CN108644523A - 一种聚四氟乙烯补偿器及其制作工艺 - Google Patents

一种聚四氟乙烯补偿器及其制作工艺 Download PDF

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曹雷
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Abstract

本发明公开了一种聚四氟乙烯补偿器及其制作工艺，属于补偿器技术领域，包括补偿器模具和四氟补偿器，补偿器模具的各密封面上设有密封面模具，补偿器模具的一侧设有模压芯棒，所述补偿器模具与模压芯棒之间设有橡皮套，补偿器模具上安装有密封压紧法兰，密封压紧法兰上设有紧固件，密封面模具、补偿器模具和橡皮套之间的空腔内填充有PTFE粉末，补偿器模具为单波或多波，补偿器模具为不锈钢材质。本发明结构简单，使用方便，能够一次烧结成型，规格统一，而且波形固定杜绝了热形变，易于标准化，不存在局部拉伸形变，避免了微孔现象，寿命得到较大延长，同时整个循环过程无废料产生，可达到节能降耗的作用。

Description

一种聚四氟乙烯补偿器及其制作工艺
技术领域
本发明涉及一种补偿器及其制作工艺，特别是涉及一种聚四氟乙烯补偿器及其制作工艺，属于补偿器技术领域。
背景技术
聚四氟乙烯补偿器广泛应用于化工医药防腐蚀管路上，也已有相应的国家标准和行业标准，现在四氟补偿器的制作工艺主要为：
1、常压或微负压工况用的补偿器：用缠绕四氟管、分散料四氟管或用焊接四氟管通过压延加压加温成型的方式进行制造。
2、高真空工况下使用的四氟补偿器：通过车加工厚壁四氟模压管的方式来进行制造。
现有技术的缺陷和不足：
1、通过热压延方式成型的四氟补偿器存在局部拉伸形变，管材或板材间的微孔在拉延的过程中会变大，严重的会产生渗漏；
2、通过热压延方式成型的补偿器波形不均匀定型困难，同一模具或同一人制造的补偿器会有较大的不同，且在有温度的情况下有恢复形状的情况产生；
3、通过热压延方式成型的四氟补偿器因以上(1)和(2)情况的存在使用寿命普遍较短；
4、通过车加工厚壁四氟模压管生产的四氟补偿器用料量较多且不能加工太长，如果太长因工件开始变软难以控制加工精度，影响产品品质，另外车加工出来的四氟废料难以回收利用，只能作为废料处理，浪费资源。
发明内容
本发明的主要目的是为了提供一种聚四氟乙烯补偿器及其制作工艺，能够一次烧结成型，规格统一，而且波形固定杜绝了热形变，易于标准化，不存在局部拉伸形变，避免了微孔现象，寿命得到较大延长，同时整个循环过程无废料产生，可达到节能降耗的作用。
本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：
一种聚四氟乙烯补偿器，包括补偿器模具和四氟补偿器，所述补偿器模具的各密封面上设有密封面模具，所述补偿器模具的一侧设有模压芯棒，所述补偿器模具与所述模压芯棒之间设有橡皮套，所述补偿器模具上安装有密封压紧法兰，所述密封压紧法兰上设有紧固件，所述密封面模具、所述补偿器模具和所述橡皮套之间的空腔内填充有PTFE粉末。
优选的，所述补偿器模具为单波或多波，所述补偿器模具为不锈钢材质。
优选的，所述补偿器模具内径尺寸等于所述四氟补偿器内径尺寸与2倍四氟厚度之和。
优选的，所述补偿器模具为半圆环状，两件所述补偿器模具相互配合，两件所述补偿器模具通过螺杆螺母连接件紧固在一起。
优选的，所述补偿器模具的上部和下部均安装有密封压紧法兰，所述补偿器模具与所述密封压紧法兰通过紧固件连接。
优选的，拆除补偿器模具后，所述四氟补偿器上装配有补偿器法兰和调节定位螺杆螺母。
一种聚四氟乙烯补偿器的制作工艺，包括如下步骤：
步骤1：根据四氟补偿器的外形尺寸要求设计补偿器模具，其中补偿器模具内径尺寸为四氟补偿器内径尺寸与2倍四氟厚度之和，补偿器模具为不锈钢材质制造，制造后进行热处理后待用；
步骤2：将补偿器模具两件为一副，组装在一起，调整好配合尺寸后用螺杆螺母连接件紧固在一起；
步骤3：根据所选用牌号的PTFE粉的压缩比等特性以及补偿器尺寸，选用合适的模压芯棒和橡皮套，装入补偿器模具内，选用合适的密封面模具，组装在补偿器模具的各密封面上，并在下部装上密封压紧法兰；
