滤板烧结生产工艺流程.doc

滤板烧结生产工艺步骤
烧结是粉末或粉末压坯加热到低于其中基础成份熔点温度, 然后以一定方法和速度冷却到室温过程。烧结结果是粉末颗粒之间发生粘结, 烧结体强度增加, 把粉末颗粒聚集体变成为晶粒聚结体, 从而取得所需物理、 机械性能制品或材料。

　　1.低温预烧阶段
　　在此阶段关键发生金属回复及吸附气体和水分挥发, 压坯内成形剂分解和排除等。
　　2.中温升温烧结阶段
　　此阶段开始出现再结晶, 在颗粒内, 变形晶粒得以恢复, 改组为新晶粒, 同时表面氧化物被还原, 颗粒界面形成烧结颈。
　　3.高温保温完成烧结阶段
　　此阶段中扩散和流动充足进行和靠近完成, 形成大量闭孔, 并继续缩小, 使孔隙尺寸和孔隙总数有所降低, 烧结体密度显著增加。
　　烧结生产工艺步骤[1]
　　1.烧结概念
　　将多种粉状含铁原料, 配入适量燃料和熔剂, 加入适量水, 经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学改变, 将矿粉颗粒黏结成块过程。
　　2. 烧结生产工艺步骤
现在生产上广泛采取带式抽风烧结机生产烧结矿。烧结生产工艺步骤如图2—4所表示。关键包含烧结料准备, 配料与混合, 烧结和产品处理等工序。

烧结是聚四氟乙烯制品生产特殊过程: 烧结是聚四氟乙烯制品成型加工过程中一个关键步骤,它将引发聚四氟乙烯制品性能发生根本改变。与烧结温度、 冷却速度等 工艺条件不一样直接影响到制品分子量、 结晶度和孔隙率。而这三者又对制品物理、 机械和电气性能发生影响, 同时烧结过程完成得好坏, 还影响到制品中残余应力大小与分布, 故烧结工艺控制不妥将造成制品翘曲、 变形乃至开裂。

PTFE冷压烧结工艺过程是什么？

    归纳来说, PTFE冷压烧结成型基础上是由预成型、 烧结、 冷却三个步骤组成。即在室温下先将纯聚四氟乙烯粉料或加有石墨等填充、 增强材料复合配料加人模腔中, 于压机上预压成密实制品形状压件,然后从压模中取出压件, 放入烧结炉中于360~380℃: 下进行加热, 使聚四氟乙烯由结晶态转变为非晶态, 由分散树脂颗粒经过扩散熔融而黏结成密集、 连续、 透明整体, 经过降温冷却后又变成结晶型坚固乳白色制品。因为在烧结过程中对被烧结物完全不加约束力, 故也称为自由烧结法。

(a)第一次      （b)插入阳      （c)第二次    （d)插入阳    (e)施压
加料        模(1)       加料        模(2>

    (1)预成型。冷压制坯时, 将过筛树脂按制品所需量均匀地加入模腔内。对施压方向与壁厚完全相同制品, 料应一次全部加入; 形状较复杂制品, 可将所需粉料分成几份分次加入模腔, 每次加进粉料量应与其填充部分模腔容积相适应, 而且应用多个阳模分层次地对粉料施压。聚四氟乙烯法兰套筒制品分次加料压制过程如图5-5

图5 -5   PTFE法兰套筒制品分次加料压制过程

1 一模套  2—芯棒3—底模4 一阳模（1)   5—阳模（2)

聚四氟乙烯冷压制坯时, 粉料在模内压实程度愈小, 烧结后制品 收缩率就愈大;假如坯件各处密度不等, 烧结后制品会因各处收 缩不一样而产生翘曲变形, 严重时会出现制品开裂。所以, 冷压制坯时严 格控制装料量、 所施压力和施压与卸压方法, 以确保坯件密度和各 部分密度均一性达成预定要求。 模压时, 阳模下降速度不要太快, 以30-50mm/min为佳, 临近 终点时速度应更慢, 慢至lOmm/min以下。在升压过程中还应泄压 2-4次或分段保压, 以使物料中空气充足逸出。保压时间随型 坯厚度而定, 可从几分钟到几十分钟不等, 确保使压力传输均匀并 有利于空隙消除。预成型压力通常在17-35MPa, 若总压力不 够时可经过提升模温来填补。模压压力与模压工艺、 所用物料、 填料品种和混料方法（干法或湿法）相关。采取自动模压工艺成型 压力要比通常模压法高一倍, 湿法混合填充PTFE则不采取自动模压法。因泄气次数多而难于控制。

