Ниже приводятся примеры основных областей применения фторопласта и композиций на его основе.

Поршневые кольца компрессоров

Фторопласт с наполнителями часто используется для изготовления поршневых колец компрессоров. Основные достоинства таких колец:
- возможность работы без смазки или с минимальной смазкой. При истощении смазки не возникает аварийных ситуаций;
- пониженный износ, как поршневого кольца, так и сопряженной поверхности;
- стойкость к химическому воздействию агрессивных газов;
- совместимость с некруглыми поверхностями;
- отсутствие необходимости обкатки;
- простота установки - эластичность колец позволяет использовать одноблочную конструкцию.
Компрессоры с возвратно-поступательным движением поршневых колец из наполненного фторопласта успешно работают без смазки в цилиндрах диаметром до 1 м. При минимальной смазке скорость поршня может достигать 300 м/мин.
Наиболее часто в компрессорах без смазки используют поршневые кольца из композиции фторопласта с графитом. Некоторые конструкторы предпочитают композиции, содержащие различные комбинации угля, графита, углеволокна, дисульфида молибдена, стекла и керамики.

Уплотнения штоков компрессоров

Большая часть вышесказанного относится также и к уплотнениям штоков компрессоров. В отличие от поршневых колец они делаются обычно разрезными. Отдельные части удерживаются пружиной. Разрезаются они либо радиально, либо по касательной. Учитывая очень высокие давления, на этой ступени компрессора можно применять ограничители в виде металлических колец, которые к тому же рассеивают тепло.

Опорные поршневые кольца компрессоров

Эти кольца, укрепленные на поршне, удерживают его в нужном положении. Они предотвращают контакт металлического цилиндра с металлическим поршнем и позволяют должным образом функционировать уплотнительным кольцам. Часто они делаются из того же материала, что и уплотнительные кольца, но их делают шире, чтобы увеличить площадь подшипника. Нагрузка на такое кольцо гораздо меньше, чем на уплотнительное поршневое кольцо.

Поршневые кольца в гидравлических системах

В гидравлических системах фторопластовые композиции часто используют для поршневых и опорных колец. Успешно применяются композиции с такими наполнителями, как смесь кокса с графитом, стекло и бронза. Кольца из графитовых композиций обычно используют в автомобильных амортизаторах, а кольца из бронзовых композиций - в больших гидравлических системах. В отличие от колец для компрессоров, гидравлические уплотнительные кольца обычно делают неразрезными.

Осевые подшипники

Осевые подшипники из фторопластовых композиций имеют несколько преимуществ перед более традиционными роликоподшипниками или бронзовыми подшипниками: малое трение, отсюда малый пусковой момент; отсутствие скачкообразного движения и то, что они могут быть и электроизолирующими, и электропроводящими. Но самое большое преимущество в том, что они могут работать без смазки.
Подшипники из фторопластовых композиций:

- уменьшают эксплуатационные расходы;
- могут использоваться в температурном диапазоне от - 60 до + 250 оС;
- могут использоваться там, где нежелательна смазка, например, в пищевой, текстильной или фармацевтической промышленности;
- могут работать в агрессивных средах;
- могут работать в полном вакууме;
- могут устанавливаться в труднодоступных местах, где уход и смазка затруднительны или невозможны;
- не вызывают аварийных ситуаций при внезапном прекращении поступления смазки.
Подшипники могут быть изготовлены механической обработкой из цельной спеченной заготовки или методом автоматического прессования.

При конструировании подшипника следует иметь в виду следующие параметры:

- толщина колец должна быть от 0,8 до 2,3 мм, более толстые кольца можно углублять в корпус или в вал на половину их толщины;
- канавки для удаления частиц увеличивают срок службы подшипника;
- попадание грязи и пыли в подшипник следует исключить с помощью подходящей манжеты;
- из-за большого теплового расширения деталей из фторопластовых композиций следует предусмотреть достаточный зазор между валом и подшипником.
Поскольку тепло, выделяемое при трении, является основным фактором риска, в конструкции необходимо предусмотреть максимальное рассеивание тепла. Добавление жидкой смазки уменьшает трение.
Вышесказанное относится, в первую очередь, к неразъемным подшипникам. Фторопласт с наполнителем используется также и как материал для сепараторов шарико- и роликоподшипников в криогенных безсмазочных машинах.