步骤4：在密封面模具、补偿器模具、橡皮套之间的空腔内填充满PTFE粉末，然后在上部装上密封压紧法兰和紧固件，并锁紧紧固件；
步骤5：组合好的工件，送等静压设备中按等静压设备升降压曲线成批进行压制，等压仓压力在21-23MPa；
步骤6：将压制好的工件自等静压设备中取出后，分别拆掉紧固件、密封压紧法兰、密封面模具、模压芯棒和橡皮套，所拆下的各类模具情理干净后待用；
步骤7：将拆卸后的工件送精加工工序进行精加工，精加工后所产生的车加工聚四氟乙烯屑集中收集后经清洗、过滤、干燥、粉碎后循环使用；
步骤8：将精加工件送四氟烧结工序，按四氟烧结升降温曲线烧结；
步骤9：烧结好的工件自炉中取出后迅速盖上封盖并注水或充气带压冷却定型；
步骤10：待冷却至常温后拆除补偿器模具后得到四氟补偿器，检验合格后待用；
步骤11：将检验合格后的四氟补偿器按要求分别装配好补偿器法兰和调节定位螺杆螺母后即为成品。
优选的，补偿器模具内径为四氟补偿器内径与2倍四氟厚度之和，补偿器模具为不锈钢模具，静压设备中等压仓压力在21-23MPa。
本发明的有益技术效果：
1、本工艺制作的补偿器为一次烧结成型，不存在局部拉伸形变，避免了微孔现象。
2、本工艺制作的补偿器外形与模具同，内部采用精加工形式制作，规格统一，波形固定杜绝了热形变，易于标准化。
3、因以上1和2的优点存在使用寿命得到较大延长。
4、车加工时工件带模具一起加工，刚度能够到保证，精加工设备能力强，能够制作足够长度和足够波数的补偿器，而车间工出的四氟屑为四氟生料经清洗、过滤、干燥、粉碎后可以继续作为新料使用，聚四氟乙烯性能没有任何变化，即整个循环过程无废料产生，可达到节能降耗的作用。
5、本工艺制作的补偿器四氟厚度可以根据工况的需要在精加工和开具补偿器模具的时候进行调整和控制以试用不同的工况。
6、本工艺制作的补偿器可以根据不同的工况需求可以在四氟粉料中添加不同的功能材料，以实现不同的工况需要，比如添加导电细粉改善材料的体积电阻值以达到抗静电的需求等。
附图说明
图1为按照本发明的聚四氟乙烯补偿器的一优选实施例的工艺流程图；
图2为按照本发明的聚四氟乙烯补偿器的一优选实施例的整体结构示意图；
图3为按照本发明的聚四氟乙烯补偿器的一优选实施例的补偿器模具结构示意图；
图4为按照本发明的图3的聚四氟乙烯补偿器的一优选实施例的A向视图；
图5为按照本发明的图3的聚四氟乙烯补偿器的一优选实施例的B-B向剖视图；
图6为按照本发明的聚四氟乙烯补偿器的一优选实施例的拆卸后的局部结构示意图；
图7为按照本发明的聚四氟乙烯补偿器的一优选实施例的精加工后的局部结构示意图；
图8为按照本发明的聚四氟乙烯补偿器的一优选实施例的拆除补偿器模具后的四氟补偿器的结构示意图；
图9为按照本发明的聚四氟乙烯补偿器的一优选实施例的成品四氟补偿器结构示意图；
图中：1-补偿器模具，2-密封面模具，3-橡皮套，4-密封压紧法兰，5-PTFE粉末，6-紧固件，7-模压芯棒，8-螺杆螺母连接件，9-四氟补偿器，10-补偿器法兰，11-调节定位螺杆螺母。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图2-图9所示，本实施例提供的聚四氟乙烯补偿器，包括补偿器模具1和四氟补偿器9，补偿器模具1的各密封面上设有密封面模具2，补偿器模具1的一侧设有模压芯棒7，补偿器模具1与模压芯棒7之间设有橡皮套3，补偿器模具1上安装有密封压紧法兰4，密封压紧法兰4上设有紧固件6，密封面模具2、补偿器模具1和橡皮套3之间的空腔内填充有PTFE粉末5。
在本实施例中，如图2-图9所示，补偿器模具1为单波或多波，补偿器模具1为不锈钢材质，如图2所示为三波四氟补偿器的模具示意图，车加工时工件带模具一起加工，刚度能够到保证，精加工设备能力强，能够制作足够长度和足够波数的补偿器。
在本实施例中，如图2-图9所示，补偿器模具1内径尺寸等于四氟补偿器9内径尺寸与2倍四氟厚度之和，如图3所示，R1补偿器模型凹槽半径，等于四氟补偿器9外峰R尺寸，t为四氟厚度，R2为补偿器模型凸块半径，其中R2＝R1-t，L1为补偿器模型凹槽和凸块之间的间距，其中L1尺寸根据四氟补偿器9波高计算确定。