(2)烧结。烧结是使聚四氟乙烯微粒熔结成整体过程, 是成型过程中一个关键工序, 烧结好坏直接影响制品各项物理 
力学性能。烧结通常在自由状态下于空气中进行加热, 也采取在氮气保护下烧结或热压烧结法。 

①    升温阶段。烧结时, 伴随料坯温度升高, 型坯体积发生膨胀, 在熔点周围其体积膨胀率高达,所以要控制升温速度。过 
快则造成坯件内外温差加大, 引发内外膨胀不均匀而产生内应力, 使制品变形、 开裂。通常升温速度取决于制品大小、 厚度, 物料 组成、 粒径等。大型制件应先以30-40℃/h速度升温至300℃,再以10-20℃/h速度升温; 中型制件则可采取60-70℃/h 速度升温; 小型制品能够100-120°C/h速度升温或自由升温。聚四氟乙烯烧结温度高低关键由树脂热稳定来确定, 热 稳定性高者可定为380-400℃, 热稳定性差者取365-375℃。在许可烧结温度范围内, 提升烧结温度可使制品结晶度增大, 相对密度和成型收缩率也增大。

②    保温阶段。晶区熔化与分子扩散需要一定时间, 所以在达成烧结温度后, 应将坯件在此温度下保持一定时间, 使坯件 结晶能够完全消失。保温时间长短与树脂品种、 粒径、 制品大小有 关。烧结温度高、 树脂热稳定性差应缩短保温时间, 以免造成树脂热分解; 粒径小树脂粉料经冷压后, 坯件中孔隙含量低, 导热性 好, 可合适缩短保温时间。通常大型制品保温5-IOh, 小型仅1h,  厚度每增加Imm , 烧结时间应延长6min。 

(3)冷却。冷却过程是大分子由无定形态转变为结晶态过 程, 制品烧结后冷却速度决定着制品结晶度, 从而影响到制品 
各项物理力学性能。如大型制品通常以12-24℃/h降温, 在结 晶速度最快温度范围保温一段时间, 使制品均匀冷却到317℃以 下, 再以2O-50℃/h速度冷却到, 从烧结炉中取出制品, 放入保温箱中缓慢冷却至室温。这种制品结晶度约60%-85%, 结晶排列紧密。  中型制品冷却速度为30-40℃/h, 温度降至250℃时取出, 取出后 是否淬火依据使用要求而定。小型制品冷却速度为60-70℃/h。假如要求制品透明, 韧性好, 则应采取快速冷却, 对小型制品可采取淬火措施。这些制品结晶度约为50%-65%。 

板面两边不等长或中间凸起两端松边
(1)烧结条件不合理。应调整烧结条件。如烧结温度、 保温和降温时间等。
(2)刀刃与芯轴中心线不平行。应调整至平行.
板材烧结变形
(1)保温时间太短。应合适延长。为了使烧结件内外温度均匀一致, 应在300—330℃条
件下保温一段时间。
(2)降温速度太快。应合适减慢。冷却速度关系到板材结晶度, 是影响其物理性能重
要参数, 降温太快, 板材轻易产生应变及龟裂。通常以加—50℃几速度降温冷却较为适宜。

<3)炉温分布不均匀。应增加测温点和控温精度, 使炉温分布均匀, 也可合适延长降温时间
板材烧结裂纹

(1)升温或降温速度太快。应合适控制升温速度。通常, 升温速度为0．4—1℃／庇no制品
越大, 升温速度应越慢, 当温度升至330℃左右时, 板材外部先开始熔融, 然后逐步向内渗透
若采取1．5-3t／而n升温速度, 向内渗透熔融速度约为每毫米厚度5—6而no为了使整
个板材达成熔融, 必需控制一定升温速度和恒温时间。
(2)烧结温度太高。应合适降低。
(3)保温时间太长。应合适缩短。
(4)预制品脱模时碰伤, 造成烧结裂纹。应小心脱模, 避免碰撞。预成型时, 加压完成后要
缓慢泄压, 预防制品炸裂

旋切厚薄不均及表面有横向波纹
(1)刀片安装不良。应合适调整。通常旋切厚度为0．5—3mm板材时, 刀尖角为38‘; 旋
切厚度为o．5mm时, 刀尖角34‘, 后角通常小于5‘。刀尖高度应比主轴中心线略高为宜
(2)芯轴安装不良。应合适调整或更换芯轴。
(3)夹刀装置螺母松动。应重新调试旋刀及安装刀座。
(4)刀刃不平直。应进行修磨或换刀
旋切表面有纵向划痕或裂口
(1)型坯中含有金属类杂质。应停车清除。
(2)刀刃上有缺口。应修磨或换刀。
(3)旋切时硬杂质卡在刀刃与旋切表面之间。应停车处理, 并应常常清除板材和刀刃间杂质