氟塑料襯里磁力驅動泵材料選擇及壓制工藝

　　1概述
　　
　　近年來，磁力驅動泵以其優良的密封性能取得了廣闊的應用領域。它解決了泵的跑、冒、滴、漏等現象，但抗腐蝕性能卻與其它類型泵一樣沒有得到改善。面對強酴強堿等強腐蝕性介質，不銹鋼、鈦合金等耐腐蝕材料不是達不到使用要求，就是材料價格昂貴或原材料不易采購，成本高。而塑料襯里磁力驅動泵的產生，彌補了這一缺點。
　　
　　2襯里塑料的選擇
　　
　　由于塑料襯里磁力驅動泵主要是為了提高抗腐蝕性，所以在襯里材質上選擇了目前抗腐蝕性效果的氟塑料系列。通過對三大氟塑料即聚四氟乙烯(PTFE，F4)、聚全氟乙丙烯(FEP，F46)、聚偏氟乙烯(PVDnF2)的性能比較，選用了聚偏氟乙烯(F2)，
　　
　　表1是三種塑料的主要性能參數。
　　
　　從表l中可以看出，F2的突出優點是硬度高，強度高，可以滿足產品強度要求，線膨脹系數低于F4、F46，尺寸穩定性好；F2高溫下流動性好于F4，易于成型；融熔溫度低，壓制工藝易實現耐腐蝕性雖然低于F4與F46，但足可以滿足用戶的要求。
　　
　　3壓制工藝
　　
　　下面以型號為FSC80/50-200塑料襯里磁力驅動泵為例介紹壓制工藝。
　　
　　3.1模具準備
　　
　　按模具裝配圖準備好所有零部件，擦拭清理干凈，防止雜物掉進模具而影響產品性能。
　　
　　3.2涂脫模劑
　　
　　模具放入烘箱加熱至80℃后取出，涂脫模劑，這樣可以使脫模劑涂均勻．脫模劑涂時，在滿足要求的前提下，甩量盡可能少些，且要涂均勻，否則會降低產品的表面質量和影響脫模效果。脫模劑選有機硅油或白油，把涂好脫模劑的模具放入烘箱加熱至80℃烘兩小時，使有機硅油形成薄膜后取出模具加料。
　　
　　3.3加料
　　
　　在模具中放入所需的塑料多少直接影響產品的密度與尺寸，因此要嚴格計算加料量。計算方法有質量法、容量法及計數法。質量法公式如下：
　　
　　M=1VP+5％Vp=1.05VP
　　
　　M-所加料的質量kG；
　　
　　V-產品的體積m3；
　　
　　P-塑料粉的密度kG/M3。
　　
　　3.4加熱
　　
　　將裝好F2的模具再放入烘箱開始加熱，加熱溫度對壓制非常重要，因為它是塑料流動、充模、固化成型的主要條件。F2溫度與流動性的關系如圖1：
　　
　　從圖1中可以看出F2的流動性與Tmax有很大關系。溫度過高它流動性的流動性反而減小并且還會使它分解變性，生產出的產品表面暗淡，無光澤，強度差。由于分解變性耐腐蝕性明顯降低，溫度過低則會使產品成型差，有明顯的沒熔化痕跡，在壓制時輪后蓋時就遇到此情況。經過反復試壓zui后得到F2的TMAx為170℃，加熱速度為80℃～100℃／h，保溫時問為5-h(因為氟塑料的熱傳遞速度小)。小零件放在爐口，大零件放在爐*，這樣就使模具加熱速度大致二樣二用以上方法壓制出的產品達到了設計要求。
　　
　　3.5壓制
　　
　　把加熱好的模具取出迅速壓制，所需壓力通過下式計算：
　　
　　PM=TD2Pg/4MA
　　
　　式中PM-成型壓力MPa)
　　
　　Pg—主油缸的油壓，即表壓(MPa)
　　
　　D—主油缸的活塞直徑(an)
　　
　　Am—模具成型腔在受壓方向上收的zui大投影面積(cm2)。
　　
　　當陽模接觸到塑料后，速度放慢，利用高壓低速有利于充模，另外放慢速度可以使模具內空氣充分排除。排氣在壓制過程很重要，排氣不但可以縮短固化時間，而且有利于產品性能和外觀質量的提高。為了避免產品的分層現象，排氣過早、過遲都不好，過早則由于有部分氣體還未從塑料粉或塑料顆粒中分離出來而達不到排氣目的；過遲則塑料表面已固化，氣體排不出來，容易產生氣孔氣泡等
　　
　　缺陷。所以排氣時間與次數一定要掌握好。必要時，需要卸壓排氣通常排2．3次，每次時間從5-8s左右。
　　
　　3.6保壓
　　
　　F2在模具中固化的過程始終處于高溫和高壓之下，保持這種高壓時間的長短直接影響產品的力學性能和襯里效果。時間過短則固化不充分，降低了機械性能，且塑料與金屬貼合不密實；時間過長不但延長生產周期，脫模不利，而且使密度增加、內應力增加，嚴重時翹曲、破裂，因此要嚴格控制保壓時間，一般情況，薄壁小零件保壓l0min，結構復雜零件保持30min以上。
　　
　　3.7冷卻
　　
　　冷卻過程直接影響產品的物理力學性能和形狀尺寸精度。冷卻過快，產品內外層溫差大，以致收縮不均而產生內應力，甚至出現裂紋。試驗中在壓制葉輪時就遇到這種情況，zui后采取隨爐冷卻的方法，解決了這一問題，其他小零件則以60-70℃／h的速度
　　
　　隨爐冷卻2h，然后空冷至室溫。
　　
　　3.8脫膜
　　
　　脫膜時嚴格按脫膜順序進行，以免損壞模具，同時要小心產品，必要時采用熱取法，產品取出后，整理好模具為下一次壓制做好準備。
　　
　　3.9修邊及加工
　　
　　剛壓制好的產品由于溢料、問隙等原因形成飛邊，要按圖紙要求修邊，部分零件需要二次加工以保證產品尺寸及質量。zui后的產品按圖紙檢驗并入庫。
　　
　　4結束語
　　
　　在塑料襯里磁力驅動泵生產中，塑料襯里是zui重要的，因此，對于耐腐蝕性材料的選用極其重要，既要考慮用戶的要求，更要注重材料的工藝性，另外，塑料襯里磁力驅動泵的內轉子壓制及封口是個難點。氟塑料由于在融熔狀態下流動性差，因此，在壓制過程中，一定要注意保溫時問，壓制溫度，壓制壓力等工藝細節，以確保產品質量。