濾板燒結生產實用實用工藝流程

1、濾板燒結生產工藝流程燒結是粉末或粉末壓坯加熱到低于其中基本成分的熔點的溫度，然后以一定的方法和速度冷卻到室溫的過程。燒結的結果是粉末顆粒之間發(fā)生粘結，燒結體的強度增加，把粉末顆粒的聚集體變成為晶粒的聚結體，從而獲得所需的物理、機械性能的制品或材料。1低溫預燒階段在此階段主要發(fā)生金屬的回復及吸附氣體和水分的揮發(fā)，壓坯內成形劑的分解和排除等。2. 中溫升溫燒結階段此階段開始出現(xiàn)再結晶，在顆粒內，變形的晶粒得以恢復，改組為新晶粒，同時表面的氧化物被還原，顆粒界面形成燒結頸。3. 高溫保溫完成燒結階段此階段中的擴散和流動充分的進行和接近完成，形成大量閉孔，并繼續(xù)縮小，使孔隙尺寸和孔隙總數(shù)有所減少，燒結

2、體密度明顯增加。燒結生產工藝流程 11. 燒結的概念將各種粉狀含鐵原料，配入適量的燃料和熔劑，加入適量的水，經混合和造球后在燒結設備上使物料發(fā)生一系列物理化學變化，將礦粉顆粒黏結成塊的過程。2. 燒結生產的工藝流程目前生產上廣泛采用帶式抽風燒結機生產燒結礦。燒結生產的工藝流程如圖24所示。主要包括燒結料的準備，配料與混合，燒結和產品處理等工序。燒結是聚四氟乙烯制品生產的特殊過程：燒結是聚四氟乙烯制品成型加工過程中的一個重要環(huán)節(jié)，它將引起聚四氟乙烯制品性能發(fā)生根本的變化。與燒結溫度、冷卻速度等 藝條件的不同直接影響到制品的分子量、結晶度和孔隙率。而這三者又對制品的物理、 機械和電氣性能發(fā)生影響，

3、同時燒結過程完成得好壞，還影響到制品中殘余應力的大小與分布，故燒結工藝控制不當將導致制品翹曲、變形乃至開裂。PTFE冷壓燒結工藝過程是什么？歸納來說，PTFE冷壓燒結成型基本上是由預成型、 燒結、冷卻三個步驟 組成。即在室溫下先將純的聚四氟乙烯粉料或加有石墨等填充、增強材料 的復合配料加人模腔中，于壓機上預壓成密實的制品形狀的壓件，然后從壓 模中取出壓件，放入燒結爐中于 360380 C：下進行加熱，使聚四氟乙烯 由結晶態(tài)轉變?yōu)榉蔷B(tài)，由分散的樹脂顆粒通過擴散熔融而黏結成密集、 連續(xù)、透明整體，通過降溫冷卻后又變成結晶型堅固的乳白色制品。由于 在燒結過程中對被燒結物完全不加約束力，故也稱為自由

4、燒結法。（a）第一次（b）插入陽（c）第二次（d）插入陽（e）施壓加料 模 加料 模（2>（1）預成型。冷壓制坯時，將過篩的樹脂按制品所需量均勻地加入模腔內 對施壓方向與壁厚完全相同的制品，料應一次全部加入；形狀較復雜的制 品，可將所需粉料分成幾份分次加入模腔，每次加進的粉料量應與其填充 的部分模腔容積相適應，而且應用幾個陽模分層次地對粉料施壓。聚四氟 乙烯法蘭套筒制品分次加料的壓制過程如圖5-5圖5 -5 PTFE法蘭套筒制品分次加料的壓制過程(b) MARIf 41 一模套2 芯棒3 底模4 一陽模（1） 5 陽模（2）聚四氟乙烯冷壓制坯時，粉料在模內壓實的程度愈小，燒結后制品的收縮

5、率就愈大；如果坯件各處的密度不等，燒結后的制品會因各處收縮不同而產 生翹曲變形，嚴重時會出現(xiàn)制品開裂。因此，冷壓制坯時嚴 格控制裝料量、 所施壓力和施壓與卸壓的方式，以保證坯件的密度和各部分的密度均一性達到預定的要求。模壓時，陽模下降速度不要太快，以 30-50mm/mi n 為佳，臨近 終點時速度應更慢，慢至IOmm/min 以下。在升壓過程中還應泄壓2-4次或分段保壓，以使物料中的空氣充分逸出。保壓時間隨型 坯 厚度而定，可從幾分鐘到幾十分鐘不等，保證使壓力傳遞均勻并有利于空隙的消除。預成型壓力一般在17-35MPa，若總壓力不夠時可通過提高模 溫來彌補。模壓壓力與模壓工藝、所用物料、填料

