PTFEペーストの押出成形とは？高性能PTFE部品の開発

PTFEペースト押出成形は、微細なPTFEパウダーをホース、電線絶縁体、薬液移送ラインなどの高性能製品に加工する特殊な製造プロセスです。このプロセスでは、PTFE粉末を潤滑剤と混合してペースト状にし、これを圧縮、押出し、乾燥、焼結します。押し出しの際、PTFE粒子はフィブリル状に整列し、材料の強度を高める。最終製品は、潤滑剤を除去し、高温で焼結することで、空気を含まない均一な構造になります。

キーポイントの説明

1. ペーストの形成:

   • PTFEパウダーを揮発性の潤滑剤（通常15～25重量％）と混合してペースト状にします。
   • この潤滑剤により、粒子の凝集力を維持しながら、混合物が押出成形に十分な柔軟性を持つようになります。

2. プリフォームの圧縮（♪キャンドル形成）:

   • ペーストを円筒形のプリフォームに圧縮する。
   • この工程により、均一な密度が確保され、最終製品を弱くする可能性のあるエアポケットが取り除かれる。

3. 押出工程:

   • プリフォームは、35～50℃でダイを通して押し出され、所望の形状（チューブ、ロッド、シートなど）に成形される。
   • 押し出し中にPTFE粒子がフィブリル状に整列し、機械的強度が大幅に向上します。
   • 低温押出により早期焼結を防ぎ、加工性を維持します。

4. 乾燥:

   • 押し出された部品は、潤滑剤を蒸発させるために乾燥され、多孔質のPTFE構造が残ります。
   • 焼結時に亀裂や気泡などの欠陥を避けるためには、適切な乾燥が重要です。

5. 焼結:

   • 乾燥した部品は、360～400℃で焼結され、PTFE粒子が融合し、空気を含まない強固な構造になります。
   • 焼結により、材料は機械的特性と耐薬品性を完全に発揮します。

6. 用途:

   • PTFEペースト押出成形は、次のような要求の厳しい産業向けの部品を生産しています：
     • 航空宇宙燃料ホース、油圧ライン
     • 化学処理：耐食トランスファーライン
     • 電気：高温ワイヤー絶縁

このプロセスは、卓越した強度と耐薬品性を備えた複雑な形状を作り出すことができるため、PTFEペースト押出し製品は過酷な環境で不可欠なものとなっています。押出成形中のフィブリル形成が、高応力用途におけるPTFE材料のユニークな性能にどのように寄与しているか、お考えになったことはありますか？

総括表

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