BE1030544B1

BE1030544B1 - Werkwijze voor het vervaardigen van een staafvormig fluorpolymeer product

Info

Publication number: BE1030544B1
Application number: BE20225378A
Authority: BE
Inventors: Stichele Nicolas Vander
Original assignee: Vaneflon Nv
Priority date: 2022-05-18
Filing date: 2022-05-18
Publication date: 2023-12-18
Also published as: EP4279242A1; BE1030544A1

Abstract

De uitvinding betreft een werkwijze voor het vervaardigen van een staafvormig fluorpolymeer product, omvattende volgende stappen: het machinaal persen van een poeder, omvattend een fluorpolymeer, aldus resulterend in een koudgeperst staafvormig fluorpolymeer product; het sinteren van het koudgeperst staafvormig fluorpolymeer product; het koelen van een verwarmd koudgeperst staafvormig fluorpolymeer product, verkregen na het sinteren, aldus resulterend in een finaal koudgeperst staafvormig fluorpolymeer product; waarbij tijdens het machinaal persen het genoemde poeder geperst wordt middels minstens twee persmiddelen, waarbij een eerste persmiddel volgens een eerste asrichting en een tweede persmiddel volgens een tweede asrichting een persdruk op het poeder uitoefenen, waarbij beide asrichtingen orthogonaal zijn, waarbij de eerste asrichting in een verticale richting loopt, en waarbij de tweede asrichting in een horizontale richting loopt. De uitvinding betreft tevens een staafvormig fluorpolymeer product.

Description

WERKWIJZE VOOR HET VERVAARDIGEN VAN EEN STAAFVORMIG

FLUORPOLYMEER PRODUCT

TECHNISCH DOMEIN

De uitvinding heeft in een eerste aspect beirekking op sen werkwijze voor het vervaardigen van een staafvormig fluorpolymeer product.

In een tweede aspect heeft de uitvinding betrekking op een staafvormig fluorpolymeer product.

STAND DER TECHNIEK

Fluorpolymeer producten, zoals onder meer polytstrafiuoreihylsen (PTFE of teflon) producten zijn omwille van hun hoge temperatuurresistentie, goede isolerende eigenschappen, goede anti-adhesie eigenschappen en hoge chemische resistentie gewenst voor toepassing in vele hoogkwalltatieve voorwerpen. Inderdaad, fluornolymeer producten worden onder meer veelvuldig gebruikt als flensdichtingen, enveloppe-dichtingen, V-ringen {Chevron ringen}, as-dichtingen, compressorringen, kogelkraanzitiingen en back-up ringen en dit voor tospassingen in verscheidene sectoren waaronder de luchivaart-, automobiel, voedsel, petrochemische, olle- en gas- en medische industrie. Dergelijke dichtingsringen worden hoofdzakelijk vervaardigd uit een staafvormig fluorpolymeer product.

US20200331215 beschrijft een werkwijze voor het vormen van een composiet onderdeel, middels persen waarbij gebruik gemaakt wordt van een eerste matrijs en een tweede matrijs, zo geconfigureerd dat zij ten minste een deel van een matriishoite tussen hen kunnen vormen, en het in vorm brengen van een in de matriishoite gelegen versterkingsmateriaal.

Uit BE1024586 is een werkwijze voor het vervaardigen van een staafvormig fluorpolymeer product op zich gekend. Een gekende werkwijze omvai het machinaal persen van een poeder bij kamertemperatuur, welk poeder een fluorpolymeer omvalt.

Alvorens het machinaal persen wordt een matrijs gevuld met het genoemde poeder waarna gen persmiddel een persdruk uitosfent op het poeder in een verticale richting.

Vervolgens wordt het geperst staafvormig product gesinterd in een verwarmde oven.

Ten slotte wordt hei verwarmd staafvormig product afgekoeld resulterend in sen finaal

Een probleem van de gekende werkwijze is dal na het persen en sinteren het slaafvormig product onderhevig is aan vervormingen, Dit is bijzonder nadelig voor de uniformiteit van het staafvormig product en bijgevolg is het vervormd product meestal industrieel onbruikbaar.

Er is daarom nood aan een verbeterde werkwijze die toelaat spanningsvrije staafvormige fluorpolymeer producten te vervaardigen. Deze producten zijn niet onderhevig aan vervormingen na het persen en sinieren waardoor dichtingsringen vervaardigd uit dergelijke producten een minimale distorsie omvatten.

Gekende werkwijzen persen poeder volgens een verticale richting. Dit resulteert in een ongelijke drukverdeling in het staafvormig product. Dit is in het bijzonder nadelig bij het verwijderen van het geperst staafvormig product uit de matrijs aangezien hierdoor scheurvorming kan optreden.