在本实施例中，如图2-图9所示，补偿器模具1为半圆环状，两件补偿器模具1相互配合，两件补偿器模具1通过螺杆螺母连接件8紧固在一起。
在本实施例中，如图2-图9所示，补偿器模具1的上部和下部均安装有密封压紧法兰4，所述补偿器模具1与所述密封压紧法兰4通过紧固件6连接。
在本实施例中，如图2-图9所示，拆除补偿器模具后的四氟补偿器9上装配有补偿器法兰10和调节定位螺杆螺母11，即为成品，本实施例能够使四氟补偿器一次烧结成型，不存在局部拉伸形变，避免了微孔现象，同时补偿器外形与模具同，内部采用精加工形式制作，规格统一，波形固定杜绝了热形变，易于标准化。
在本实施例中，如图7所示，精加工后的补偿器模型1和四氟补偿器9，R3为精加工后的补偿器模型凹槽半径，R4为精加工后补偿器模型凸块半径，L2为精加工后补偿器模型凹槽和凸块之间的间距，其中R3＝R2，R4＝R1，L2＝L1。
在本实施例中，如图1-图9所示，本实施例提供了一种聚四氟乙烯补偿器的制作工艺，包括如下步骤：
步骤1：根据四氟补偿器9的外形尺寸要求设计补偿器模具1，其中补偿器模具1内径尺寸为四氟补偿器9内径尺寸与2倍四氟厚度之和，补偿器模具1为不锈钢材质制造，制造后进行热处理后待用，如图3所示，R1补偿器模型凹槽半径，等于四氟补偿器(9)外峰R尺寸，t为四氟厚度，R2为补偿器模型凸块半径，其中R2＝R1-t，L1为补偿器模型凹槽和凸块之间的间距，其中L1尺寸根据四氟补偿器(9)波高计算确定；
步骤2：将补偿器模具1两件为一副，组装在一起，调整好配合尺寸后用螺杆螺母连接件8紧固在一起，如图2所示为三波四氟补偿器的模具示意图，车加工时工件带模具一起加工，刚度能够到保证，精加工设备能力强，能够制作足够长度和足够波数的补偿器；
步骤3：根据所选用牌号的PTFE粉5的压缩比等特性以及补偿器9尺寸，选用合适的模压芯棒7和橡皮套3，装入补偿器模具1内，选用合适的密封面模具2，组装在补偿器模具1的各密封面上，并在下部装上密封压紧法兰4，本实施例提供的补偿器可以根据不同的工况需求可以在四氟粉料中添加不同的功能材料，以实现不同的工况需要，比如添加导电细粉改善材料的体积电阻值以达到抗静电的需求等；
步骤4：在密封面模具2、补偿器模具1、橡皮套3之间的空腔内填充满PTFE粉末5，然后在上部装上密封压紧法兰4和紧固件6，并锁紧紧固件6；
步骤5：组合好的工件，送等静压设备中按等静压设备升降压曲线成批进行压制，等压仓压力在21-23MPa；
步骤6：将压制好的工件自等静压设备中取出后，分别拆掉紧固件6、密封压紧法兰4、密封面模具2、模压芯棒7和橡皮套3，所拆下的各类模具情理干净后待用；
步骤7：将拆卸后的工件送精加工工序进行精加工，精加工后所产生的车加工聚四氟乙烯屑集中收集后经清洗、过滤、干燥、粉碎后可以继续作为新料使用，聚四氟乙烯性能没有任何变化，即整个循环过程无废料产生，可达到节能降耗的作用，补偿器四氟厚度可以根据工况的需要在精加工和开具补偿器模具的时候进行调整和控制以试用不同的工况；
步骤8：将精加工件送四氟烧结工序，按四氟烧结升降温曲线烧结；
步骤9：烧结好的工件自炉中取出后迅速盖上封盖并注水或充气带压冷却定型；
步骤10：待冷却至常温后拆除补偿器模具后得到四氟补偿器9，检验合格后待用；
步骤11：将检验合格后的四氟补偿器9按要求分别装配好补偿器法兰10和调节定位螺杆螺母11后，即为成品。
在本实施例中，如图2-图9所示，补偿器模具1内径为四氟补偿器9内径与2倍四氟厚度之和，补偿器模具1为不锈钢模具，静压设备中等压仓压力在21-23MPa。
综上所述，在本实施例中，按照本实施例的聚四氟乙烯补偿器及其制作工艺，本实施例提供的聚四氟乙烯补偿器及其制作工艺，能够使四氟补偿器一次烧结成型，不存在局部拉伸形变，避免了微孔现象，同时补偿器外形与模具同，内部采用精加工形式制作，规格统一，波形固定杜绝了热形变，易于标准化，因以上两个优点存在使用寿命得到较大延长；车加工时工件带模具一起加工，刚度能够到保证，精加工设备能力强，能够制作足够长度和足够波数的补偿器，而车间工出的四氟屑为四氟生料经清洗、过滤、干燥、粉碎后可以继续作为新料使用，聚四氟乙烯性能没有任何变化，即整个循环过程无废料产生，可达到节能降耗的作用；补偿器四氟厚度可以根据工况的需要在精加工和开具补偿器模具的时候进行调整和控制以试用不同的工况；本实施例提供的补偿器可以根据不同的工况需求可以在四氟粉料中添加不同的功能材料，以实现不同的工况需要，比如添加导电细粉改善材料的体积电阻值以达到抗静电的需求等。
以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种聚四氟乙烯补偿器，包括补偿器模具(1)和四氟补偿器(9)，其特征在于：所述补偿器模具(1)的各密封面上均设有密封面模具(2)，所述补偿器模具(1)的一侧设有模压芯棒(7)，所述补偿器模具(1)与所述模压芯棒(7)之间设有橡皮套(3)，所述补偿器模具(1)上安装有密封压紧法兰(4)，所述密封压紧法兰(4)上设有紧固件(6)，所述密封面模具(2)、所述补偿器模具(1)和所述橡皮套(3)之间的空腔内填充有PTFE粉末(5)。
2.如权利要求1所述的一种聚四氟乙烯补偿器，其特征在于：所述补偿器模具(1)为单波或多波，所述补偿器模具(1)为不锈钢模具。
3.如权利要求1所述的一种聚四氟乙烯补偿器，其特征在于：所述补偿器模具(1)内径等于所述四氟补偿器(9)内径与2倍四氟厚度之和。
4.如权利要求1所述的一种聚四氟乙烯补偿器，其特征在于：所述补偿器模具(1)为半圆环状，两件所述补偿器模具(1)相互配合，两件所述补偿器模具(1)通过螺杆螺母连接件(8)紧固在一起。
5.如权利要求1所述的一种聚四氟乙烯补偿器，其特征在于：所述补偿器模具(1)的上部和下部均安装有密封压紧法兰(4)，所述补偿器模具(1)与所述密封压紧法兰(4)通过紧固件(6)连接。
6.如权利要求1所述的一种聚四氟乙烯补偿器，其特征在于：拆除补偿器模具后，所述四氟补偿器(9)上装配有补偿器法兰(10)和调节定位螺杆螺母(11)。
7.一种如权利要求1-6任意一项所述的聚四氟乙烯补偿器的制作工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：根据四氟补偿器(9)的外形尺寸要求设计补偿器模具(1)，进行热处理后待用；
步骤2：将补偿器模具(1)两件为一副，组装在一起，调整好配合尺寸后用螺杆螺母连接件(8)紧固在一起；
步骤3：根据所选用牌号的PTFE粉(5)的压缩比等特性以及补偿器(9)尺寸，选用合适的模压芯棒(7)和橡皮套(3)，装入补偿器模具(1)内，选用合适的密封面模具(2)，组装在补偿器模具(1)的各密封面上，并在下部装上密封压紧法兰(4)；
步骤4：在密封面模具(2)、补偿器模具(1)、橡皮套(3)之间的空腔内填充满PTFE粉末(5)，然后在上部装上密封压紧法兰(4)和紧固件(6)，并锁紧紧固件(6)；
步骤5：组合好的工件，送等静压设备中按等静压设备升降压曲线成批进行压制；
步骤6：将压制好的工件自等静压设备中取出后，分别拆掉紧固件(6)、密封压紧法兰(4)、密封面模具(2)、模压芯棒(7)和橡皮套(3)，所拆下的各类模具情理干净后待用；
步骤7：将拆卸后的工件送精加工工序进行精加工，精加工后所产生的车加工聚四氟乙烯屑集中收集后经清洗、过滤、干燥、粉碎后循环使用；
步骤8：将精加工件送四氟烧结工序，按四氟烧结升降温曲线烧结；
步骤9：烧结好的工件自炉中取出后迅速盖上封盖并注水或充气带压冷却定型；
步骤10：待冷却至常温后拆除补偿器模具后得到四氟补偿器(9)，检验合格后待用；
步骤11：将检验合格后的四氟补偿器(9)按要求分别装配好补偿器法兰(10)和调节定位螺杆螺母(11)后，即为成品。
8.如权利要求7所述的一种聚四氟乙烯补偿器的制作工艺，其特征在于：补偿器模具(1)内径为四氟补偿器(9)内径与2倍四氟厚度之和，补偿器模具(1)为不锈钢模具，静压设备中等压仓压力在21-23MPa。
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