[發(fā)明專(zhuān)利]PTFE板焊接時(shí)的加壓方法及加壓裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110198415.0
• 申請(qǐng)日: 2011-07-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102873859A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊文光;張蔭谷;陳朝曦;孫克原;陳佩民
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京肯特復(fù)合材料有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B29C65/02
• 分類(lèi)號(hào): B29C65/02;B29C65/18;B29K27/18;B29L7/00
• 代理公司: 南京天翼專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 王清義

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及PTFE板焊接時(shí)的加壓方法及加壓裝置。

背景技術(shù)

隨著世界工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，尤其是航空航天、電子半導(dǎo)體、化工化學(xué)、環(huán)保工程、流體機(jī)械等工業(yè)快速發(fā)展，這些工業(yè)領(lǐng)域越來(lái)越離不開(kāi)防腐材料。而今各種先進(jìn)的防腐材料不斷推陳出新，其中聚四氟乙烯(PTFE)以其優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、耐高溫和防腐蝕性、不粘性、優(yōu)異的潤(rùn)滑性能等特性越來(lái)越受到人們的重視。PTFE作為一種特殊的防腐材料已經(jīng)被許多工業(yè)領(lǐng)域所接受。

由于PTFE的不粘性，PTFE與PTFE之間的粘接一直沒(méi)有得到真正解決，人們用了很多方法試圖將PTFE于PTFE牢固粘接在一起，例如鈉荼溶液處理粘接法，鈉的液氨溶液處理粘接法等。其效果和粘接后拉伸強(qiáng)度都不達(dá)到原材料的力學(xué)性能的50％，效果很不理想。而且是焊接后焊縫不平整。不能滿足當(dāng)今環(huán)保、流體工程所要求的技術(shù)性能指標(biāo)。

從理論上講，對(duì)兩塊PTFE板的對(duì)接區(qū)采用加熱至一定溫度使之熔融、然后對(duì)熔體加壓到一定壓力并保溫保壓一段時(shí)間使得兩塊的對(duì)接區(qū)融合在一起，再冷卻即可完成對(duì)接焊的焊接(粘接)過(guò)程。可現(xiàn)有技術(shù)有為何沒(méi)有有關(guān)PTFE板對(duì)接焊的報(bào)導(dǎo)？也許在于經(jīng)反復(fù)次試驗(yàn)后，仍無(wú)法得到物理力學(xué)性能優(yōu)秀的焊縫。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種PTFE板焊接時(shí)的加壓方法，以該方法對(duì)PTFE板施壓，其焊接(粘接)后的焊縫強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率不得低于原板的物理力學(xué)性能80％。

本發(fā)明的PTFE板焊接時(shí)的加壓方法，在對(duì)相對(duì)接的兩塊PTFE板的對(duì)接區(qū)加熱的同時(shí)對(duì)對(duì)接區(qū)加壓，加熱區(qū)的熔體能夠在承受壓力的條件下在垂直于對(duì)接縫并與PTFE板平行的方向上自由流動(dòng)。

本發(fā)明的有益效果：申請(qǐng)人在反復(fù)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，如何對(duì)熔體加壓是保證焊縫性能的關(guān)鍵因素。申請(qǐng)人分析認(rèn)為，也許兩塊PTFE板加熱區(qū)的PTFE熔融并相互融合的過(guò)程，PTFE的體積可能會(huì)有或多或少的變化，如果只是對(duì)加熱區(qū)施加一定的壓力，而熔體在垂直于對(duì)接縫并與PTFE板平行的方向上不能自由流動(dòng)，則PTFE的融合過(guò)程可能會(huì)受到或多或少的限制，從而導(dǎo)致對(duì)接縫(焊縫)的物理力學(xué)性能不能滿足要求，焊縫不平整。

申請(qǐng)人正是發(fā)現(xiàn)了對(duì)接焊產(chǎn)生問(wèn)題的原因，并采用加熱區(qū)的熔體能夠在承受壓力的條件下在垂直于對(duì)接縫并與PTFE板平行的方向上自由流動(dòng)的加壓方法，解決了該問(wèn)題，使得焊接后的焊縫的物理力學(xué)性能不低于原板的80％，并且焊縫平整。本發(fā)明的PTFE熱焊時(shí)的加壓技術(shù)非常好的解決了PTFE與PTFE之間的粘接問(wèn)題，將原來(lái)的有限尺寸產(chǎn)品通過(guò)熱焊接技術(shù)把產(chǎn)品做成無(wú)限大，完全可以滿足環(huán)保及防腐工程的需求，而且保證粘接后的強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率不得低于原板材或管材的物理力學(xué)性能80％。

上述的加壓方法，對(duì)接區(qū)加熱溫度為350℃-390℃，壓力為20-50MPa/cm²。

上述的加壓方法，通過(guò)夾緊裝置夾緊一塊PTFE板，夾緊裝置或被夾緊的PTFE板可沿垂直于對(duì)接縫并與PTFE板平行的方向上相對(duì)于另一塊固定的PTFE板來(lái)回滑動(dòng)；懸掛配重的繩索經(jīng)過(guò)滑輪與夾緊裝置相連，配重使得被夾緊的PTFE板沿垂直于對(duì)接縫并與PTFE板平行的方向上壓緊另一塊固定的PTFE板。由于夾緊裝置或被夾緊的PTFE板可以相對(duì)于另一塊PTFE板來(lái)回移動(dòng)(滑動(dòng))，所以，兩塊PTFE板之間的PTFE熔體如果體積增大，則被夾緊的PTFE板就可移動(dòng)而遠(yuǎn)離另一塊PTFE板；兩塊PTFE板之間的PTFE熔體如果體積減小，則被夾緊的PTFE板就可移動(dòng)而靠近另一塊PTFE板；實(shí)現(xiàn)了加熱區(qū)熔體的自由流動(dòng)。同時(shí)，配重又使得被夾緊的PTFE板對(duì)另一塊PTFE板產(chǎn)生一定的壓力，從而使得對(duì)接區(qū)受壓，加熱區(qū)的熔體承受一定的壓力。另外，這樣加壓方法還有一個(gè)好處，就是壓力大小容易控制。申請(qǐng)人在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，如果在PTFE熔體處設(shè)置壓力傳感器來(lái)檢測(cè)熔體的壓力，壓力傳感器始終不能準(zhǔn)確的檢測(cè)出熔體的壓力(有很大的偏差)，這可能是由于熔體的狀態(tài)不是穩(wěn)定的狀態(tài)，而是一個(gè)逐漸熔融、狀態(tài)不斷變化的過(guò)程。所以以壓力傳感器來(lái)檢測(cè)熔體的壓力并以檢測(cè)的壓力數(shù)值不斷調(diào)整壓力的焊接試驗(yàn)，試驗(yàn)總是以失敗(拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率不得低于原板材或管材的物理力學(xué)性能50％)告終。以本加壓方法實(shí)現(xiàn)加熱區(qū)的熔體在承受壓力的同時(shí)實(shí)現(xiàn)在垂直于對(duì)接縫并與PTFE板平行的方向上自由流動(dòng)，簡(jiǎn)單巧妙，很容易實(shí)現(xiàn)。