Peças de usinagem de plástico CNC Peças PTFE personalizadas

As peças usinadas em CNC de placa de PTFE são componentes funcionais feitos de politetrafluoroetileno usando técnicas de usinagem de precisão de controle numérico computadorizado (CNC) (como torneamento, fresamento, perfuração e gravação). PTFE é o tipo mais clássico de fluoroplástico. É formado pela polimerização do monômero de tetrafluoroetileno. Todos os átomos de hidrogênio em sua cadeia molecular são substituídos por átomos de flúor, formando uma estrutura inerte "perfluorada". Isso confere ao material estabilidade química incomparável, coeficiente de atrito ultrabaixo e excelente resistência à temperatura, o que lhe valeu o apelido de "o rei da resistência à corrosão" e "lubrificante sólido" no campo industrial.

As peças usinadas em PTFE CNC são amplamente utilizadas em aplicações que exigem desempenho rigoroso do material. As aplicações comuns incluem vedações, buchas de rolamento, isoladores, acessórios para tubos resistentes à corrosão e suportes para equipamentos eletrônicos de alta frequência. A usinagem CNC permite a fabricação de alta precisão (com tolerâncias normalmente entre ± 0,01-0,05 mm) de geometrias complexas (como furos de formato especial, roscas de precisão e ranhuras minúsculas) para atender a requisitos funcionais personalizados.

Propriedades Mecânicas

A estrutura única do PTFE torna suas propriedades mecânicas significativamente diferentes de outros plásticos de engenharia:

• Resistência à tração: 20-35 MPa (menor que plásticos de uso geral como PA6/POM, mas maior que borracha macia);
• Alongamento na Ruptura: ≥300% (Altamente resistente, deforma-se significativamente em vez de rachar quando sujeito a tensão);
• Resistência à flexão: Aproximadamente 40-50 MPa (adequado para cargas médias de flexão, mas com rigidez limitada);
• Resistência à Compressão: Aproximadamente 10-15 MPa (Estável em baixas pressões, requer modificação do enchimento para altas pressões);
• Dureza (Shore D): 50-60 (Mais duro que borracha, mas mais macio que metal/plásticos de engenharia).

Aplicações típicas : As peças de PTFE são usadas em componentes que requerem amortecimento, redução de vibração ou vedação flexível (como juntas e anéis de vedação). No entanto, a sua baixa rigidez torna-o inadequado para suportar altas pressões axiais. (É necessário o preenchimento com fibra de vidro ou fibra de carbono para suporte de alta resistência).

peça usinada em PTFE

Propriedades Químicas

O PTFE é um dos materiais sólidos quimicamente mais estáveis ​​conhecidos, sendo virtualmente imune a todos os meios químicos:

Resistência a ácidos e álcalis : Não apresenta reação a reagentes altamente corrosivos como água régia (ácido nítrico concentrado + ácido clorídrico concentrado), ácido fluorídrico (HF), ácido sulfúrico concentrado (98%) e hidróxido de sódio concentrado (40%) em temperaturas que variam da temperatura ambiente a 250°C.

Resistência a solventes orgânicos : É estável a quase todos os solventes orgânicos (como acetona, etanol, benzeno, tolueno e clorofórmio) (pode inchar ligeiramente em altas temperaturas, mas esse inchaço se recupera após o resfriamento).

Resistência a outros meios : É resistente à água (incluindo água fervente), vapor, agentes oxidantes (como peróxido de hidrogênio) e agentes redutores (como sulfito de sódio).

Vantagens especiais : O PTFE é insubstituível na produção de produtos químicos altamente corrosivos (como tanques de galvanoplastia e linhas de decapagem), equipamentos de laboratório (como revestimentos de reatores) e equipamentos resistentes à corrosão de qualidade farmacêutica/alimentar. As peças usinadas em CNC podem ser expostas a ambientes químicos extremos (como juntas de tubos e superfícies de vedação de válvulas).

Propriedades Térmicas

• Ponto de fusão: Aproximadamente 327°C (valor teórico; no processamento real, começa a amolecer e fluir a 380-400°C);
• Temperatura de uso contínuo: -200°C a 260°C (limitada a altas temperaturas de curto prazo de 280-300°C);
• Resistência a Baixas Temperaturas: Permanece flexível (não racha) a -200°C (em nitrogênio líquido), tornando-o adequado para uso em regiões extremamente frias.

Aplicações típicas : As peças de PTFE são usadas em equipamentos de reação química de alta temperatura (como vedações de fornos de pirólise) e sistemas de refrigeração de baixa temperatura (como juntas de flange de tubulação de nitrogênio líquido). Sua estabilidade em ampla faixa de temperatura excede em muito a dos plásticos comuns (por exemplo, o náilon tem uma resistência à temperatura de ≤120°C; o PEEK, embora tenha uma resistência a altas temperaturas, é caro).

peças de usinagem de PTFE

Resistência ao atrito e ao desgaste

O PTFE possui o menor coeficiente de atrito cinético da natureza (0,04-0,10 sob condições de atrito seco) e excelentes propriedades autolubrificantes:

• Coeficiente de atrito: Aproximadamente 0,04-0,10 ao esfregar contra aço (não lubrificado), inferior ao grafite (0,1-0,2) e dissulfeto de molibdênio (0,1-0,15);
• Taxa de desgaste: No atrito deslizante, o desgaste do PTFE é de apenas 1/10-1/5 do náilon (PA6) (embora o PTFE puro tenha baixa resistência ao desgaste e exija modificação do enchimento);
• Propriedades autolubrificantes: Pode operar suavemente sob condições de baixa velocidade e média carga (por exemplo, buchas de rolamento e trilhos-guia) sem a necessidade de lubrificante adicional.

Limitações Especiais : O PTFE puro tem resistência ao desgaste insuficiente (propenso ao desgaste devido ao atrito de longo prazo). No entanto, essa deficiência pode ser significativamente melhorada preenchendo-a com cargas como fibra de carbono (CF), grafite (Gr), dissulfeto de molibdênio (MoS₂) e pó de bronze (Cu). (Por exemplo, o PTFE preenchido com fibra de carbono melhora a resistência ao desgaste em 5 a 10 vezes) para atender aos requisitos de cenários de atrito de alta carga.

Propriedades Elétricas

• Resistência de Isolamento: Resistividade de Volume > 10¹⁸ Ω·cm (próximo ao isolador ideal);
• Resistência Dielétrica: ≥ 60 kV/mm (muito superior aos 3 kV/mm do ar, resistente à ruptura de alta tensão);
• Constante dielétrica: 2,0-2,1 (extremamente baixa e estável, baixa perda de transmissão de sinal);
• Tangente de perda dielétrica: 0,0002-0,0005 (extremamente baixa, praticamente sem perda de energia em altas frequências).

Aplicações típicas : Peças usinadas em PTFE CNC são o material preferido para dispositivos eletrônicos de alta frequência (como suportes de filtro de comunicação 5G e componentes de isolamento de antena de radar), conectores de cabos de alta tensão e componentes isolantes para equipamentos de fabricação de semicondutores (como estruturas de suporte de PCB e anéis de isolamento de eletrodo).