氟塑料衬里磁力驱动泵材料选择及压制工艺

　　1概述
　　
　　近年来，磁力驱动泵以其优良的密封性能取得了广阔的应用领域。它解决了泵的跑、冒、滴、漏等现象，但抗腐蚀性能却与其它类型泵一样没有得到改善。面对强酴强碱等强腐蚀性介质，不锈钢、钛合金等耐腐蚀材料不是达不到使用要求，就是材料价格昂贵或原材料不易采购，成本高。而塑料衬里磁力驱动泵的产生，弥补了这一缺点。
　　
　　2衬里塑料的选择
　　
　　由于塑料衬里磁力驱动泵主要是为了提高抗腐蚀性，所以在衬里材质上选择了目前抗腐蚀性效果的氟塑料系列。通过对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)的性能比较，选用了聚偏氟乙烯(F2)，
　　
　　表1是三种塑料的主要性能参数。
　　
　　从表l中可以看出，F2的突出优点是硬度高，强度高，可以满足产品强度要求，线膨胀系数低于F4、F46，尺寸稳定性好；F2高温下流动性好于F4，易于成型；融熔温度低，压制工艺易实现耐腐蚀性虽然低于F4与F46，但足可以满足用户的要求。
　　
　　3压制工艺
　　
　　下面以型号为FSC80/50-200塑料衬里磁力驱动泵为例介绍压制工艺。
　　
　　3.1模具准备
　　
　　按模具装配图准备好所有零部件，擦拭清理干净，防止杂物掉进模具而影响产品性能。
　　
　　3.2涂脱模剂
　　
　　模具放入烘箱加热至80℃后取出，涂脱模剂，这样可以使脱模剂涂均匀．脱模剂涂时，在满足要求的前提下，甩量尽可能少些，且要涂均匀，否则会降低产品的表面质量和影响脱模效果。脱模剂选有机硅油或白油，把涂好脱模剂的模具放入烘箱加热至80℃烘两小时，使有机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响产品的密度与尺寸，因此要严格计算加料量。计算方法有质量法、容量法及计数法。质量法公式如下：
　　
　　M=1VP+5％Vp=1.05VP
　　
　　M-所加料的质量kG；
　　
　　V-产品的体积m3；
　　
　　P-塑料粉的密度kG/M3。
　　
　　3.4加热
　　
　　将装好F2的模具再放入烘箱开始加热，加热温度对压制非常重要，因为它是塑料流动、充模、固化成型的主要条件。F2温度与流动性的关系如图1：
　　
　　从图1中可以看出F2的流动性与Tmax有很大关系。温度过高它流动性的流动性反而减小并且还会使它分解变性，生产出的产品表面暗淡，无光泽，强度差。由于分解变性耐腐蚀性明显降低，温度过低则会使产品成型差，有明显的没熔化痕迹，在压制时轮后盖时就遇到此情况。经过反复试压zui后得到F2的TMAx为170℃，加热速度为80℃～100℃／h，保温时问为5-h(因为氟塑料的热传递速度小)。小零件放在炉口，大零件放在炉*，这样就使模具加热速度大致二样二用以上方法压制出的产品达到了设计要求。
　　
　　3.5压制
　　
　　把加热好的模具取出迅速压制，所需压力通过下式计算：
　　
　　PM=TD2Pg/4MA
　　
　　式中PM-成型压力MPa)
　　
　　Pg—主油缸的油压，即表压(MPa)
　　
　　D—主油缸的活塞直径(an)
　　
　　Am—模具成型腔在受压方向上收的zui大投影面积(cm2)。
　　
　　当阳模接触到塑料后，速度放慢，利用高压低速有利于充模，另外放慢速度可以使模具内空气充分排除。排气在压制过程很重要，排气不但可以缩短固化时间，而且有利于产品性能和外观质量的提高。为了避免产品的分层现象，排气过早、过迟都不好，过早则由于有部分气体还未从塑料粉或塑料颗粒中分离出来而达不到排气目的；过迟则塑料表面已固化，气体排不出来，容易产生气孔气泡等
　　
　　缺陷。所以排气时间与次数一定要掌握好。必要时，需要卸压排气通常排2．3次，每次时间从5-8s左右。
　　
　　3.6保压
　　
　　F2在模具中固化的过程始终处于高温和高压之下，保持这种高压时间的长短直接影响产品的力学性能和衬里效果。时间过短则固化不充分，降低了机械性能，且塑料与金属贴合不密实；时间过长不但延长生产周期，脱模不利，而且使密度增加、内应力增加，严重时翘曲、破裂，因此要严格控制保压时间，一般情况，薄壁小零件保压l0min，结构复杂零件保持30min以上。
　　
　　3.7冷却
　　
　　冷却过程直接影响产品的物理力学性能和形状尺寸精度。冷却过快，产品内外层温差大，以致收缩不均而产生内应力，甚至出现裂纹。试验中在压制叶轮时就遇到这种情况，zui后采取随炉冷却的方法，解决了这一问题，其他小零件则以60-70℃／h的速度
　　
　　随炉冷却2h，然后空冷至室温。
　　
　　3.8脱膜
　　
　　脱膜时严格按脱膜顺序进行，以免损坏模具，同时要小心产品，必要时采用热取法，产品取出后，整理好模具为下一次压制做好准备。
　　
　　3.9修边及加工
　　
　　刚压制好的产品由于溢料、问隙等原因形成飞边，要按图纸要求修边，部分零件需要二次加工以保证产品尺寸及质量。zui后的产品按图纸检验并入库。
　　
　　4结束语
　　
　　在塑料衬里磁力驱动泵生产中，塑料衬里是zui重要的，因此，对于耐腐蚀性材料的选用极其重要，既要考虑用户的要求，更要注重材料的工艺性，另外，塑料衬里磁力驱动泵的内转子压制及封口是个难点。氟塑料由于在融熔状态下流动性差，因此，在压制过程中，一定要注意保温时问，压制温度，压制压力等工艺细节，以确保产品质量。