6、品種和混料方法(干法 或濕法)有關。采用自動模壓工藝的成型 壓力要比一般模壓法高一倍，濕 法混合填充PTFE則不采用自動模壓法。因泄氣次數(shù)多而難于控制。(2) 燒結。燒結是使聚四氟乙烯微粒熔結成整體的過程，是成型過程中的一 個關鍵工序，燒結的好壞直接影響制品的各項物理力學性能。燒結一般在自由狀態(tài)下于空氣中進行加熱，也采用在氮氣保護 下燒結或熱壓燒結法。 升溫階段。燒結時，隨著料坯溫度的升高，型坯體積發(fā)生膨脹，在熔 點附近其體積膨脹率高達，因而要控制升溫速度。過快則導致坯件內外溫差加大，引起內外膨脹不均勻而產生內應力，使制品變形、開裂。通常升溫速度取決于制品的大小、厚度，物料的組成、粒徑等。大型

7、制件應先以30- 40 C /h的速度升溫至300 C ,再以0-20 C /h速 度升溫；中型制件則可采用60- 70 C /h的速度升溫；小型制品可以100-1 20 ° C/的速度升溫或自由升溫。聚四氟乙烯的燒結溫度高低主要由樹脂的 熱穩(wěn)定來確定，熱穩(wěn)定性高者可定為380- 400 C，熱穩(wěn)定性差者取365- 375 Co在允許燒結溫度的范圍內，提高燒結溫度可使制品的結晶度增大， 相對密度和成型收縮率也增大。 保溫階段。晶區(qū)的熔化與分子的擴散需要一定的時間，因此在達到燒 結溫度后，應將坯件在此溫度下保持一定時間，使坯件 結晶能夠完全消失。 保溫時間長短與樹脂品種、粒徑、制品大小

8、有關。燒結溫度高、樹脂熱穩(wěn)定性差應縮短保溫時間，以免造成樹脂熱分解；粒徑小的樹脂粉料經冷壓 后，坯件中孔隙含量低，導熱性 好，可適當縮短保溫時間。一般大型制品 保溫5-IOh，小型僅1h，厚度每增加Imm，燒結時間應延長6min。(3) 冷卻。冷卻過程是大分子由無定形態(tài)轉變?yōu)榻Y晶態(tài)的過程，制品燒結后的冷卻速度決定著制品的結晶度，從而影響到制品的各項物理力學性能。如大型制品一般以12-24 C /h降溫，在結晶速度最 快的溫度范圍保溫一段時間，使制品均勻冷卻到 317 C以下，再以2O-5 0 C /h速度冷卻到，從燒結爐中取出制品，放入保溫箱中緩慢冷卻至室溫。 這種制品的結晶度約60%-85%

9、,結晶排列緊密。中型制品冷卻速度為30-40 C /h，溫度降至250 C時取出，取出后是否淬火根據使用要求而定。 小型制品冷卻速度為60- 70 C /h。如果要求制品透明，韌性好，則應采取 快速冷卻，對小型制品可采用淬火的辦法。這些制品結晶度約為50%-65%。板面兩邊不等長或中間凸起兩端松邊(1) 燒結條件不合理。應調整燒結條件。如燒結溫度、保溫和降溫時間等。(2) 刀刃與芯軸中心線不平行。應調整至平行板材燒結變形(1) 保溫時間太短。應適當延長。為了使燒結件的內外溫度均勻一致，應在300 330 C條件下保溫一段時間。(2) 降溫速度太快。應適當減慢。冷卻速度關系到板材的結晶度，是影響

10、其物理性能的重要參數(shù)，降溫太快，板材容易產生應變及龜裂。一般以加一50 C幾的速度降溫冷卻較為適宜。<3)爐溫分布不均勻。應增加測溫點和控溫精度，使爐溫分布均勻，也可適當延長降溫時間板材燒結裂紋(1) 升溫或降溫速度太快。應適當控制升溫速度。通常，升溫速度為0 . 4 1C/庇no制品越大，升溫速度應越慢，當溫度升至330 C左右時，板材外部先開始熔融，然后逐漸向內滲透若采用1 . 5-3t /而n的升溫速度，向內滲透的熔融速度約為每毫米厚度5 6而no為了使整個板材達到熔融，必須控制一定的升溫速度和恒溫時間。(2) 燒結溫度太高。應適當降低。(3) 保溫時間太長。應適當縮短。(4) 預制品脫模時碰傷，導致燒結裂紋。應小心脫模，避免碰撞。預成型時，加壓完成后要 緩慢泄壓，防止制品炸裂旋切厚薄不均及表面有橫向波紋(1) 刀片安裝不良。應適當調整。一般旋切厚度為0 5 3mm的板材時，刀尖角為 38旋切厚度為o 5mm時，刀尖角34 '，后角一般不大于 5 '。刀尖高度應比主軸中心線