Il PTFE caricato combina i vantaggi intrinseci del PTFE puro, come il basso attrito e la resistenza chimica, con proprietà meccaniche migliorate grazie all'aggiunta di cariche come fibre di vetro, carbonio o bronzo. Queste cariche migliorano la resistenza all'usura, la resistenza alla compressione e la stabilità in condizioni estreme, mantenendo la resilienza del PTFE alle temperature. Gli attributi meccanici chiave includono una moderata resistenza alla trazione (20,7-34,5 MPa), un elevato allungamento (200-400%) e una migliore durezza (5,9-6,5 HV). Tuttavia, persistono problemi come il creep sotto stress costante, che possono essere mitigati attraverso adattamenti progettuali come le anime in gomma incollate nelle guarnizioni. Il PTFE caricato è ideale per applicazioni ad alto carico e ad alta temperatura, dove la durata e il basso attrito sono fondamentali.
Punti chiave spiegati:
1. Maggiore resistenza all'usura e durezza
- Il PTFE caricato incorpora materiali come vetro, grafite o bronzo per ridurre l'usura e aumentare la durezza superficiale (5,9-6,5 HV).
- Mantiene il basso coefficiente di attrito (~0,05-0,10) del PTFE puro, che lo rende adatto alle applicazioni di scorrimento.
- Esempio: parti in ptfe personalizzate spesso utilizzano gradi caricati per prolungare la durata di vita in ambienti abrasivi.
2. Resistenza sotto carico
- Resistenza alla trazione: Varia da 20,7 a 34,5 MPa, adatta ad applicazioni con sollecitazioni moderate.
- Resistenza alla compressione: Migliore resistenza alla deformazione sotto carico, fondamentale per guarnizioni e cuscinetti.
- Resistenza agli urti: 1,5e4-1,7e4 J/m², per una maggiore resistenza nelle applicazioni dinamiche.
3. Stabilità termica e chimica
- Funziona ininterrottamente fino a +260°C, superando la maggior parte dei fluoroplastici.
- Resistente agli agenti atmosferici, ai raggi UV e alle sostanze chimiche aggressive (acidi, solventi).
4. Sfide: Creep e flessibilità
-
Incline alla deformazione permanente in caso di sollecitazioni prolungate (creep). Le soluzioni comprendono:
- Utilizzo di riempitivi per ridurre il flusso a freddo.
- Rinforzo con anime di gomma incollate nelle guarnizioni.
- La bassa rigidità (modulo di Young: 0,058-0,0801 × 10⁶ psi) limita le applicazioni di alta precisione.
5. Proprietà speciali
- Memoria plastica: Può ritornare alla forma originale dopo la deformazione se riscaldato.
- Resistenza elettrica: Ideale per isolare i componenti.
6. Applicazioni
- Cuscinetti ad alto carico, rivestimenti chimicamente resistenti e guarnizioni a basso attrito.
- Parti personalizzate che richiedono un equilibrio tra durata e proprietà antiaderenti.
La versatilità del PTFE caricato lo rende la scelta migliore per i settori che richiedono affidabilità in condizioni difficili, anche se i progettisti devono tenere conto del suo comportamento a scorrimento e della sua moderata rigidità.
Tabella riassuntiva:
| Proprietà | Valore/Descrizione |
|---|---|
| Resistenza alla trazione | 20,7-34,5 MPa |
| Allungamento | 200-400% |
| Durezza (HV) | 5.9-6.5 |
| Coefficiente di attrito | 0.05-0.10 |
| Resistenza alla compressione | Migliore resistenza alla deformazione |
| Intervallo di temperatura | Fino a +260°C |
| Resistenza allo scorrimento | Moderata; attenuata con cariche o anime di gomma incollate |
| Applicazioni | Guarnizioni, cuscinetti, rivestimenti e parti personalizzate per ambienti ad alto carico/chimici |
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