De huidige uitvinding beoogt een oplossing te vinden voor lenminsie enkele van bovenvermelde problemen.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

In een eerste aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor het vervaardigen van een staaïvormig Huorpolymeer product volgens conclusie 1. Meer bepaald omvat de werkwijze volgens het eerste aspect van de uitvinding dat tijdens het machinaal persen het genoemde poeder geperst wordt middels minstens iwee persmiddelen, waarbij een eerste persmiddel volgens een eerste asrichting en een twesde persmiddel volgens een iwoede asrichting sen persdruk op het poeder uitoefenen, waarbij beide asrichtingen orthogonaal zijn, waarbij de eerste asrichting in een verticale richting loopt, en waarbij de tweede asrichting in een horizontale richting loopt.

Een voordeel van de werkwijze volgens het eerste aspect is dat het finaal koudgeperst staafvormig flyuorpoiymeer product spanningsvrij is. Bijgevolg zal het staafvormig product niet vervormen en kunnen hieruit onder meer dichtingsringen vervaardigd worden die sen minimale distorsie omvatten.

3 BE2022/5378

Een bijkomend voordeel van de werkwijze is dat een optimale drukverdeling wordt bekomen in het staafvormig product. In bijzonder doordat persmiddelen een persdruk uitoefenen volgens twee orthogonale asrichtingen. Op deze wijze wordt scheurvorming in het staafvormig product vermeden.

Een opmerkelijk voordeel van de werkwijze is dal de werkwijze geschikt is voor het vervaardigen van siaafvormige fluorpolymeer producien volgens verschilende geometrische vormen, waarbij de staaivormige producten in om het even welke geometrische vorm finaal spanningsvrij zijn.

Een bijkomend voordeel van de werkwijze is dat staafvormige producten mel nauwe en stabieie toleranties vervaardigd worden. Een verassend voordeel hierbij is dat weinig materiaal verspaand moet worden aan een finaal geperst staafvormig product. Dit voordeel resulteert mede doordai persmiddelen sen persdruk uitoefenen volgens Iwee orthogonale asrichtingen. Hierdoor wordt op een optimale wijze het poeder geperst volgens een vorm van de matrijs. Dit is bijzonder voordelig wannser men werkt met dure maierlalen aangezien er zo weinig materiaal verloren gaal.

Voorkeurdragende uilvoeringsvormen van het eerste aspect van de uitvinding worden beschreven in conclusies 2 tot 13.

In een tweede aspect betreft de uitvinding een staafvormig fluorpolymeer product volgens conclusie 14. Meer bepaald omvat het staafvormig product volgens het tweede aspect van de uitvinding len minste 30 gewichtsprocent fluorpolymeer en verder hoogstens 30 gewichtsprocent additieven.

Een voorkeurdragende Litvoeringsvorm van het tweede aspect van de uitvinding wordt beschreven in conclusie 15.

BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN

Fig. 1 illustreert schematisch een werkwijze volgens voorkeurdragende uitvoeringsvormen van onderhavige uitvinding.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING

De uitvinding betreïît een werkwijze voor het vervaardigen van een staafvormig fluorpolymeer product.

4 BE2022/5378

Tenzij anders gedefinieerd hebben alle termen die gebruikt worden in de beschrijving van de uitvinding, ook technische en welenschappelijke termen, de betekenis zoals ze aigemeen begrepen worden door de vakman in het technisch veld van de uitvinding.

Voor een betere beoordeling van de beschrijving van de uitvinding, worden de volgende termen expliciet uitgelegd. “Een”, ”de” en “het” refereren in dit document aan zowel het enkelvoud als het meervoud tenzij de context duidelijk anders veronderstelt. Bijvoorbeeld, “een segment” betekent sen of meer dan sen segment.

Wanneer “ongeveer” of “rond” in dit document gebruikt wordt bij een meetbare grootheid, een parameter, een tijdsduur of moment, en dergelijke, dan worden variaties bedoeld van +/-20% of minder, bij voorkeur +/-10% of minder, meer bij voorkeur +/- 5% of minder, nog meer bij voorkeur +/-1% of minder, en zelis nog meer bij voorkeur +/-0.1% of minder dan en van de geciteerde waarde, voor zoverre zulke variaties van ioepassing zijn In de beschreven uitvinding. Hier moet echter wel onder verstaan worden dat de waarde van de grootheid waarbij de term “ongeveer” of “rond” gebruikt wordt, zelf specitiek wordt bekendgemaakt.

De termen ‘omvatten’, “omvattende”, “beslaan uit”, “bestaande uit”, “voorzien van”, “bevatten”, “bevattende”, “behelzen”, “behelzende”, “inhouden”, “inhoudende” zijn synoniemen en zijn inclusieve of open termen die de aanwezigheid van wat volg! aanduiden, en die de aanwezigheid niet uitsluiten of beletten van andere componenten, kenmerken, elementen, leden, slappen, gekend uit of beschreven in de stand der techniek.

