PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌)는 고유한 화학적 특성으로 인해 기존의 용융 및 성형 공정으로는 복잡한 모양으로 성형할 수 없습니다.대신 압축 성형 및 소결 같은 특수 기술을 사용한 후 정밀 가공을 통해 복잡한 디자인을 구현해야 합니다.이로 인해 제조 유연성이 일부 제한되지만 PTFE의 기계 가공성을 통해 다음과 같은 제작이 가능합니다. 맞춤형 PTFE 부품 을 고정밀로 제작할 수 있습니다.이 소재는 일반적으로 최종 성형이 용이하도록 대형 형태로 공급되므로 복잡한 형상이 필요하지만 세심한 후처리가 필요한 애플리케이션에 적합합니다.
핵심 포인트 설명:
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PTFE의 녹지 않는 특성
- PTFE는 융점이 매우 높으며 가열 시 기존 열가소성 플라스틱처럼 흐르지 않습니다.이러한 특성으로 인해 다른 폴리머에 사용되는 사출 성형이나 압출 기술을 통해 가공할 수 없습니다.
- 이 소재는 ~327°C에서 고체에서 기체로 직접 전환(분해)되므로 용융상 성형의 가능성이 없습니다.
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주요 성형 방법
- 압축 성형 :PTFE 분말을 상온에서 고압(일반적으로 20-50 MPa)으로 압축하여 원하는 모양과 유사한 '프리폼'을 형성합니다.
- 소결 :프리폼을 360~380°C(분해점 이하, 결정 융점 이상)로 가열하여 액화 없이 입자를 융합합니다.이렇게 하면 단단하지만 다공성 구조가 만들어집니다.
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복잡한 가공을 위한 가공
- 소결 후 PTFE는 황동이나 경목에 버금가는 뛰어난 가공성을 보여줍니다.CNC 밀링, 터닝 및 드릴링은 최대 ±0.01mm의 공차를 달성할 수 있습니다.
- 이 단계에서 나사산, 언더컷, 마이크로 채널과 같은 복잡한 피처가 추가됩니다.소재의 낮은 마찰 계수는 실제로 공구 마모를 줄여 가공에 도움이 됩니다.
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맞춤형 부품의 설계 고려 사항
- 가공 중 파손을 방지하기 위해 벽 두께는 1mm를 초과해야 합니다.
- 내부 모서리는 응력 집중을 방지하기 위해 반경이 0.5mm 이상이어야 합니다.
- 제조업체는 일반적으로 최종 가공을 위해 2~5% 오버사이즈 블랭크를 공급합니다.
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복잡한 모양을 위한 대안적 접근 방식
- 등방성 프레싱 :캐비티가 깊은 부품의 경우 습식 백 등방성 프레스는 압축 성형보다 압력을 더 고르게 분산시킵니다.
- 램 압출 :복잡한 회전 부품으로 가공할 수 있는 기본 튜브 형태를 만듭니다.
- 3D 프린팅 :선택적 레이저 소결과 같은 새로운 분말 기반 방법은 가능성을 보이지만 현재 기존 공정의 밀도에는 미치지 못합니다.
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경제적 요인
- 압축 성형의 툴링 비용은 사출 성형 금형보다 저렴합니다.
- 가공으로 인한 재료 낭비는 30~60%에 달할 수 있어 전체 부품 비용에 영향을 미칩니다.
- 표면 처리와 같은 2차 작업은 기본 가격에 15~25%를 추가하는 경우가 많습니다.
복잡한 PTFE 부품이 필요한 프로젝트의 경우, 다음과 같은 경험이 풍부한 제조업체와 조기에 협력하는 것이 좋습니다. 맞춤형 PTFE 부품 은 설계 복잡성과 생산 가능성 간의 최적의 균형을 보장합니다.소재의 고유한 가공 요건은 궁극적으로 디자인 단계에서 소재의 특성을 고려한 계획에 대한 보상을 제공합니다.
요약 표:
| 주요 측면 | 세부 정보 |
|---|---|
| 주요 성형 방법 | 압축 성형 및 소결(360-380°C)을 통해 견고한 다공성 구조를 형성합니다. |
| 가공 기능 | CNC 밀링, 터닝 및 드릴링(±0.01mm 공차) |
| 디자인 고려 사항 | 최소 벽 두께: 1mm; 내부 모서리 반경 ≥0.5mm; 2~5% 오버사이즈 블랭크 |
| 대체 기술 | 등방성 압출, 램 압출, 새로운 3D 프린팅 방식 |
| 경제적 요인 | 툴링 비용은 낮지만 30~60%의 재료 낭비, 15~25%의 추가 2차 비용 발생 |
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