PTFE
Politetrafluoroetilene
Il polimero a più basso attrito al mondo per cuscinetti autolubrificanti. Il PTFE consente un funzionamento esente da manutenzione nelle applicazioni più gravose, da -200°C a +280°C.
Cos'è il PTFE?
Il PTFE (Politetrafluoroetilene), comunemente noto con il marchio DuPont Teflon®, è un fluoropolimero sintetico rinomato per il suo coefficiente di attrito eccezionalmente basso — il più basso tra tutti i materiali solidi. Questa proprietà unica rende il PTFE la scelta ideale per la produzione di boccole e cuscinetti autolubrificanti.
Nelle applicazioni per lo scorrimento, il PTFE è raramente utilizzato nella sua forma pura. Viene invece miscelato con cariche di rinforzo (fillers) oppure unito a supporti metallici per creare materiali compositi per cuscinetti che offrono tutti i vantaggi di attrito tipici del PTFE, accompagnati da una superiore capacità di carico, un'ottima resistenza all'usura e un'elevata stabilità dimensionale.
JBM impiega il PTFE all'interno dei nostri Cuscinetti Compositi Metallo-Polimero — una speciale struttura a tre strati in cui il materiale a base di PTFE è saldato ad uno strato intermedio di bronzo sinterizzato posto su di un supporto in acciaio, dando vita a cuscinetti capaci di resistere a carichi elevati preservando, al tempo stesso, le indiscusse proprietà autolubrificanti del PTFE.
Perché il PTFE per i Cuscinetti?
Il più basso tra i solidi — consente un lavoro senza oli o grassi
Stabilità in temperature estreme
Completamente inerte verso la maggior parte degli agenti chimici
Dimensionalmente stabile negli ambienti bagnati
Proprietà del PTFE
| Nome Chimico | Politetrafluoroetilene |
| Sigla/Abbreviazione | PTFE |
| Nome Commerciale | Teflon® (DuPont) |
| Densità | 2.1 - 2.3 g/cm³ |
| Punto di Fusione | 327°C (620°F) |
| Resistenza alla Trazione | 20-35 MPa |
| Durezza | Shore D 50-65 |
| Attrito (A Secco) | 0.04 - 0.10 |
| Max PV (Non Caricato) | 0.10 N/mm²·m/s |
Limitazioni del PTFE Puro
- Bassa capacità di carico
- Alto tasso di usura sotto carico
- Scorrimento a freddo (Creep) se sotto pressione
- Scarsa conduttività termica
Tutte queste limitazioni vengono superate con l'impiego dei compositi in PTFE e l'adozione di supporti metallici.
Cariche (Fillers) per PTFE, la Chiave per Prestazioni Superiori
Il PTFE puro presenta evidenti limiti in fatto di carico ed usura. Addizionandolo con specifiche cariche di rinforzo è possibile creare materiali in PTFE composito ampiamente ottimizzati per le diverse tipologie di applicazioni.
Fibra di Vetro
L'aggiunta del 15-25% di fibra di vetro aumenta enormemente la resistenza all'usura e la capacità di carico. Riduce lo scorrimento a freddo e migliora sensibilmente la stabilità dimensionale. È la combinazione ideale per le applicazioni industriali generali.
Carbonio / Grafite
L'aggiunta di fibra di carbonio o polvere di grafite migliora notevolmente la conduttività termica del pezzo, disperdendo l'accumulo di calore. Questa mescola favorisce la resistenza all'usura negli impieghi a secco. Perfetto per le applicazioni ad alta velocità.
Polvere di Bronzo
La polvere di bronzo, quale carica di rinforzo, eleva significativamente la capacità di carico strutturale e la conduzione termica. Le particelle di metallo allontanano il calore aiutando a resistere alle deformazioni causate dallo stress dei carichi pesanti.
MoS₂ (Disolfuro di Molibdeno)
Il MoS₂ è un lubrificante solido capace di abbassare ulteriormente l'attrito tra i componenti, specialmente in fase di spunto e avviamento (start-up). Unito al PTFE, fornisce formidabili prestazioni di lavoro a secco nel vuoto o in atmosfere inerti.
Fibra Aramidica (Kevlar®)
Le fibre aramidiche conferiscono eccellente resistenza all'usura senza per questo rischiare di scalfire e danneggiare gli alberi più teneri. La sua natura non abrasiva rende questo materiale ideale quando l'albero impiegato è in alluminio o in acciaio inossidabile.
Miscele Proprietarie (Custom)
JBM sviluppa composti polimerici e formulazioni customizzate per il PTFE combinando insieme molteplici cariche di rinforzo al fine di ottimizzare il lavoro in specifiche applicazioni, trovando il perfetto bilanciamento per i tuoi parametri di attrito, usura, carico e temperatura.
Come Utilizziamo il PTFE nei Nostri Cuscinetti
In JBM applichiamo il PTFE ai progetti dei cuscinetti e boccole in una grande varietà di modalità costruttive per adattarci ad ogni tipo di performance attesa.
Compositi in Metallo-Polimero
Struttura a Tre Strati
Il mix di PTFE e additivi viene spalmato a pressione all'interno della porosità dello strato di bronzo, realizzando così una perfetta giunzione meccanica permanente. Tale tecnica consente di far sopportare al cuscinetto forze molto alte (fino a 250 N/mm²) offrendo allo stesso tempo i vantaggi di basso attrito che solo il PTFE sa offrire.
Vedi Cuscinetti in Metallo-Polimero →Bronzo Rivestito in PTFE
Realizzazione a Nastro (Rullata)
Uno strato sottilissimo di PTFE unito in modo coeso ad una base a nastro in bronzo. Riunisce assieme in uno stesso componente la robustezza dei bronzi e la capacità lubrificante e fluida del PTFE. Frequentemente adoperata nei comandi idraulici e nei dispositivi di moto oscillante.