Het citeren van numerieke iniervallen door de eindpunten omvat alle gehele getallen, breuken en/of reële getallen tussen de eindpunten, deze eindpunten inbegrepen.

In een eerste aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor het vervaardigen van sen staafvormig fluorpolymeer product, omvattende de slappen van: - het machinaal persen van een poeder, omvattend een fluorpolymeer, bij een temperatuur van 19 tot 25 °C en bij een persdruk van 50 tot 250 bar, aldus resulterend in een koudgeperst staafvormig fluorpolymeer product: - het sinteren van het koudgeperst staafvormig fluorpolymeer product bij een temperatuur van ien minste 340 °C:

- het koglen van een verwarmd koudgeperst staafvormig fiuorpolymeer product, verkregen na het sinteren, tot een temperatuur van 19 tot 25 °C, aldus resulterend in een finaal koudgeperst staafvormig fluorpolymeer product; waarbij tijdens het machinaal persen het genoemde poeder geperst wordt middels minstens twee 5 persmiddelen, waarbij een eerste persmidde! volgens een eerste asrichting en een tweede persmiddel volgens een tweede asrichilng een persdruk op hel poeder uitoefenen, waarbij beide asrichtingen orthogonaal zijn, waarbij de eerste asrichting in een verticale richting loopt, en waarbij de tweede asrichting In een horizontale richting loopt.

Een voordeel van de werkwijze volgens het eerste aspect is dat het finaal koudgeperst staafvormig fluorpolymeer product spanningsvrij is. Bijgevolg zal het siaalvormig product niet vervormen en kunnen hieruit onder meer dichtingsringen vervaardigd worden dis sen minimale distorsie omvatten,

Een opmerkelijk voordeel van de werkwijze is dat de werkwijze geschikt is voor hei vervaardigen van staafvormige fluorpolymeer producten volgens verschillende geometrische vormen, waarbij de staafvormige producten in om het even welke geometrische vorm finaal spanningsvrij zijn.

Een bijkomend voordeel van de werkwijze is dat slaalvormigs producten met nauwe en stabiele toleraniies vervaardigd worden. Een verassend voordeel hierbij is dat weinig materiaal verspaand moet worden aan een finaal geperst staafvormig product. Dit voordeel resulteert mede doordat persmiddelen een persdruk uitoefenen volgens twee orthogonale asrichtingen. Hierdoor wordt op een optimale wijze het poeder geperst volgens een vorm van de matrijs. Dit is bijzonder voordelig wanneer men werkt met dure materialen aangezien er zo weinig materiaal verloren gaal.

Volgens een voorkeurdragends uitvoeringsvorm wordt het finaal koudgeperst staafvormig Huorpolymeer product verspaand en/of gepolijst. Een voordeel van dergelijke uitvoeringsvorm is dat afgeronde staafvormige producten bekomen worden met nauwe toleranties.

° BE2022/5378

Volgens een voorkeursvorm is het fluorpolymeer polytetrafluorethyleen (PTFE of teflon).

Met de termen “polytetraîluorethyleen”, “PTFE” en “teflon” wordt een ethyleenpolymeer becogd waarin alle waterstofatomen vervangen zijn door fluor met CAS-nummer 9002- 84-0.

Volgens sen voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat het poeder één of meerdere

Huorpolymeren.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringevorm is hel poeder ten minste partieel bestaande uit vrij-vioeiend poeder, bij voorkeur is het poeder volledig vrij-vloeiend. Een voordeel van dergelijke uilvoeringsvorm is dai vrij-vloeiend poeder eenvoudiger is om te bewerken dan niet vrij-vioslend poeder. Bij een niet-vrij-vloeiend poeder klitten deeltjes van het poeder immers aan elkaar door onder meer vocht en cohesiekrachten.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt tijdens het machinaal persen de persdruk stapsgewijs verhoogd volgens volgend drukverioop: - verhogen van de persdruk in de tweede asrichting tot ongeveer 40% , bij voorkeur 30- 50% van een einddruk in de tweede asrichiing - verhogen van de persdruk in de eerste asrichting tot ongeveer 20%, bij voorkeur 10- 30% van een elnddruk in de eerste asrichting; - verhogen van de persdruk in de tweede asrichting tot ongeveer 60% , bij voorkeur 50- 70% van de einddruk in de tweede asrichting; - verhogen van de persdruk in de eerste asrichting tot ongeveer 40%, bij voorkeur 30- 50% van de einddruk in de eerste asrichting; - verhogen van de persdruk in de tweede asrichting tot ongeveer 80%, bij voorkeur 70- 90% van de einddruk in de tweede asrichting; - verhogen van de persdruk in de eerste asrichting tot ongeveer 50%, bij voorkeur 50- 70% van de einddruk in de eerste asrichting; - verhogen van de persdruk in de tweede asrichting tot de einddruk in de tweede asrichting; - verhogen van de persdruk in de eerste asrichting tot de einddruk in de tweede asrichting.

