Способ получения листовых армированных антифрикционных фторопластовых заготовок


 


Владельцы патента RU 2428314:

Байкальский институт природопользования Сибирского отделения Российской академии наук (БИП СО РАН) (RU)

Изобретение может быть использовано при получении длинных листовых армированных фторопластовых заготовок для узлов трения без применения смазки. Изготавливают неориентированную полимерную пленку из фторопласта-4 или из композиций на его основе. Заполняют указанной пленкой поры сетки в виде полосы путем накатки пленки на вальцах с двух сторон. Наматывают полученные листовые заготовки на бобины и устанавливают в ограничивающие оправки без зазора. Спекают заготовки при температуре 643-653 К под давлением, создаваемым расширением фторопласта-4, и охлаждают их. Извлекают заготовки из оправок и пропускают их через вальцы. Изобретение направлено на упрощение технологического процесса и расширение ассортимента выпускаемой продукции.

 

Изобретение относится к области получения антифрикционных, самосмазывающихся материалов и может быть использовано в машиностроительной, пищевой, авиационной, приборостроительной, химической и других областях техники для узлов трения без применения смазки.

Известен способ получения металлофторопластового материала [SU 346582А, C08F 29/16, 12.09.1972 /2/], позволяющий создать в композите монолитно-проводниковую пространственную сетку из мелкодисперсных металлов свинца или олова или их сплавов и частицами никеля. Данный способ улучшает электропроводность фторопластовой композиции, но не повышает эксплуатационные характеристики наполненных фторопластовых материалов.

Наиболее близким аналогом является способ получения листового армированного фторопластового антифрикционного материала, включающий изготовление неориентированной полимерной пленки из фторопласта-4 или композиций на его основе, заполнение указанной пленкой пор сетки в виде полосы путем накатки пленки на вальцах с двух сторон с получением листовых заготовок, сборку листовых заготовок в пакет, зафиксированный в рамки, спекание листовых заготовок в пакете при температуре 643-653 К под давлением, создаваемым расширением фторопласта-4, и разборку пакета [пат. №2384412 РФ, МКИ 7 В32В 5/02, В29С 44/00].

Недостатком этого способа является то, что используемый способ не позволяет получать листовые изделия больших размеров, так как увеличение размеров получаемых деталей требует специального крупногабаритного оборудования при спекании и оснастки (ограничивающие плоскопараллельные пластины при температуре подвергаются короблению, подъемники и др.), при этом процесс трудоемкий.

Технический результат изобретения - получение длинных листовых армированных фторопластовых антифрикционных заготовок-полос, что позволяет значительно увеличить производительность процесса вплоть до автоматизирования и расширить ассортимент выпускаемой продукции.

Технический результат достигается тем, что предложенный способ получения листовых армированных фторопластовых антифрикционных заготовок включает изготовление неориентированной полимерной пленки из фторопласта-4 или композиций на его основе, заполнение указанной пленкой пор сетки в виде полосы путем накатки пленки на вальцах с двух сторон, спекание полученных листовых заготовок при температуре 643-653 К под давлением, создаваемым расширением фторопласта-4 и их охлаждение, согласно изобретению перед спеканием листовые заготовки наматывают на бобины и устанавливают в ограничивающие оправки без зазора, а после охлаждения извлекают из оправок и пропускают их через вальцы.

Способ получения листовых армированных фторопластовых антифрикционных заготовок может быть реализован следующим образом. Прессование заготовок необходимого размера из фторопласта-4 или композиций на его основе осуществляют при давлении 25-50 МПа для чистого полимера и 35-100 МПа для композиций. Спекание проводят при температуре 643-653 К в воздушной атмосфере. Неориентированную полимерную пленку получают на токарных станках по стандартной технологии. Толщина нарезаемой пленки может быть различной и подбирается опытным путем, так чтобы обеспечить полное заполнение пор сетки.

В качестве армирующего элемента могут быть использованы бронзовые, латунные и бронзолатунные сетки различных номеров и типов тканей.

Заполнение пор сетки неориентированной полимерной пленкой проводят на вальцах с двух сторон одновременно.