Манжеты V-образного сечения

Эти манжеты используются для уплотнения относительно медленно движущихся штоков и поршней плунжерных насосов и клапанов. Их герметизирующее действие усиливается металлической пружиной. Обычно используют набор из 3-5 манжет. Они могут применяться при высоких давлениях, но из-за ограниченной способности к теплопередаче их можно использовать только при относительно медленном движении штока. Для газов рекомендуется скорость штока не более 0,5 м/сек, а для жидкостей - 5 м/сек. Лучше всего использовать здесь композиции с графитовым или стеклянным наполнителем.

Осевые сальники

В двигателях внутреннего сгорания, в химической промышленности, при обработке пищевых продуктов или в фармацевтической промышленности штоки необходимо герметизировать при работе с агрессивными средами, при высоких температурах, с малым количеством смазки или вообще без нее.
Сальники из эластомеров часто отказывают в таких условиях, тогда как фторопласт с наполнителем используется очень успешно.

Обычная конструкция предусматривает наличие металлической пружины для поджатия манжеты. В автомобильной промышленности часто используется упрощенный вид сальника, без пружины. Прижим сальника к штоку достигается за счет так называемой «памяти» фторопласта. Сальник делается в виде плоского кольца, а затем загибается. При нагревании кольцо пытается вернуться к своей прежней плоской форме, за счет чего и происходит прижим его к штоку. Основными достоинствами обоих видов уплотнительных манжет являются их прочность, малое трение и истирание. Рекомендуются композиции с графитом, стеклом или дисульфидом молибдена в качестве наполнителя. Сальник без пружин обычно делают из композиций с небольшим содержанием наполнителя.

Седла клапанов
Для седел клапанов большое значение имеют малое трение, антиадгезионные свойства и стойкость к действию химикатов. Кроме того, существенную роль играет низкая деформация под нагрузкой. Рекомендуются композиции со стеклом, углеродным волокном или минеральными наполнителями.

Вкладыши подшипников скольжения

Уникальные свойства фторопласта делают его особенно пригодным для использования в подшипниках, работающих при высоком давлении и малых скоростях. Используется фторопласт, как без наполнителей, так и со стеклянными наполнителями, причем последние имеют преимущество - малую деформацию под нагрузкой, что устраняет необходимость заглубления фторопластового подшипника в металл и позволяет увеличивать нагрузки. Рекомендуемая нагрузка для вкладышей из композиции, содержащей 25% стеклянного наполнителя, составляет от 3,5 до 30,0 н/мм2.

Прокладки

Плоские прокладки, иногда очень больших размеров, используют для герметизации фланцев в трубопроводах и оборудовании, изготовленном из стали, стекла, керамики или эмалированной стали. Фторопласт обладает свойствами, которые делают его чрезвычайно пригодным для изготовления прокладок: он химически стоек, термостоек и относительно мягок. Однако под нагрузкой он деформируется, особенно при высоких температурах - фторопласт без наполнителя теряет свою способность к герметизации при температуре выше 150 0С. Подтягивание фланцевых болтов приводит к ползучести материала прокладок. В конце концов, происходит полный отказ. Композиции (фторопласт+наполнитель) являются гораздо лучшим материалом для фланцевых прокладок.

Чаще всего в качестве наполнителя применяют стекловолокно, при этом используется его стойкость к химикатам и растворителям, низкий коэффициент теплового расширения и высокая термостойкость. Для сред, не позволяющих использовать стекло, можно применять компаунды с графитом, фтористым кальцием, углеродным волокном, слюдой или глиноземом. Для получения оптимальной герметизации при использовании плоских прокладок из таких композиций следует соблюдать такие рекомендации:

1. Болты затягивать гаечным ключом с регулируемым крутящим моментом и подтягивать их снова через 24 часа.
2. Максимальная сила при затягивании должна составлять 15 Н/мм2.
3. Для получения максимальной контактной площади толщина прокладки не должна превышать 2-3 мм.
4. Более толстые прокладки можно использовать, заглубляя их в один или оба фланца.

Футеровка
Трубы, клапаны, насосы, резервуары и другое оборудование в химической промышленности часто футеруют фторопластом для защиты от коррозии. В некоторых случаях требуется электропроводящий материал для рассеивания электрозарядов и предотвращения искрения.
Фторопластовые композиции, содержащие от 1 до 5 % газовой сажи, обычно обеспечивают требуемую электропроводность. Более значительное содержание сажи нежелательно, т.к. она может сделать композицию очень хрупкой и проницаемой.

Предлагаем на взаимовыгодных условиях:

- обсудить возможность применения рассмотренных композиций;
- изготовить опытные образцы из них и испытать их в Ваших условиях;
- организовать серийное изготовление нужных Вам изделий из различных композиций.