Dergelijke uitvoeringsvorm heeft als voordeel dat de persdruk stapsgewlis wordt verhoogd. Hierdoor wordt een optimale drukverdeling bekomen in het staafvormig product waardoor scheurvorming in het staafvormig product vermeden.

7 BE2022/5378

Volgens een voorkeurdragende ultvoeringsvorm wordt de einddruk in de eersie asrichting ten minste gedurende één minuut constant aangehouden, bij voorkeur wordt de einddruk ten minste gedurende één minuut constant aangehouden en maximaal gedurende 240 minuten constant aangehouden.

Volgens een voorkeurdragende uilvoeringsvorm wordt de einddruk in de tweede asrichting ten minste gedurende één minuut constant aangehouden, bij voorkeur wordt de einddruk ten minste gedurende één minuut constant aangehouden en maximaal gedurende 240 minuten constant aangehouden.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt de persdruk verhoogt met een sneiheid in een bereik van 0,1% tot 1%, bij voorkeur 0,2% tot 0,9%, meer bij voorkeur 0,3% tot 0,8% en met de meeste voorkeur 0,4% tot 0,7% van de einddruk per seconde.

Een snelheid lager dan 0,1% van de einddruk per seconde is sconomisch niet relevant en een snelheid hoger dan 1% van de einddruk per seconde omvat een te hoog risico op scheurvorming door een ongelijkmatige drukverdeling in het staafvormig product.

Voorgenoemd bereik is bijgevolg een opiimaal bereik voor de snelheid waarmee de persdruk wordt verhoogd.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt het machinaal persen uitgeoefend middels een zich in een longitudinale richting uitstrekkende matrijs, waarbij de matrijs twee malrijshelfien omvat, waarbij de matrijs zich opent in een richting dwars op de longitudinale richting en waarbij het poeder in de matrijs wordt aangebracht. Een voordeel van dergslijke uitvoeringsvorm is dal matrijzen met verscheidens vormen gehanteerd kunnen worden, waarbij elke matrijs resulteert in een verschillend type staafvormig product. Bijvoorbeeld verschillend in geometrische vorm, lengte en/of diameter of breedte.

Volgens een verders uitvoeringvorm omvat één malrijshelft één matrijsstempel welke ten minste één uiisparing omvat, welke uitsparing zich in een longitudinale richting uitstrekt van de matrijs en welke geschikt is voor het persen van één slaaf, In andere uilvoeringsvormen heeft één matrijshelft één matrijssiempe! welke twee, drie of zelfs vier uitsparingen omvat geschikt voor het gelijktijdig persen van respectievelijk twee, drie en vier slaven in één matrijs. Matriisstempels voorzien van meerdere uitsparingen zijn geschikt voor het persen en vervaardigen van staven met kleinere diameters of breedtes, ie. een diameter of breedte kleiner dan 40 mm. Matrijsstempels voorzien van één uitsparing zijn geschikt voor het persen en vervaardigen van slaven met grotere diameters of breedtes, i.e. een diameter of breedte groter dan 40 mm.

6 BE2022/5378

Volgens sen verdere uilvoeringsvorm heelt de matrijs een diameter of een breedie van maximaal 300 mm, bij voorkeur ligt de diameter of de bresdte in een bereik van 5-200 mm en met de meesie voorkeur in een bereik van 10-150 mm,

Volgens een verder uitvoeringsvorm heeft de matrijs sen lengie van maximaal 125 cm, bij voorkeur ligt de iengie in een bereik van 5 tot 100 cm.

Volgens sen voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt het poeder uniform over de matrijs verdeeld voor de stap van hel machinaal persen, Dergelijke uitvoeringsvorm heeft als voordeel dat een uniform staafvormig product wordt bekomen.

Volgens sen voorkeurdragende uiivoeringsvorm wordt hel poeder voor de slap van hel machinaal persen eerst gedurende 0,5 tot 6 uur voor-geconditioneerd bij een temperatuur van 19 tot 25 °C. Dergelijke uilvoeringsvorm heeft als voordeel dat de kans op scheurvorming tijdens het later persen en sinteren beperkt wordt. Geperste staafvormige producien met een temperatuur lager dan 19 °C hebben immers een grotere kans op scheurvorming tijdens een latere sintercyclus.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt het poeder uniform gemengd als voorbereiding van het machinaal persen. Dergelijke uilvoeringsvorm heeft als voordeel dat een staafvormig product met een uniforme samenstelling wordt bekomen.