При вкатывании неориентированной фторопластовой пленки в сетку нарушается ее сплошность, которая восстанавливается за счет диффузионных процессов, протекающих при температуре термообработки, но уже внутри пористого металлического слоя. Такое восстановление сплошности пленки возможно только при сближении частиц за счет давления, создаваемого расширением фторопласта-4 при температуре спекания в ограниченном пространстве.

Приготовленные длинные листовые армированные полосы наматывают на цилиндрические бобины с прокладками из алюминиевой фольги и устанавливают в ограничивающие оправки без зазора. Ограниченные таким образом листовые армированные полосы помещают в печь для спекания фторопласта, нагревают со скоростью 100-120 градусов в час до температуры 643-653 К и выдерживают при этой температуре в течение 3,5-4 ч в воздушной атмосфере на каждые 100 мм толщины.

При термообработке расплавленные частицы полимера еще дальше проникают в поры, сближаются и спекаются между собой, образуя монолитный фторопластовый слой.

Охлаждение листовых армированных полос ведут в ограничивающих оправках совместно с печью, после чего разъединяют оправки и извлекают полосы и пропускают через вальцы. При охлаждении фторопластовая матрица уплотняется и закрепляется в ячейках, макромолекулы ориентируются, что обеспечивает высокие физико-механические и триботехнические свойства материалу.

Ниже приведены примеры осуществления заявляемого способа.

Пример 1. В качестве армирующего элемента использовали бронзолатунную сетку N 16 (число проволок в утке на 1 см - 16, диаметр 0,25 мм, число проволок по основе на 1 см - 12, диаметр 0,27 мм) (ГОСТ 3583-73). Сетку нарезали полосами по всей длине рулона. Заполнение неориентированной полимерной пленки из фторопласта-4 в сетку проводили на вальцах с двух сторон одновременно. Толщина вкатываемой неориентированной пленки с одной стороны была равна 0,3 мм, с другой 0,2 мм (подбирали опытным путем), что обеспечивает полное заполнение пор сетки полимером. Приготовленные длинные армированные фторопластовые полосы сетки наматывали на цилиндрическую бобину с промежуточным слоем из алюминиевой фольги, затем устанавливали в ограничивающую оправку без зазора. Размер оправки зависит от длины наматываемой полосы и определяется опытным путем.

Ограниченные таким образом листовые армированные полосы помещали в печь для спекания фторопласта, нагревали со скоростью 100-120 градусов в час до температуры 643-653 К и выдерживали при этой температуре в течение 3,5-4 ч в воздушной атмосфере на каждые 100 мм толщины.

Охлаждение листовых армированных полос вели в ограничивающих оправках совместно с печью, после чего разъединяли оправки и извлекали полосы и пропускали через вальцы.

Пример 2. В качестве армирующего элемента использовали бронзолатунную сетку N 16. Сетку нарезали полосами по всей длине рулона.

Заполнение неориентированной полимерной пленки из фторопластовой композиции (60 мас.% ПТФЭ+40 мас.% Pb) в сетку проводили на вальцах с двух сторон одновременно. Толщина вкатываемой неориентированной пленки с одной стороны была равна 0,3 мм, с другой 0,2 мм. Приготовленные длинные армированные фторопластовые полосы сетки наматывали на цилиндрическую бобину с промежуточным слоем из алюминиевой фольги, затем устанавливали в ограничивающую оправку без зазора. Ограниченные таким образом листовые армированные полосы помещали в печь для спекания фторопласта, нагревали со скоростью 100-120 градусов в час до температуры 643-653 К и выдерживали при этой температуре в течение 3,5-4 ч в воздушной атмосфере на каждые 100 мм толщины.

Охлаждение листовых армированных полос вели в ограничивающих оправках совместно с печью, после чего разъединяли оправки и извлекали полосы и пропускали через вальцы.

