پارچه PTFE با دمای بالا دارای ضریب انبساط حرارتی ثابت (CTE) نیست. بر خلاف فلز یا پلاستیک جامد، رفتار انبساط آن به طور مشترک تحت تأثیر پارچه پایه فایبرگلاس، محتوای بارگیری PTFE، ساختار بافت و محدوده دمای عملیاتی است.
این پیچیدگی اغلب منجر به مشکلات غیرمنتظره ای می شود: تسمه نقاله کمانش شده، واشرهای پاره شده، لایه های لایه لایه شده، یا آسترهای تاب برداشته. درک و طراحی برای انبساط حرارتی برای عملکرد بلند مدت قابل اعتماد ضروری است.
Aokai PTFE رفتار انبساط حرارتی را در بسیاری از کاربردها تحلیل کرده است. این راهنما مقادیر معمولی CTE را توضیح میدهد و شش راهحل عملی برای جلوگیری از خرابیهای مرتبط با گسترش ارائه میدهد.
ضرایب معمولی انبساط حرارتی - اعداد خود را بدانید
1. CTE مرجع PTFE خالص
PTFE خالص دارای ضریب انبساط حرارتی خطی بالایی است: تقریباً 10×10-5-20×10-5/°C (100-200 ppm/°C) در دمای اتاق، با تغییرات غیرخطی به عنوان تغییرات دما.
نکته مهم: PTFE در حدود 19 درجه سانتیگراد و 30 درجه سانتیگراد تحت انتقال فاز کریستالی قرار می گیرد که منجر به تغییر حجم ناگهانی 1٪ تا 2٪ می شود . این ویژگی برای کاربردهای دقیق نیاز به توجه ویژه دارد. یک فیلم PTFE خالص به طول 1 متر می تواند تنها با عبور از دمای اتاق 1-2 سانتی متر رشد کند.
2. پارچه PTFE با دمای بالا (زیر فایبرگلاس) - محدوده CTE معمولی
فایبرگلاس خود دارای CTE بسیار کم تقریباً است. 5×10-6/°C (5 ppm/°C) ، به عنوان یک چارچوب سفت و سخت برای محدود کردن انبساط PTFE و کاهش شدید انبساط حرارتی درون صفحه پارچه تمام شده عمل می کند. با این حال، ساختار بافته شده همچنان باعث انبساط بیشتر نسبت به پارچه فایبرگلاس ساده می شود.
جهت
CTE معمولی
ارزش
پیچ و تاب (در طول)
3×10-5 – 5×10-5/°C
30-50 ppm/°C
پود (متقاطع)
4×10-5 – 6×10-5/°C
40-60 ppm/°C
انبساط در جهت ضخامت به دلیل نسبت بالاتر رزین PTFE قابل توجه تر است. برای اهداف مهندسی، تنها تغییرات ابعادی درون صفحه به طور کلی اولویت دارند.
طراحی فاصله سازه برای افزایش طول حرارتی
1. لبه های گسترش آزاد
هنگامی که به عنوان واشر، تشک های عایق حرارتی یا سطوح کشویی استفاده می شود، از تثبیت کامل در هر چهار طرف خودداری کنید. حداقل یک یا دو لبه آزاد را برای ایجاد کشش و انقباض حرارتی نامحدود نگه دارید.
2. سوراخ های نصب دراز
اگر نیاز به بستن پیچ و مهره است، سوراخ ها را باز کنید یا از سوراخ های بلند شیاردار استفاده کنید. پیچ ها را کاملا سفت نکنید؛ اضافه کردن واشر به رزرو کمک هزینه کشویی جزئی. این به مواد اجازه می دهد تا بدون تمرکز تنش در نقاط پیچ منبسط و منقبض شوند.
3. تخمگذار قطعه قطعه
برای نصب در سطح وسیع، پارچه را به پانل های جداگانه با درزهای انبساط 3 تا 5 میلی متری بین قطعات، به ویژه در جهت طولی تقسیم کنید. این امر از انبساط تجمعی کمانش در دهانه های طولانی جلوگیری می کند.
از چرخش حرارتی سریع در دماهای بحرانی انتقال فاز اجتناب کنید
PTFE در نزدیکی دمای اتاق از نوسانات حجمی چشمگیر رنج می برد - به ویژه در 19 درجه سانتی گراد و 30 درجه سانتی گراد . نقاط انتقال فاز اگر تجهیزات به طور متناوب بین ذخیره سازی سرد و دمای محیط تغییر می کند، پارچه PTFE را خیلی محکم نکشید.
هنگامی که در دمای پایین نصب می شود و در عین حال تحت حرارت زیاد کار می کند، پارچه کشیده می شود (به عنوان مثال، یک پارچه 1 متری وقتی از 25 درجه سانتیگراد تا 200 درجه سانتیگراد گرم می شود چندین میلی متر کشیده می شود).