Volgens sen voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt het volgende temperatuurverloop uitgeosfend tijdens de slap van het sinteren: - opwarmen vanaf een temperatuur van 19 tot 25 °C tot een temperatuur van 295 tot 305 °C aan een opwarmsneiheld van 25 tot 31 °C per uur, en vervolgens een loename tot een temperatuur van 310 toi 340 °C aan een opwarmsnelheid van 4 tot 12 °C per

Uur; - aanhouden van de temperatuur van 310 toi 340 °C; - opwarmen tot een temperatuur van 350 tot 400 °C aan een opwarmsnelheid van 4 tot 12 °C per uur; en - aanhouden van de temperatuur van 350 tot 400 °C.

Dergelijk temperatuurverloop is uitstekend geschikt voor het sinteren van sen koudgeperst staafvormig product, waarbij barsten, scheuren of andere vormafwijkingen van het staafvormig product zo veel mogelijk worden vermeden.

9 BE2022/5378

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt een turbulente luchtstroom rond het koudgeperst staafvormig fluorpolymeer product gecreëerd tijdens de slap van het sinteren en/of het koeien, bij voorkeur wordt een turbulente luchtstroom gecreëerd zowel bij het sinteren als het koeien. Dergelijke uitvosringsvorm heeft als voordeel dat de turbulentie luchtstroom zorg! voor een uniforme verdeling van aanwezige lucht waardoor het staafvormig product gelijkmatig opwarmt of afkoelt. Bijgevolg resulteert dit finaal in sen uniform staafvormig product zonder scheuren of breuken.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt het volgende temperatuurverloop uitgeoefend tijdens de stap van het koelen: - koelen van een temperatuur van 350 tot 400 °C tot een temperatuur van 285 tot 295 °C aan een koelsnelheid van 5 tot 18 °C per uur; en - koelen tot een temperatuur van 19 tot 25 °C aan een koelsnelheid van 30 tot 50 °C per Uur.

Dergelijk temperatuurverloop is uitstekend geschikt voor het koelen van een verwarmd staafvormig product waarbij barsten, scheuren of andere vormafwijkingen van het staafvormig product worden vermeden.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm worden één of meerdere additieven aan het poeder toegevoegd voor de slap van het machinaal persen, waarbij de additieven geselecteerd worden uit een groep omvallende glasvezel, grafiet, carbon, carbonvezel, brons en roestvrij staal. Dergelijke uitvoeringsvorm heelt als voordeel dat een breed scala aan staafvormige producten kan worden vervaardigd met verschillende mogelijke samenstellingen, afhankelijk van de gewenste toepassing.

In een tweede aspect betreft de uitvinding een staafvormig fuorpolymeer product verkregen volgens een werkwijze volgens het eerste aspect, waarbij het staafvormig fluorpolymeer product ten minste 30 gewichtsprocent fluorpolymeer omvat en waarbij het staafvormig product verder hoogstens 30 gewichtsprocent additieven omvat.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm heeft het staafvormig fluorpolymeer product een dichtheid van 1,8 tot 2,4 g/em*.

Volgens sen voorkeurdragende uitvoeringsvorm heeft het staafvormig Huorpolymeer product een diameter of een breedte van maximaal 300 mm, bij voorkeur ligt de diameter of de breedie in ven bereik van 5-200 mm en met de meeste voorkeur in een bereik van 10-150 mm.

10 BE2022/5378

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm heeft het siaafvormig fluorpolymeer product sen lengte van maximaal 125 cm, bij voorkeur ligt de lengte in een bereik van tot 100 cm. 5

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm heeft het siaafvormig fluorpolymeer product sen cilindrische vorm. Volgens een andere uitvoeringsvorm Is staafvormig fluorpolymeer product balkvormig.

In wat volgi, wordt de uitvinding beschreven a.d.h.v. een niet-limiterend voorbeeld om de uilvinding te ilustreren, en dat niet bedoeld is of geïnterpreteerd mag worden om de omvang van de uitvinding te limiteren.

VOORBEELD

De uitvinding zal nu verder worden toegelicht aan de hand van volgend voorbeeld, zonder hiertoe overigens te worden beperkt.

Het voorbeeld betreft een specifieke werkwijze voor het vervaardigen van een staafvormig fluorpolymeer product, in dit specifieke geval een staafvormig PTFE product.

Fig. | toont schematisch stappen ! tot VI van een werkwijze volgens voorkeurdragende uitvoeringsvormen van onderhavige uitvinding. Voor dit voorbeeld wordt er uitgegaan van een vrij-vioelend poeder 1 van PTFE omvallende 70-80 gewichtspercent PTFE en 20-30 gewichtspercent carbon. Een vrij-vloeiend poeder 1 is eenvoudiger om te bewerken dan een niet-vrij-vloeiend poeder 1. Bij een niet-vrij-vloeiend poeder 1 klitten deeltjes Immers aan elkaar door onder meer vocht en cohesiekrachten. in een eersie stap | wordt het genoemde poeder 1 in een container 2 gedurende 0,5 tot 6 uur voor-geconditioneerd bij een temperatuur tussen 19 en 25 °C. Deze voor- conditionering verkleint onder meer de kans op scheurvorming tijdens een latere sintercyclus. Geperste producten met een lemperaluur lager dan 19 °C hebben immers een grotere kans op scheurvorming tijdens een daaropvolgende sintercyclus.