Листовые армированные фторопластовые антифрикционные заготовки, полученные по предлагаемому способу, могут быть использованы в качестве длинных направляющих в различных гидроузлах, опорных шайб, опор скольжения, подшипников скольжения, шаровых опор и обеспечивают длительную работу узлов трения без смазочного материала на воздухе и в различных жидкостях, не обладающих смазочными свойствами.

Способ получения листовых армированных фторопластовых антифрикционных заготовок, включающий изготовление неориентированной полимерной пленки из фторопласта-4 или из композиций на его основе, заполнение указанной пленкой пор сетки в виде полосы путем накатки пленки на вальцах с двух сторон, спекание полученных листовых заготовок при температуре 643-653 К под давлением, создаваемым расширением фторопласта-4, и их охлаждение, отличающийся тем, что перед спеканием листовые заготовки наматывают на бобины и устанавливают в ограничивающие оправки без зазора, а после охлаждения извлекают из оправок и пропускают их через вальцы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к многофункциональным покрытиям, обеспечивающим радиопоглощение, и может быть применено в радиотехнике. .
Изобретение относится к комбинированной пластине для противопожарных дверей и к способу ее изготовления. .

Изобретение относится к технике выполнения или ремонта резервуаров для жидкости, в частности резервуаров водонапорных башен. .
Изобретение относится к материалам, используемым в автомобильной промышленности для обивки сидений и вставок обивок дверей. .

Изобретение относится к области технологии переработки полимеров, а более конкретно к способам получения многослойных полимерных нетканых материалов в виде полотен неограниченной длины.

Изобретение относится к производству армированных волокнами изделий, труб, емкостей, корпусов фильтров и может быть использовано в химической, нефтехимической, строительной, газовой промышленности и других отраслях народного хозяйства, например, в горячем и холодном водоснабжении.

Изобретение относится к полотнам для получения формованных изделий, применяемых в медицине и технике, и позволяет повысить растяжимость полотна. .

Изобретение относится к однокомпонентному, влагоотверждаемому пеноматериалу, который может быть использован в качестве адгезива, или герметика/уплотняющего материала, для получения покрытий или для заполнения пеноматериалом полых конструкций, в частности конструкции транспортных средств.

Изобретение относится к способу изготовления теплоизолированной трубы. .

Изобретение относится к электрическим элементам связи, в частности к кабелям, имеющим пенопластовую изоляцию, экструдированную вокруг провода; причем упомянутая изоляция содержит по меньшей мере один компонент, содержащий не более 20 вес.% полимера сверхвысокой степени разбухания экструдата, и предпочтительно около 15 вес.%.

Изобретение относится к способу изготовления трубопровода с теплоизоляцией, гофрированному трубопроводу с теплоизоляцией, установке для изготовления гофрированного трубопровода с теплоизоляцией. Трубопровод включает по меньшей мере одну внутреннюю трубу, расположенную на расстоянии от нее гофрированную внешнюю трубу из синтетического материала и слой из вспененного синтетического материала, заполняющий пространство между внутренней трубой и внешней трубой. Сначала на внутреннюю трубу наносят слой пены и на трубе, образованной внутренней трубой и слоем пены, с помощью экструзии создают внешнюю трубу. После завершившейся экструзии внешней трубы на слой пены с помощью формовочных инструментов создают гофрированную форму. Изобретение обеспечивает повышение гибкости трубы. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технологии обработки поверхностей, в частности покрытий пола, например ковров
Изобретение относится к композитному материалу с исключительно высокими баллистическими свойствами и повышенной гибкостью

Изобретение относится к композиционным материалам и касается слоистой композиционной структуры с самовосстанавливающимся слоем. Содержит первый пакет, включающий множество слоев композиционного материала и, по меньшей мере, один слой самовосстанавливающегося материала, причем слой самовосстанавливающегося материала содержит множество контейнеров, каждый из которых содержит отверждаемую восстанавливающую жидкость; и второй пакет, включающий множество слоев композиционного материала, причем пакеты соединены по поверхности соединения. Изобретение обеспечивает создание структуры, позволяющей сопротивляться распространению трещин, не оказывая существенного отрицательного воздействия на прочность структуры при продольном изгибе. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 15 ил.
Наверх