Fórmulas clásicas de mezcla de PTFE explicadas de forma sencilla

Conclusión: No existe una única «fórmula secreta dorada» para el PTFE que toda la industria utilice.

Según la información pública actual de Chemours/Teflon, el PTFE cargado suele significar la adición de un 5–40 % en peso de cargas inorgánicas al polvo de PTFE. El PTFE Teflon™ 7C X se indica claramente como «recomendado para mezclar con cargas», especialmente con polvos metálicos. Tras contrastar esta información con las normas publicadas de Daikin, los rangos y tablas comparativas de cargas de 3M Dyneon y los antiguos datos de DuPont, las fórmulas que aparecen una y otra vez en la producción real de PTFE son las siguientes.

Todos los porcentajes son en peso final (en % en peso) .

(1) 85/15: PTFE + 15 % de fibra de vidrio

Esta es la calificación reforzada de uso general más común. Daikin la enumera abiertamente como 15GL. 3M también menciona la fibra de vidrio como uno de los cargas más utilizadas, normalmente hasta un 25 % en peso y, en algunos casos, hasta un 40 % en peso. Proporciona una buena estabilidad dimensional, resiste el flujo en frío y soporta bien el calor. Desventaja: desgasta más la superficie acoplada, por lo que no es adecuada para su uso con metales blandos.

(2) 75/25: PTFE + 25 % fibra de vidrio

Esta es la versión de alta resistencia de la mezcla con un 15 % de fibra de vidrio y una de las fórmulas estándar más antiguas. Daikin la enumera como 25GL. Las muestras comparativas de 3M también incluyen un 25 % de fibra de vidrio. Es más dura y resiste mejor la fluencia que la versión con un 15 %, pero desgasta aún más la superficie acoplada.

(3) 80/15/5: PTFE + 15 % fibra de vidrio + 5 % grafito

Una de las fórmulas clásicas más antiguas para sellos de bajo rozamiento. La tabla de desgaste publicada por 3M utiliza exactamente un 15 % de fibra de vidrio / 5 % de grafito como ejemplo de bajo desgaste. Los datos antiguos de DuPont también ubican la mezcla de fibra de vidrio más grafito en la zona de bajo desgaste para acero suave.

(4) 80/15/5: PTFE + 15 % fibra de vidrio + 5 % MoS 2.

Daikin enumera la calidad estándar 15GL5M. 3M indica que el disulfuro de molibdeno (MoS₂) suele añadirse como carga secundaria hasta un 5 % en peso, y la fricción más baja suele obtenerse con grafito o MoS₂ solos o mezclados con fibra de vidrio. Los datos de DuPont también ubican la combinación de fibra de vidrio/MoS₂ en la zona de bajo desgaste.

(5)85/15: PTFE + 15 % de grafito

Una fórmula anticuada de bajo rozamiento que es más respetuosa con las superficies acopladas blandas. Daikin la enumera como 15GR. 3M señala que el grafito se utiliza habitualmente en torno al 5 % en peso como carga lubricante secundaria, aunque puede llegar hasta el 20 % en peso para mejorar la conducción térmica. Las fórmulas con grafito suelen ofrecer el coeficiente de fricción más bajo.

(6)75/25: PTFE + 25 % de carbono

Otra línea clásica de PTFE, dividida en carbono duro y carbono blando. Daikin enumera ambas variantes: 25CAR (carbono duro) y 25CAR/R (carbono blando). El rango típico de 3M es de hasta un 25 % en peso para carbono blando y hasta un 35 % en peso para carbono duro. El carbono duro se emplea principalmente en aplicaciones de alta carga, resistencia al desgaste y anillos de pistón; el carbono blando, en cambio, se usa más frecuentemente en funcionamiento en seco y casquillos de sellos.

(7)90/10: PTFE + 10 % de fibra de carbono

Una fórmula muy típica para sellos lubricados con agua o hidráulicos. Daikin tiene el compuesto 10CF. 3M indica que la fibra de carbono se utiliza comúnmente hasta un 15 % en peso y es claramente adecuada para condiciones líquidas. La guía de DuPont para entornos acuosos también ubica la fibra de carbono en el lado de bajo desgaste.

(8)60/40: PTFE + 40 % bronce

Una de las familias de PTFE más antiguas para hidráulica de alta presión. Daikin enumera el compuesto 40BRR. 3M señala que el relleno con polvo de bronce puede alcanzar hasta un 60 % en peso, centrado en una alta resistencia al desgaste, hidráulica de alta presión y buena conductividad térmica. Los datos de DuPont también ubican el bronce en la zona de bajo desgaste para acero suave. Desventaja: menor rendimiento químico y eléctrico, y no apto para uso con agua.

(9)60/30/10: PTFE + 30 % bronce + 10 % fibra de carbono

Esta variante representa más bien una «versión clásica para cargas pesadas» que un estándar universal. El gráfico de desgaste de 3M utiliza 30 % bronce / 10 % fibra de vidrio y muestra que presenta el factor de desgaste más bajo de dicho gráfico —típico razonamiento para aplicaciones de alto producto presión-velocidad (PV) y desgaste intenso.

Si resumimos todo lo anterior en una lista breve, el familia de fórmulas de mezcla de PTFE más clásica es: 15 % de fibra de vidrio, 25 % de fibra de vidrio, 15 % de fibra de vidrio + 5 % de grafito, 15 % de fibra de vidrio + 5 % de MoS 2. , 25 % de carbono, 10 % de fibra de carbono, 40 % de bronce .

Esta no es la «única respuesta oficial» de ninguna empresa. Simplemente se trata de un resumen obtenido al cruzar las directrices de rellenos de Chemours/Teflon, las calidades estándar de Daikin, los contenidos y gráficos típicos de 3M y los antiguos registros de DuPont.

Dos recordatorios breves al final. En primer lugar, casi todos los catálogos públicos utilizan peso% , pero en algunas antiguas discusiones de DuPont se menciona «aproximadamente un 20 % vol para el desgaste más bajo». No se pueden comparar directamente los porcentajes en peso (% en peso) y en volumen (% en volumen), ya que el bronce, la fibra de vidrio y el carbono tienen densidades muy distintas. En segundo lugar, la fricción y el desgaste del PTFE se ven fuertemente afectados por la forma del relleno, su cantidad, la carga, la velocidad, el material emparejado y el entorno . La misma «fórmula clásica» puede clasificarse de forma muy distinta en condiciones de funcionamiento en acero seco frente a condiciones lubricadas con agua.