- Lunga e alta tolleranza per i cicli a fatica
- Ideale per il moto in oscillazione
- Costruzione "Thin-Wall" (a parete sottile) che consente di salvare spazio
PTFE Rinforzato con Fibre
Costruzione per Avvolgimento a Filamento
Tessuto base in PTFE avvolto unitamente a trame in fibra rinforzata applicato sopra una solida struttura di supporto (backing) metallico. Fornisce un altissimo rapporto forza-peso. Adoperato nel settore aerospaziale e per applicazioni in cui non è ammesso margine di errore.
- Profilo costruttivo molto leggero
- Alte performance di robustezza
- Avanzata resistenza alla corrosione
Ralle di Spinta in PTFE
Realizzate per il Carico Assiale
Rondelle piatte composite in PTFE dedicate alla gestione di intensi carichi assiali (thrust). Supporto in acciaio per fornire garanzia strutturale. Trattano alti tassi di compressione negli spazi in cui non sono concesse variazioni dello spazio assiale (end float).
- Forma super compatta
- Estrema capacità di gestione della spinta
- Design pensato per facile installazione
PTFE vs. Altri Materiali per Cuscinetti
Come si confronta il PTFE con gli altri materiali autolubrificanti per i cuscinetti? Ogni singolo materiale risponde e vanta qualità in precise condizioni.
| Proprietà | PTFE Composito | POM (Acetale) | Bronzo | Nylon |
|---|---|---|---|---|
| Coefficiente di Attrito | 0.04-0.15 | 0.15-0.35 | 0.10-0.20 | 0.20-0.40 |
| Temperatura Max | +280°C | +110°C | +300°C | +100°C |
| Temperatura Minima | -200°C | -40°C | -40°C | -40°C |
| Resistenza Chimica | Eccellente | Buona | Media | Media |
| Assorbimento d'Umidità | Nullo | Basso (0.2%) | Nullo | Elevato (2-3%) |
| Capacità di Carico* | 250 N/mm² | 80 N/mm² | 300+ N/mm² | 40 N/mm² |
| Lavoro a Secco | Eccellente | Buono (richiede grasso) | Scarso (richiede olio) | Discreto |
| Regime di Velocità | Alta | Media | Basso-Medio | Media |
| Ideale Per | Manutenzione-zero, ambienti estremi | Carichi elevati, bassa velocità | Alta spinta con lubrificante | Impieghi leggeri e costo zero |
*Capacità di carico indicata per i cuscinetti in composito provvisti di supporto in metallo (metal backing).
Dove le Boccole in PTFE Eccellono
I cuscinetti in PTFE costituiscono sempre l'unica o comunque la più saggia scelta in fase di progettazione se le richieste consistono in zero manutenzione, altissime/bassissime temperature operative, e assoluta resistenza all'aggressione degli acidi.
Automotive
- Componenti cuscinetto per lo sterzo
- Boccole di supporto dell'ammortizzatore
- Sistemi a scorrimento per ganasce freno
- Boccole per gruppo farfallato
- Movimentazione elettrica sedili
Oleodinamica e Idraulica
- Manicotti guida per lo stelo del pistone
- Anelli (ring) anti-usura per cilindri idraulici
- Boccole guida per perno valvola
- Boccole per pompe ingranaggi e pistoni
- Assi portanti e di controllo valvole proporzionali
Alimentare e Farmaceutico
- Nastri guida per rulli (Conformità FDA)
- Lame impacchettatrici automatiche
- Cuscinetti delle macchine impastatrici / mixing
- Lavatrici ad aria ed impianti d'imbottigliamento
- Locali asettici per camere bianche (Clean room)
Aerospaziale
- Snodi principali per le superfici di controllo degli impennaggi
- Perni di assorbimento del carello d'atterraggio
- Tiranti per gli assi asportabili
- Guida assiale per leveraggi di estensione motorizzata
- Posizionatori orbitali delle antenne
Lavorazione Chimica
- Guide valvole (A contatto con sostanze aggressive)
- Dispositivi anti-cavitazione nei supporti degli agitatori e mixer
- Boccole di protezione e distanziatori nelle pompe chimiche
- Anelli separatori all'interno di guide degli scambiatori di calore
- Componentistica per filtropressa e centrifughe ad alta prestazione
Prodotti da Ufficio ed Uso Domestico
- Boccole miniaturizzate per ingranaggeria della stampante e rulli trascinamento
- Rotelle ed elementi per assi copia e fotocopiatrici multi-foglio
- Assorbimento dinamico dell'anta dello sportello cerniera forno
- Boccole di scorrimento delle cerniere / meccanismi d'apertura degli elettrodomestici
- Assi dei pedali e leveraggi in sistemi integrati delle macchine per uso domestico / tapis roulant
La Gamma dei Cuscinetti a Base PTFE
JBM-50
Acciaio e bronzo sinterizzato con PTFE/fibre
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JBM-40
Acciaio e bronzo sinterizzato con PTFE/fibre
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JBM-11
Supporto in bronzo con bronzo sinterizzato e PTFE/fibre
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JBM-50DH
Acciaio e bronzo sinterizzato con PTFE/fibre (Strato ispessito)
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JBM-50HP
Acciaio e bronzo sinterizzato con PTFE/fibre (High PV)
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JBM-50MP
Acciaio e bronzo sinterizzato con PTFE/fluoropolimero
Vedi Dettagli →Hai bisogno di un supporto per scegliere il cuscinetto in PTFE o materiale composito migliore e adatto al tuo utilizzo finale? I nostri ingegneri ti affiancheranno per scegliere la combinazione polimero / base più performante e mirata per te.
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