Vulosje PTFE të mbushura me bronz: Zgjidhje e përparuar rezistente ndaj konsumimit për aplikime me presion të lartë dhe shpejtësi të lartë

IMG_20230912_110618_看图王(1)

Parimet e Dizajnit të Materialeve

Kompoziti CuSn6 bronz-PTFE arrin performancë sinergjike:

Komponenti Funksioni Mekanizëm
Matrica PTFE Inertitet kimik / Fërkim i ulët (μ=0.02–0.1) Rrëshqitja e zinxhirit molekular
Bronz (25–40%) Përçueshmëria termike ↑800% Rrjeti metalik i nxehtësisë (k=4.5 W/m·K)
Grafit (5%) Lubrifikimi kufitar Formimi i filmit të transferimit

Formula e Dendësisë së Përbërë:
ρcomp = ρPTFE %PTFE + ρBronz %Bronz 100
(Dendësia e optimizuar: 2.8–3.2 g/cm³)


Përparime në performancë

(Të dhënat e testimit ASTM D3702 / ISO 11014)

Parametri PTFE i pastër 25% Bronz 40% Bronz
Përçueshmëria termike 0.25 W/m·K 2.1 4.5
Limiti PV 0.5 MPa·m/s 0.85 1.2
CTE (×10⁻⁶/K)​ 120 45 25
Fortësia (Shore D) 55 68 72
Veshja (mg/1000 rpm) 35 9 5

Avantazhet kryesore:

  • Shpërndarja e nxehtësisëRruga termike 60% më e shkurtër parandalon shkrirjen e PTFE-së (>150°C)
  • Stabiliteti dimensionalCTE përputhet me metalet (çeliku CTE=11.5×10⁻⁶/K)
  • Rezistencë ndaj konsumimitGrimcat e bronzit mbajnë 60% ngarkesë

Strukturë Inovative

Sistem Vulosjeje me Gradient të Trefishtë (>20 MPa):

[Vulosje Primare] ┌─40% Bronz ┐ → Ngarkesë Presioni/termike ├─25% Gradient┤ → Buferim Stresi [Zona Fleksibile] └─PTFE e Pastër ┘ → Kompensimi i Deformimit

Mekanizëm Dinamik i Vulosjes:

  • Presion i ulët: Shtresa PTFE kompenson boshllëqet (kompresim 18–22%)
  • Presion i lartë: Shtresa e pasur me bronz i reziston nxjerrjes (<0.03 mm hapësirë)
  • Ngarkesa pulsuese: Rrjeti prej bronzi thith dridhjet (↓80% konsumim nga fretimi)

Aplikime në Kushte Ekstreme

Aplikacioni Zgjidhje Verifikimi
Cilindra të pjerrësisë së turbinave me erë Vula shkallësh PTFE prej 30% bronzi PV=0.9 MPa·m/s në -50°C
Njësitë e derdhjes me injeksion Unaza rrëshqitëse me dy gradiente >150k cikle në 230°C
Sistemet e timonit të anijes Mbështetëse prej bronzi-PTFE + 304SS Zero korrozion në ujë deti 35MPa

Të dhënat e testimit të sistemit hidraulik (35 MPa):

Metrikë Vula NBR Bronz-PTFE Përmirësim
Rrjedhje 23.5 ml/min 0.8 ↓96%
Fërkime shkëputëse 4500 N 1200 ↓73%
Jeta e shërbimit 1,800 orë 12,000 ↑567%

Procesi i Prodhimit

Ngjeshja e Gradientit:

  1. Shtresëzimi me pluhur: 40%→25%→0% gradient bronzi
  2. Presimi i ftohtë: 30 MPa @ 80°C (parandalon fibrilacionin PTFE)
  3. Sinterimi hap pas hapi:
    • Faza 1: 300°C×2 orë (lehtësim stresi)
    • Faza 2: 380°C×4h (difuzion molekular)

Inxhinieri Sipërfaqësore:

  • Gdhendje me plazmë: porozitet sipërfaqësor 15–20%
  • Impregnim me vakum: Infuzion me fluorolub PFAE

Udhëzime Përzgjedhjeje

Gjendja Rekomanduar Shmangni
Luhatjet e presionit ≥30% bronz + unazë anti-ekstruduese PTFE i paarmatosur
Funksionim >200°C ≥40% shtresë bronzi <15% përmbajtje bronzi
Media gërryese Sipërfaqja ≥70 Shore D Sipërfaqe të patrajtuara
Reciprokim >1 m/s Shtimi i grafitit 3–5% Kushtet e funksionimit të thatë

Kërkim dhe Zhvillim i Gjeneratës së Ardhshme:

  • Vula inteligjente: Sensorë FBG të integruar për monitorimin e stresit të kontaktit
  • Strukturat biomimetike: Skelet bronzi në formë hualli bletësh (↓30% peshë)
  • Nano-veshje: Filma shumështresorë WS₂/MoS₂ (μ↓ deri në 0.01)

Koha e postimit: 18 korrik 2025