El moldeo por compresión de PTFE es un proceso de fabricación especializado que se utiliza para crear componentes de alto rendimiento como compresión de juntas tóricas de ptfe sellos, juntas y estructuras de paredes gruesas.El proceso aprovecha las propiedades únicas del PTFE (inercia química, estabilidad térmica y baja fricción) mediante una secuencia de manipulación del polvo, conformado a presión y fases controladas de calentamiento y enfriamiento.Aunque existen variaciones para geometrías de piezas específicas, el flujo de trabajo principal sigue siendo el mismo en todas las aplicaciones de los sectores aeroespacial, químico y médico.
Explicación de los puntos clave:
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Preparación del material
- La resina de PTFE se suministra en forma de polvo fino (normalmente con un tamaño de partícula de 20-30μm).
- Pueden mezclarse aditivos opcionales (por ejemplo, fibra de vidrio, grafito) para mejorar las propiedades
- El polvo debe almacenarse en condiciones secas para evitar la absorción de humedad
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Llenado de moldes
- El polvo medido con precisión se carga en moldes de acero pulido
- La distribución uniforme es fundamental: la vibración o el apisonado garantizan una densidad uniforme.
- El diseño de los moldes tiene en cuenta una relación de compresión de ~3:1 durante el prensado
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Compresión en frío
- Las prensas hidráulicas aplican una presión de 10-100 MPa (temperatura ambiente)
- El tiempo de permanencia de la presión varía (1-5 minutos) en función del grosor de la pieza
- Forma una preforma "verde" con ~50-60% de densidad teórica
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Fase de sinterización
- Calentamiento controlado en horno hasta 360-380°C (por encima del punto de fusión del PTFE de 327°C)
- Velocidad de calentamiento: 25-50°C/hora para evitar el estrés térmico
- Tiempo de mantenimiento: 2-6 horas dependiendo del grosor de la sección transversal
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Ciclo de enfriamiento
- Enfriamiento lento (10-25°C/hora) hasta temperatura ambiente
- Evita la deformación o el agrietamiento inducidos por la cristalización
- En el caso de piezas de precisión, puede ser necesario utilizar dispositivos de refrigeración limitados.
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Postprocesado
- Mecanizado/descorte para tolerancias estrechas (especialmente para juntas)
- Tratamientos superficiales (por ejemplo, grabado por plasma) para aplicaciones de unión
- Controles de calidad: mediciones de densidad, inspección dimensional
Para compresión de juntas tóricas de ptfe los fabricantes suelen añadir un paso de calibración secundario en el que las piezas sinterizadas se vuelven a prensar en matrices metálicas adaptadas para conseguir la dureza exacta de 90-95 durómetros necesaria para un sellado eficaz.El proceso completo suele durar entre 8 y 24 horas, dependiendo de la geometría de la pieza; las secciones más gruesas requieren tiempos de sinterización más prolongados para garantizar la fusión completa de las partículas en toda la sección transversal.
Tabla resumen:
| Etapa del proceso | Detalles clave |
|---|---|
| Preparación del material | Polvo de resina PTFE (20-30μm), aditivos opcionales, almacenado en seco. |
| Llenado de moldes | Distribución uniforme del polvo, relación de compresión 3:1 |
| Compresión en frío | 10-100 MPa de presión, forma una preforma "verde" (50-60% de densidad) |
| Fase de sinterización | 360-380°C, calentamiento lento (25-50°C/hora), mantenimiento de 2-6 horas |
| Ciclo de enfriamiento | Enfriamiento lento (10-25°C/hora) para evitar el alabeo/agrietamiento |
| Tratamiento posterior | Mecanizado, tratamientos superficiales, controles de calidad para mayor precisión |
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