In een tweede stap I! wordt een gewenste hoeveelheid poeder 1 afgewogen en wordt het poeder | vervolgens in een onderste matrijshelft 5 aangebracht, welke matrijshelft 5 deel uitmaakt van een zich in een longitudinale richting uitstrekkende matrijs. De

N BE2022/5378 onderste matrijshelit 5 heeft één of meerdere zich in een longitudinaie richting uitsirekkende uitsparingen 8, welke uitsparingen 8 afmetingen bezitten die nauwelijks afwijken, bij voorkeur voor ten hoogste 5% afwijken, meer bij voorkeur ten hoogste 5% afwijken, nog meer bij voorkeur ten hoogste 1% afwijken, en meest bij voorkeur ten hoogste 0,5% aiwijken op verschillende posities langsheen genoemde longitudinale richting. In huidig voorbeeld heeft de onderste matrijshelft 5 vier uitsparingen 8 geschikt voor het persen van vier staafvormige produclen 7. De vier uiisparingen 8 zijn volgens dezelfde almelingen uitgevoerd en zijn bedoeld om vier quasi identieke staafvormige producten 7 te verkrijgen na het doorlopen van de stappen | tot VI van de werkwijze. in de onderste matrijshelft 5 wordt het afgewogen poeder 1 aangebracht. Vervolgens wordt een bovenste malrijshelit 6, die in senzelíde vorm uitgevoerd is als de onderste matrijshelft 5, middels een zijde omvattende uitsparingen 8 neergelaten en wordt deze aangesioten op de onderste matriishelft 5. Hierna wordt een verhoogde druk uitgeosfend wordt op het poeder 1 middels twee persmiddelen, waarbij een eerste persmiddel 3 volgens een eerste asrichting en een tweede persmiddel 4 volgens een iweede asrichting een persdruk op het poeder 1 uitoefenen, Hierbij zijn beide asrichtingen orthogonaal en loopt de eerste asrichting in een verticale richting en de iweede asrichting in een horizontale richting.

De persdruk wordt stapsgewijs verhoogt om een spanningsvrij, uniform en scheurvrij geperst staafvormig product 7 te bekomen. Meer bepaald wordt de persdruk verhoogt volgens onderstaande drukverloop: - verhogen van de persdruk in de tweede asrichting toi ongeveer 40% van een einddruk in de tweede asrichting - verhogen van de persdruk in de eerste asrichting tot ongeveer 20% van sen einddruk in de eerste asrichting; - verhogen van de persdruk in de tweede asrichting tot ongeveer 60% van de einddruk in de tweede asrichting; - verhogen van de persdruk in de eerste asrichting tot ongeveer 40% van de einddruk in de eerste asrichting; - verhogen van de persdruk in de tweede asrichting tot ongeveer 80% van de einddruk in de tweede asrichting; - verhogen van de persdruk in de eerste asrichting tot ongeveer 60% van de einddruk in de eerste asrichting; - verhogen van de persdruk in de iweede asrichting tot de einddruk in de tweede asrichting;

1 BE2022/5378 - verhogen van de persdruk in de eerste asrichting tot de einddruk in de tweede asrichting.

De aangewende einddruk ligt in het bereik van 10 tot 100 MPa, welke einddruk zowel in de eersie asrichting als in de tweede asrichting tenminste voor één minuut constant wordt aangehouden, bij voorkeur 1 tot 60 minuten, meer bij voorkeur 1 tot 30 minuten.

Vervolgens worden de matrijshelften 5, 6 geopend en wordt het aldus verkregen samenstel 12 van koudgeperste staafvormige producten 7 uit de onderste matrijshelft 5 gehaald. Het samenstel 12 omvat de staafvormige producten 7 die nog met elkaar verbonden zijn door gemeenschappelijke bramen 11. Een siaafvormig product 7 is telkens slechts aan één ander staafvormig product 7 verbonden zijn middels een gemeenschappelijke braam 11.

