フッ素樹脂 明興工業株式会社

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直圧式圧縮成型 技術情報

圧縮成型とは

パウダー状の樹脂を押し固めて、素材を成形する方法です。

樹脂は溶融させて、一般のプラスチックのように型に流しこんで成形するのが一般的ですが、代表的なフッ素樹脂のPTFEは射出成形できません。
フッ素樹脂の中でもPTFEは加熱してもゲル状になるだけで、完全には溶融しないので金型に流し込んでの成形はできません。

PTFEは熱可塑性樹脂で融点は非常に高く、その融点は未焼成状態で約340℃、焼成された成形品で327℃です。
予備成形品が融点以上の温度に上がると、白色不透明の状態から半透明になります。この状態でもゴム状弾性体(ゲル状)であり、完全に溶けて流動化はしません。

したがって、通常の熱可塑性樹脂に用いられる射出成形や溶融押出成形等が適用できず、金属の粉末冶金やセラミックに似た特殊な成形法が用いられます。

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PTFEの直圧式圧縮成型法は次の通りです。

PTFEの直圧式圧縮成型法

1 原料投入 必要な形状、またはそれに近い形状(パイプ、ロッド、シートなど)の金型中に粉末原料を充填します。
2 予備成形 金型中の粉末原料を上下からプレス(圧縮成型)します。
3 焼成 熱風循環炉にて予備成形物を融点以上(360℃~380℃)に加熱して一度全体をゲル状にして粒子同士を溶着します。
4 冷却 結晶化度を調節しながら冷却します。

品質の良い上質な成形品の素材を作りだすには、使用する原料の特性を把握した上で成形素材の形状、サイズ等により、予備成形条件、焼成条件を設定することが重要である。

※ダイヤフラムのように薄肉でやや複雑な形状のものを成形するときは、焼成後、別の金型(2次成形用金型)にいれて圧縮しながら、加圧下で冷却し必要な形状に仕上ます。この方法をホットコイニング法といいます。その後、より複雑な形状や寸法精度の必要な製品は、さらに機械加工での切削加工を必要とします。ホットコイニング法はPTFEの成形に用いられる最も一般的な方法です。PTFEは融点以上の温度になっても非常に高い溶融粘度を有する為、この方法が用いられます。

当社の圧縮成型の取り扱い品種

当社は、フッ素樹脂(PTFE)を粉末原料の状態から、直圧式による圧縮成型を行ないます。
お客様が必要とする製品形状や用途にあわせ、種類・サイズなどを調整し、成形いたします。

直圧式圧縮成型では、寸法サイズ100Lまでの素材を成形できます。
ドライバック成形かアイソバック成形であれば、寸法サイズ300Lまでの素材を成形可能です。

種類は、汎用的なものではバージン、変性タイプ、グラスファイバー(充填材)、グラファイト(充填材)、ブロンズ(充填材)、カーボンファイバー(充填材)、エコノール(充填材)など各種ご用意可能です。
また、その他の樹脂も対応可能です。
オリジナル配合の樹脂をご希望でしたら自社でコンパウンド致します。
お気軽にお問い合わせください。

ドライバック成形についてはこちら

アイソスタティック成形についてはこちら

コンパウンドについてはこちら

原料別圧縮素材表と用途例

ご希望内容 種類 用途
シール材や単体部品として耐薬品・耐摩耗・耐熱性に優れたものを使用したい バージンタイプ ベローズ・パッキン・ガスケットなど
耐屈曲特性・耐クリープ性・ストレスクラック特性・耐薬液透過性・熱融着性等に優れたものを使用したい 変性タイプ ベローズ・ダイヤフラム・ボールシートなど
科学的・電気的性質に強く、耐クリープ性・機械的特性・耐摩耗性に優れたものを使用したい グラスファイバー
(充填材)
パッキン・ガスケット・バルブシート・軸受など
圧縮クリープ・耐クリープ性・熱伝導性・耐薬品性に優れ、化学用に初期摩耗・始動抵抗が少ないものを使用したい グラファイト
(充填材)
ガスケット、パッキンなど
耐クリープ性、圧縮強さ、寸法安定性に優れ、熱伝導率が良いものを使用したい ブロンズ
(充填材)
ピストンリング・軸受・シールなど
耐摩耗性・摩擦特性・クリープ特性に優れているものを使用したい カーボンファイバー
(充填材)
軸受、メカニカルシール、ベアリングパッド、ピストンリングなど
軟質金属・水中での使用に適したものを使用したい エコノール
(充填材)
軸受、ピストンリングなど

※用途をお聞かせ下さい。当社より最適なものをご提案いたします。

当社では、圧縮成型技術について、原料メーカーとのネットワークを組み、種々の要望に対応できる体制を整えております。
お気軽にご相談下さい。

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