Los rellenos fibrosos suelen superar a los rellenos particulados en los compuestos de PTFE, sobre todo en resistencia al desgaste y rendimiento de extrusión, al tiempo que requieren porcentajes de relleno más bajos para lograr resultados comparables.Sin embargo, la elección óptima depende en gran medida de las exigencias específicas de la aplicación, como las condiciones de carga, la exposición térmica y los entornos químicos.Ambos tipos de relleno mejoran las propiedades mecánicas del PTFE, pero suponen un compromiso con su resistencia química y pureza inherentes.
Explicación de los puntos clave:
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Ventajas de rendimiento de las cargas fibrosas
- Mayor resistencia al desgaste:Las estructuras fibrosas crean redes de refuerzo que soportan mejor las fuerzas de fricción en aplicaciones dinámicas como segmentos de pistón o cojinetes.
- Mayor resistencia a la extrusión:La alineación de las fibras ayuda a mantener la estabilidad dimensional bajo presión, crucial para sellos y juntas
- Eficacia con cargas más bajas:Normalmente se alcanza el rendimiento objetivo con un contenido de relleno del 15-25% frente al 20-40% de las partículas.
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Características del relleno de partículas
- Partículas de vidrio:Mejoran la resistencia a la compresión proporcionalmente al porcentaje de relleno, con versiones sinterizadas por gas que muestran una porosidad reducida.
- Aditivos conductores:Las partículas de carbono/grafito proporcionan propiedades eléctricas al tiempo que mantienen la lubricidad.
- Disulfuro de molibdeno:Mejora la lubricidad en aplicaciones de deslizamiento con cargas elevadas.
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Criterios de selección específicos de la aplicación
- Cargas mecánicas:Las fibras son preferibles para el desgaste dinámico; las partículas son mejores para las cargas estáticas de compresión.
- Condiciones térmicas:Ambos tipos mejoran la estabilidad a altas temperaturas, pero la orientación de la fibra afecta a la expansión anisotrópica.
- Exposición química:Todos los rellenos reducen la resistencia química del PTFE puro, siendo el vidrio el más inerte.
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Consideraciones sobre el procesamiento
- La orientación de la fibra durante el moldeo crea propiedades direccionales que requieren consideración en el diseño.
- Los compuestos rellenos de partículas suelen presentar un comportamiento más isótropo.
- Los compuestos fibrosos pueden requerir métodos de mecanizado especializados.
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Contrapartidas y limitaciones
- Ambos tipos de relleno reducen las propiedades antiadherentes del PTFE en distintos grados.
- Las cargas fibrosas pueden aumentar el coste del material, pero lo compensan con una mayor vida útil.
- Las calidades rellenas de partículas suelen presentar mejores características de acabado superficial.
En última instancia, la decisión requiere evaluar los requisitos de rendimiento frente al coste total de propiedad, prefiriéndose generalmente los rellenos fibrosos para aplicaciones mecánicas exigentes y las partículas para escenarios de carga multidireccional o sensibles a los costes.
Tabla resumen:
| Factor de comparación | Rellenos fibrosos | Rellenos de partículas |
|---|---|---|
| Resistencia al desgaste | Superior (redes de refuerzo) | Moderado (depende del tipo de relleno) |
| Rendimiento de extrusión | Excelente (estabilidad dimensional) | Bueno (comportamiento isotrópico) |
| Porcentaje de relleno | 15-25% para resultados objetivo | 20-40% para resultados comparables |
| Manipulación de cargas mecánicas | Mejor para aplicaciones de desgaste dinámico | Mejor para cargas de compresión estáticas |
| Resistencia química | Reducida (varía según el tipo de fibra) | Reducido (vidrio más inerte) |
| Consideraciones económicas | Mayor coste del material, mayor vida útil | Más sensible a los costes |
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