مجموعه های کششی را به جای قفل سفت و سخت به جبران خودکار (سیستم های فنری یا وزنه تعادل) مجهز کنید.
قانون اساسی: هرگز پارچه PTFE را در دمای اتاق محکم نکشید و سپس آن را گرم کنید - انبساط باعث ایجاد موج می شود. هرگز آن را در دمای بالا محکم نکشید و سپس خنک نکنید - انقباض باعث پاره شدن یا فشار بیش از حد مواد می شود.
طراحی ضد کمانش برای همپوشانی و مفاصل
در امتداد جهت انبساط همپوشانی داشته باشید و اطمینان حاصل کنید که عرض همپوشانی بیش از حداکثر طول پیشبینیشده است.
برای درزهای دوخته شده ، روی نخ های بخیه خالی بگذارید. در صورت چسباندن با چسب با دمای بالا، چسب الاستیک را انتخاب کنید تا از پارگی ناشی از عدم تطابق ضرایب انبساط جلوگیری کنید.
برای چیدن چند لایه ، از چسباندن تمام سطح خودداری کنید. انجام دهید تا امکان لغزش بین لایه ها فراهم شود - تاول زدن و لایه لایه شدن را از بین ببرید. اتصال نقطه ای یا تثبیت پارتیشن را با نوارهای پرس
کنترل تنش برای سناریوهای عملیاتی
1. کاربردهای تسمه نقاله
نصب کنید . کشش های خودکار وزنه تعادل یا فنری برای جذب آرامش پارچه در دماهای بالا و انقباض در دماهای پایین، هرگز کمربند را تحت حرارت زیاد بیش از حد سفت نکنید - این باعث اضافه بار در هنگام انقباض سرد می شود. کشش تسمه باید در کمترین دمای کاری مورد انتظار تنظیم شود.
2. آسترها و ورق های جداسازی را آزاد کنید
صاف و بدون پیش کشش دراز بکشید. برای جلوگیری از چین و چروک های دائمی ناشی از انبساط حرارتی، به آرامی توسط نوارهای فشاری خود وزن یا باریک در یک جهت محکم کنید.
کاهش اعوجاج ناشی از گرادیان های شدید دما
انبساط ناهموار زمانی اتفاق میافتد که یک طرف پارچه در معرض حرارت زیاد قرار میگیرد در حالی که طرف دیگر خنک میماند و باعث تاب خوردن میشود.
اقدامات اصلاحی:
بستن متناوب با قاب به جای فشرده سازی مداوم لبه کامل
انتخاب کنید پارچه پایه فایبرگلاس ضخیم تر و با چگالی بالاتر را برای به حداقل رساندن تاب برداشتن
در صورت لزوم ، قوس معکوس را در سمت با دمای پایین تنظیم کنید (پارچه را از قبل منحنی کنید تا در دمای کار صاف شود)
بازرسی و نگهداری دوره ای
پس از چرخه حرارتی طولانی مدت، PTFE تغییر شکل جریان سرد را تجربه می کند که منجر به افزایش طول دائمی ابعاد یا سستی موضعی می شود.
مرتباً سطوح کشش را بازرسی و تنظیم کنید - تسمه ها ممکن است پس از چند چرخه حرارتی اول نیاز به تنش مجدد داشته باشند.
برآمدگی ها و لایه لایه شدن را به سرعت تعمیر کنید . برای جلوگیری از تمرکز استرس و پارگی،
رفتار گسترش سند - اگر یک تسمه به طور مداوم فراتر از محدوده تنظیم کشیده شود، ممکن است نیاز به جایگزینی یا زیرلایه تطبیق CTE دیگری داشته باشد.
توصیه Aokai PTFE: برای کاربردهایی با چرخه حرارتی شدید (مثلاً، نوار نقالههای فر که چند بار در روز از محیط به 250 درجه سانتیگراد میچرخند)، پارچهای با محتوای فایبرگلاس بالاتر (CTE کمتر) و نظارت خودکار تنش را توصیه میکنیم.
PTFE Aokai پارچه PTFE با دمای بالا را با مقادیر CTE مستند ارائه می دهد و می تواند درجه های خاصی را برای محدوده دمای کاربرد شما توصیه کند. برای اطلاعات برگه های فنی و پشتیبانی طراحی اپلیکیشن با ما تماس بگیرید.
اگر به پارامترهای فنی عمیق، موارد کاربردی و راه حل های سفارشی برای مجموعه کامل محصولات ما از جمله پارچه های PTFE با دمای بالا، نوارهای PTFE با دمای بالا، تسمه های مشبک PTFE، تسمه های لمیناتور بدون درز، پارچه PTFE یک طرفه و مقاوم در برابر درجه حرارت بالا نیاز دارید، لطفاً با کانال های زیر با ما تماس بگیرید:
