用于高性能部件的P84成型粉

热压铸是在高于玻璃转化温度的温度下，在35兆帕（5000磅每平方英寸）的压力下，将材料烧结。成型温度为350℃。必要的设备是一台能够在15小时周期内保持100公吨的压力机，以及一个带有加热带的顶部和底部加热的模具。

例如：生产一个直径20厘米（8英寸）、高5厘米（2英寸）的坯料。

建议使用合适的脱模剂。在填充模具之前，必须对粉末进行干燥以消除平衡水分。对于1.8公斤（4磅）的装载量，可以在100°C下干燥2小时。在填充步骤中，模具应该被预热到250 °C ，粉末应该直接从烤箱中转移到模具中。第一次压缩到17 兆帕 (2,500 磅每平方英寸)时，应除去装料中的空气。在这一步之后，开始加热，升温至300 °C。在这个温度下，第一次停留时间为1小时是必要的。然后施加35 兆帕 (5000 磅每平方英寸)的全压，开始升温至340 °C 。

TECAPOWDER P84热压成型的成型周期

达到这个温度后，需要4个小时的停留时间以获得均匀的热穿透。在这个程序结束后，一个缓慢的冷却斜坡开始在4小时内将温度降低到全压下的250℃。在达到这个温度后，该部件应被释放。

填充物/加固材料：

石墨

恩欣格测试了大多数可用的石墨类型，为TECAPOWDER P84选择了最佳材料。以下特性对使用具有重要意义。

• 为了获得均匀的加工表面，需要细小的颗粒尺寸。
• 为了获得高的耐磨性，需要石墨在基体中的良好结合，表面的形态很重要。
• 为了提高机械性能，填料的粒度应与基体-树脂的粒度大致相同，基体材料必须在混合后覆盖在填料表面。
• 对于混合：混合时间和填料涂层的功能非常重要。预混料是必要的。

聚四氟乙烯

为了获得均匀的基体和最佳的摩擦和磨损性能，使用非常细的PTFE颗粒是必要的。此外，添加剂材料的熔点应与基体材料的Tg处于同一水平。

MoS₂

MoS2的润滑是基于通过材料转移的表面平滑。在这方面，用非常细的颗粒作为填料，并在成分中占适当的比例是非常重要的。为了能够在大约345°C 的温度下加工MoS2，Ensinger公司提供了一种特殊等级的TECAPOWDER P84。

该工艺用于制造TECAPOWDER P84树脂的较小的型材。直径受模具的处理能力的限制。常见的模具尺寸的外径为20-25厘米（8-10英寸）。模具必须能够在400 °C 下保持高达69 MPa (10.000 psi)的压力。这表明要使用高壁厚和热加工钢来制作工具。烧结可以在一个简单的空气循环炉中进行，它可以保持高达400 °C 的温度。

下面的步骤将描述如何在这个过程中成型和烧结。

1. 将经过数小时预干燥的粉末填入模具中，压实5分钟进行脱气。
2. T封闭的模具被放置在预热的烤箱中（350 °C) 并保持几个小时，这取决于尺寸。每过一小时，就必须取出来，用35MPa（5000 psi）的压力再次压实5分钟。然后再放进烤箱。
3. 当计算好的停留时间结束后，模具被放在压力机中，以55MPa（8000 psi）的压力加载，并冷却到250℃。在这个温度下，部件可以被释放。

烧结时间（停留时间）的计算应该是大约1.5小时/2.5厘米（1英寸）壁厚。

如果有金属成型设备，这种成型零件的方法是可行的。改变模具和送料器是必要的。模具需要加热筒（见图），以便能够保持高达250°C的温度。送料器需要用油或电加热，以保持200 °C 以上的温度。模塑压力约为345 MPa（50,000 psi）。停留时间要计算到30g/s。必须添加0.5-1％的PTFE（润滑剂型）作为脱模剂。Ensinger提供可用于成型的成品混合料。烧结必须在有氮气或惰性气体流动的烘箱中按照下面所示的温度曲线进行。烧结会导致成型件的尺寸变化。在模具方向上，它们大约是+10 %，在跨模具方向上是-5 %。获得的密度大约是热压缩成型的95％。获得的机械性能是压缩成型值的80%。
含有石墨、石墨/PTFE、玻璃/PTFE和二硫化钼的混合配方可供选择。

直接成型零件的烧结循环

通过使用标准的金属加工设备，可以很容易地将热压成型或冲压成型的P84加工成窄公差。如果刀具的长寿命特别重要，建议使用硬质合金刀具。高速钢也可用于多点刀具的短程加工。

• 尽可能使用最大的正前角和锋利的切削刃。
• 避免高的切削压力和随后的过热。
• 使用低进给率。
• 塑料的热膨胀比金属高。在加工前让工件冷却。
• 避免夹持压力造成的偏移。建议使用O.D.或1.D.夹头。如果要使用夹头，应提供软爪。较多的卡爪有助于分散夹持力。减少夹持压力。
• 用空气、水或冷却剂冷却工件。

切割深度对表面质量没有影响。为了达到非常紧密的公差，建议粗车工件，并在精车前让其冷却。如果是螺纹加工，进给深度应低于0,0127厘米（0,005英寸），以防止螺纹崩坏。为了避免小直径的长工件发生颤动偏移，建议用移动轴环来支撑它们。

车削

P84零件易于使用标准车削设备进行加工。建议使用硬质合金刀头的刀具。对于粗车和精车操作，使用类似于用于铝的切削几何形状，在数控车床上进行车削。刀尖的前端半径应在0.1到0.2毫米（0.004到0.008英寸）之间，以保证良好的表面质量。重要的是，刀尖应与待加工工件的中心保持水平。锋利的切削刃允许使用低进给率的高切削速度。

车刀

 

铣削

TECAPOWDER P84零件可以用所有标准的高速钢或硬质合金头的铣削设备进行加工。最好是使用多点铣刀。为了避免边缘崩裂，我们建议从工件的外侧向中心进行铣削，并使用小的出口角。切削速度应在6.35-10厘米/分钟（2.5-4英寸/分钟）之间，进给率低于0.7-0.15毫米（0.03-0.006英寸）。进给率越低，表面质量就越好。润滑或冷却是不需要的。

传统的铣削

 

钻孔

可以用SS钻头（钻尖角90℃）或硬质合金钻头（钻尖角90-120℃）在P84零件上钻孔。如果钻孔直径超过2厘米（0.8英寸），应减少腹板厚度。以2,3-2,8 m/s (450-550 ft/min)的钻孔速度和低于（0.004 in）的进给率工作。为了避免工件的局部加热，要做好排屑工作。

切断

TECAPOWDER P84材料可以用圆锯或带锯切割。如果你使用硬金属头的刀片，工具的寿命会更长。圆锯的锯速应为2-3米（80-120英寸），带锯为0.3-0.4米（12-16英寸）。如果要用圆锯切割板材，应调整锯条高度，使锯条与表面的距离在2-3毫米（0,08-0,12英寸）之内，以避免边缘崩裂。

磨削

P84零件可以用金属加工用的平面磨床研磨到接近的公差。圆棒和圆管可在无心磨床上磨削。用双层胶带将材料固定在工作台上，用水冷却。粗磨时，工作台表面速度应约为0.3米/秒（60英尺/分钟），精磨时为0.18米/秒（35英尺/分钟）。

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