Een derde stap HI betreft het rusten van het staafvormig product 7 gedurende 2 tot 5 uur. Na het wegvallen van de verhoogde druk bij koud persen in stap Il kunnen immers barsten of scheuren in het geperste poeder ontstaan doordat ingesloten lucht terug kan expanderen. Na het koud persen is het geperst poeder dus nog steeds onderhevig aan interne stress en luchtinsiuitsels. Om deze reden is het voordelig om het koudgeperst staafvormig product 7 na het koud persen in stap !! nog enkele uren le lalen rusten alvorens het product te sinteren in een volgende stap. Na het rusien worden de staafvormige producten 7 van elkaar gescheiden door de gemeenschappelijke bramen 11 door te snijden waardoor aïzonderlijke staafvormige producten 7 bekomen worden.

Een vierde stap IV betreft het sinteren en erop volgend koelen van het staafvormig product 7. Hiervoor wordt het product 7 in een hete-lucht oven 9 gebracht met een iurbuienie luchtsiroom-verdeling. De turbulente verdeling van een luchtstroom 10 wordt verkregen door een geforceerde luchtcirculatie in de oven 9. In de oven zal het koudgeperst staafvormig PTFE product 7 opgewarmd worden tot een verwarmd koudgeperst staafvormig PTFE product 7.

Tijdens het sinteren wordt onderstaand temperatuursverloop toegepast: - opwarmen vanaf een temperatuur van 19 tot 25 °C tot een temperatuur van 295 tot 305 °C aan een opwarmsnelheid van 25 tot 31 °C per uut, en vervolgens een toename tot een temperatuur van 310 tot 340 °C aan een opwarmsnelneid van 4 tot 12 °C per

Uur; - aanhouden van de temperatuur van 310 tot 340 °C;

13 BE2022/5378 - opwarmen tot een temperatuur van 350 toi 400 °C aan een opwarmsnelheid van 4 toi 12 °C per uur; en - aanhouden van de temperatuur van 350 tot 400 °C.

Tijdens het koelen wordt onderstaand temperatuursverloop toegepast: - koelen van een temperatuur van 350 tot 400 °C tot een temperatuur van 285 tot 295 °C aan een koelsnelheid van 5 tot 18 °C per uur; en - koelen tot een temperatuur van 19 tot 25 °C aan een koelsnelheid van 30 tot 50 °C per Uur. in een vijfde stap V wordt na vollooiing van het sinteren en koelen uit slap IV helt gesinterd en koudgeperst staafvormig product 7 uit de oven 9 verwijderd. Het finaal koudgeperst product 7” omvat een minimum aan luchtinsiuitsels, barsten en scheuren, en heeft sen hoge temperatuurbestendigheid, goede isolerende eigenschappen, goede anti-adhesie eigenschappen, een hoge chemische resistentie, en is ineri. Hieruit volgt dat een staaîvormig product 7”, verkregen volgens een werkwijze volgens onderhavige uitvinding, uitermate geschikt voor toepassingen in verscheidene industrieën. in een zesde siap Vi worden de finaal koudgeperst staafvormige producten 7” nog verspaand en/of gepolijst. Op deze wijze worden afgeronde staafvormige producten bekomen worden mel nauwe ioleranties.

Hieronder volgt een overzicht van de betekenis van de cijfers gebruikt in de figuren: 1 Poeder 2 Container 3 Eerste persmiddel 4 Tweede persmidde! 5 Onderste matrijshelft 6 Bovenste matriishelit 7 Koudgeperst staafvormig product 7 Verwarmd koudgeperst staafvormig produc! 7" Finaal koudgeperst staafvormig product, na sinteren en koelen

FU Verspaand en/of gepolijst koudgeperst staafvormig product 8 Uitsparing 9 Oven 10 Turbulente luchtstrooom 11 Braam

14 BE2022/5378 12 Samenstel geperste staafvormige producten

Het is verondersteld dat de huidige uitvinding niet beperkt is tot de uitvoeringsvormen die hierboven beschreven zijn en dat enkele aanpassingen of veranderingen aan de beschreven voorbeelden kunnen toegevoegd worden zonder de toegevoegde conciusies te herwaarderen, Bijvoorbeeld, de huidige uilvinding werd beschreven met verwijzing naar cilindrische staafvormige producten, maar het mag duidelijk zijn dat de uitvinding ook kan toegepast worden voor balkvormige staafvormige producten mils een aanpassing van de uitsparingen in de matrijshelften.

