Lợi ích của gia công CNC các bộ phận Teflon

Ưu điểm của gia công Teflon CNC có thể được chia thành những ưu điểm bắt nguồn từ đặc tính vật liệu vốn có của PTFE và những ưu điểm phát sinh từ chính quá trình gia công.

Độ chính xác cao hơn

Máy CNC hoạt động độc lập, do đó ít lỗi hơn so với người vận hành. Nó cũng có tỷ lệ lỗi thấp hơn và có khả năng lặp lại cao mà không cần thay đổi lập trình CNC .

Độ phức tạp

Khả năng gia công CNC, đặc biệt là các máy có chức năng đa trục, cho phép tạo ra các bộ phận phức tạp một cách chính xác, khiến nó trở thành phương pháp nổi bật để gia công Teflon chính xác.

Sự ổn định

PTFE nhạy nhiệt ở trạng thái vô định hình ở nhiệt độ cao và có độ nhớt cao khi nóng chảy, dễ bị phân hủy trước khi nóng chảy. Hơn nữa, ở nhiệt độ trên 250°C, khí độc phát ra từ Teflon có thể gây hại cho người vận hành và người tiêu dùng. Do đó, các phương pháp nhiệt độ cao như in 3D và đúc phun không phù hợp để xử lý nó.

Xem thêm: Gia công polycarbonate là gì?