PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）は、溶融粘度が高く、従来通りには溶融できないといった独特の性質を持つため、特殊な技術によって有用な形状に加工される。主な方法には、圧縮成形、焼結、機械加工、押出成形や静水圧プレスなどの特殊な成形加工がある。これらの技術により、PTFEはシート、チューブ、カスタム部品、コーティングに成形することができ、多くの場合、特定の用途向けにフィラーで強化される。PTFEは弾力性に富み、機械加工が容易なため、精密なカスタマイズが可能で、航空宇宙から医療機器まで幅広い産業で使用されている。
キーポイントの説明
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圧縮成形と焼結
- PTFEは従来の熱可塑性プラスチックのように溶融できないため、粉末として加工される。パウダーを高圧で圧縮してプリフォームにした後、高温（通常360～380℃）で焼結し、粒子を融合させて固体の形状にする。
- この方法は、ロッド、シート、チューブのような基本的な形状を作るのに理想的であり、後に機械加工して次のような形状にすることができる。 カスタムPTFE部品 .
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機械加工と仕上げ
- PTFEは、標準的な工具（旋盤、ミル、ドリル）または高度なCNC機器を使用して簡単に加工できます。材料を冷やすと加工精度が向上する。
- 機械加工後の部品は、PTFEの自然な潤滑性と弾力性により、それ以上の仕上げを必要としないことが多いが、必要に応じて公差を厳しくすることができる。
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特殊成形技術
- ラム押出:PTFE粉末を連続的に圧縮・焼結するチューブやロッドに使用される。
- 静水圧プレス:複雑な形状の粉末をフレキシブルな金型で均一に圧縮し、焼結する。
- スカイビング:ガスケットやシールなどの用途に、焼結ビレットから薄板を削り出す。
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添加剤とカスタマイズ
- フィラー（ガラス、カーボン、ブロンズなど）は、耐摩耗性や熱伝導性などの特性を向上させるためにPTFEパウダーとブレンドされます。
- これらの複合材料は、圧縮成形や押出成形により、特定の産業ニーズに合わせて加工されます。
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コーティングとライニング
- PTFEコーティングは、ディスパージョンまたはパウダーとして表面（調理器具、工業部品など）に塗布し、焼結して結合させる。
- ライニングは、耐薬品性のために金属部品（パイプなど）の内側にPTFEを積層し、熱で融合させる。
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制限と回避策
- PTFEは溶接や接着が容易ではないため、接合部には機械的固定やインターロック設計が必要になることが多い。
- 複雑な形状の場合、加熱すると粘度が高くなるため、多段階の加工（成形＋機械加工など）が必要になることもある。
PTFEの加工方法は、そのユニークな課題と汎用性のバランスをとっており、研究用機器から高性能の航空宇宙部品まで、あらゆるものへの使用を可能にしている。PTFEは、充填材や機械加工による適応性により、正確な用途要件を満たすことができる。
総括表
| 処理方法 | 主な特徴 | 一般的な用途 |
|---|---|---|
| 圧縮成形 | 粉末を圧縮してプリフォームにし、360～380℃で焼結 | ロッド、シート、基本形状 |
| 機械加工 | 標準またはCNC工具で簡単に成形可能。 | カスタム部品、シール、ガスケット |
| ラム押出 | チューブ/ロッドの連続圧縮および焼結 | チューブ、電気絶縁 |
| 静水圧プレス | 複雑な形状のフレキシブル金型での均一な圧縮 | 航空宇宙部品、医療機器 |
| スカイビング | 焼結ビレットから削り出した薄板 | ガスケット、ライナー |
| コーティング/ライニング | PTFEをディスパージョン/パウダーとして塗布、焼結して接着 | 調理器具、耐薬品性工業部品 |
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