Claims

CONCLUSIES

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een staafvormig fluorpolymeer product, omvallende de stappen van: - het machinaal persen van een poeder (1), omvattend een fiuorpolymeer, bij een temperatuur van 19 tot 25 °C en bij een persdruk van 50 tot 250 bar, aldus resulterend in een koudgeperst staafvormig fluorpolymeer product {7}; - Het sinteren van het koudgeperst slaafvormig fluorpolymeer product (7) bij een temperatuur van ten minste 340 °C; - Het koelen van een verwarmd koudgeperst staafvormig fluorpolymeer product (7°), verkregen na het sinteren, toi een temperatuur van 19 toi 25 °C, aldus resulterend in een finaal koudgeperst staafvormig fluorpolymeer product (77); met het kenmerk, dat tijdens het machinaal persen nel genoemde poeder {1} geperst wordt middels minstens twes persmiddelen (3, 4), waarbij sen eerste persmiddel (3) volgens een eerste asrichting en sen tweede persmidde! (4) volgens een tweede asrichting een persdruk op het poeder (1) uitoefenen, waarbij beide asrichtingen orthogonaal zijn, waarbij de eerste asrichting in een verticale richting loopt, en waarbij de tweede asrichting in een horizontale richting loopt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat tijdens het machinaal persen de persdruk stapsgewijs wordt verhoogd volgens volgend drukverloop: - verhogen van de persdruk in de tweeds asrichting tot ongeveer 40% van een einddruk in de tweede asrichting - verhogen van de persdruk in de eerste asrichting tol ongeveer 20% van een einddruk in de eerste asrichting; - verhogen van de persdruk in de tweede asrichting tot ongeveer 60% van de einddruk in de tweede asrichting; - verhogen van de persdruk in de eerste asrichting tot ongeveer 40% van de einddruk in de eerste asrichting; - verhogen van de persdruk in de tweede asrichting tot ongeveer 80% van de einddruk in de tweede asrichting; - verhogen van de persdruk in de eerste asrichting tot ongeveer 60% van de einddruk in de eerste asrichting; - verhogen van de persdruk in de tweede asrichting tot de einddruk in de tweede asrichting;

16 BE2022/5378 - verhogen van de persdruk in de eerste asrichting tot de einddruk in de tweede asrichting,

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de einddruk in de eerste asrichting ten minste gedurende één minuut constant wordt aangehouden.

4. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de einddruk in de iweede asrichting ten minste gedurende één minuut constant wordt aangehouden.

5. Werkwijze voigens conclusie 2, met het kenmerk, dat de persdruk verhoogd wordt met een snelheid in een bereik van 0,1% tot 1% van de einddruk per seconde.

6. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusie, met het kenmerk, dat het machinaal persen uitgecosfend wordt middels een zich in een longitudinale richting uitstrekkende matrijs, waarbij de matrijs twee matrijshelften (5, 6) omvat, waarbij de matrijs zich opent in een richting dwars op de longitudinale richijng en waarbij het poeder in de matrijs wordt aangebracht.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het poeder (1) uniform over de matrijs verdeeld wordt voor de stap van het machinaal persen.

8. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het poeder (1) voor de slap van het machinaal persen eerst gedurende 0,5 tot 6 uur voor-geconditioneerd wordt bij een temperatuur van 19 toi 25 °C,

9. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dal het poeder {1} uniform gemengd wordt als voorbereiding van het machinaal persen.

10. Werkwijze volgens één van de voorgaande conciusies, met het kenmerk, dat het volgende temperaluurverloop uitgeoefend wordt tijdens de slap van het sinteren: - opwarmen vanaf sen temperatuur van 19 tot 25 °C tot een temperatuur van 295 tot 305 °C aan een opwarmsnelheid van 25 tot 31 °C per uur, en vervolgens een toename tot een temperaluur van 310 tot 340 °C aan een opwarmsnelheid van 4 tot 12 °C per uur; - aanhouden van de temperatuur van 310 tot 340 °C;

U BE2022/5378 - opwarmen tot een temperatuur van 350 tot 400 °C aan een opwarmsnelheid van 4 tot 12 °C per uur; en - aanhouden van de temperatuur van 350 tot 400 °C.

11. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een turbulente luchtstroom (10) rond het koudgeperst staafvormig fluorpoliymeer product (7) gecreèerd wordt tijdens de stap van het sinteren en/of het koelen.

12. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het volgende temperatuurverloop uitgeoefend wordt tijdens de stap van het koeien: - koelen van een temperatuur van 350 tot 400 °C tot sen temperatuur van 285 tot 295 °C aan een koelsnelheid van 5 toi 18 °C per uur; en - koelen tot een temperatuur van 19 toi 25 °C aan een koelsnelheld van 30 tot 50 °C per uur.

13. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat één of meerdere additieven aan het poeder (1) worden toegevoegd voor de stap van het machinaal persen, waarbij de additieven geselecteerd worden uit een groep omvallende glasvezel, graîiet, carbon, carbonvezel, brons en roestvrij staal.

14. Staafvormig fluorpolymeer product verkregen volgens een werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot 13, met het kenmerk, dat het staafvormig fluorpolymeer product ten minste 30 gewichtsprocent fluorpolymeer omvat en waarbij het siaafvormig product verder hoogstens 30 gewichtsprocent additieven omvat.

15. Staafvormig fluorpolymeer product volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat het staafvormig fluorpolvmeer product een dichtheid heeft van 1,8 tot 2,4 g/em*.