PTFE模压件出现上下密度不一致、烧结收缩不同或局部尺寸波动时，很多生产人员首先想到的是提高压力。

但压力不足只是可能原因之一。

PTFE粉料在模具内受到压缩时，压力需要通过粉料向深处传递。同时，粉料与模壁之间会产生摩擦。产品越高、装料层越厚，单向压力传递受到的影响通常越明显。

因此，提高PTFE模压均匀性不能只增加设备吨位，还要同时控制装料、压制方向、加压速度、排气、保压和烧结工艺。

PTFE模压为什么容易出现上下差异？

单向模压通常从模具的一端施加压力。靠近压头的粉料先受到压缩，随后压力逐步向另一端传递。

在传递过程中，模壁摩擦会消耗部分压力。如果制品高度较大或壁厚较厚，远离压头的位置可能无法获得相同的压实效果。

这种差异可能表现为：

• 生坯不同高度位置的密度不一致

• 上下端烧结收缩存在差异

• 产品外径、内径或高度出现波动

• 局部出现孔隙、裂纹或疏松

• 车削后不同位置的材料状态不同

• 同一批产品的一致性不足

这些问题不能全部归因于机器。原料状态、装料方式、模具间隙和烧结程序也会影响最终结果。

第一步：保持装料重量和分布一致

压制开始前，PTFE粉料已经在模具中形成初始分布。如果装料不均匀，后续压力很难完全修正这种差异。

生产中需要控制：

• 每次装入模具的粉料重量

• 粉料在环形模腔中的分布

• 初始装料高度

• 原料的松散程度和团聚情况

• 纯PTFE或填充PTFE的材料状态

• 不同批次原料的表观密度变化

对于PTFE衬套和轴套，还要避免粉料集中在模腔一侧。否则，即使外径符合要求，产品不同圆周位置的密度也可能存在差异。

第二步：采用分段加压和适当排气

PTFE粉料中存在空气。如果压头快速进入高压状态，空气可能无法顺利排出，并被困在生坯内部。

较合理的压制程序通常不是一次快速达到最高压力，而是根据产品情况设置多个阶段：

1. 低压快速接近

2. 初步压实粉料

3. 停顿或释放部分压力

4. 排出模腔中的空气

5. 再次加压

6. 进入高压低速阶段

7. 按设定时间保压

8. 平稳泄压

具体步骤不能套用固定数值，需要根据原料牌号、装料高度、壁厚和制品形状进行试验。

压力过快上升，可能增加困气和局部压实差异。泄压过快，则可能影响生坯结构和脱模状态。

第三步：让压力从上下两个方向进入粉料

对于较高的PTFE衬套、轴套和圆柱形坯料，可以考虑双向压制。

双头模压机配置上下两个油缸。上油缸从上方向下压制，下油缸从下方向上配合施压。这样可以缩短单侧压力在粉料中的传递距离。

双向压制的核心并不是将总压力简单翻倍，而是改变压力的传递路径。

与单向压制相比，双向压制可以帮助：

• 减少产品高度方向的压力梯度

• 降低模壁摩擦对远端压实的影响

• 改善上下区域的生坯密度一致性

• 控制较高模压件的尺寸和收缩差异

• 为批量生产提供更重复的压制程序

不过，双头设备也必须正确设置。上下油缸的动作顺序、压力分配、运行速度和最终位置，都需要与模具和产品结构配合。

第四步：控制高低压阶段的运行速度

模压设备不宜在整个行程中保持相同速度。

压头尚未接触或刚接触粉料时，可以较快运行，以减少无效时间。随着压力升高，设备应降低速度，使粉料逐步压实，并避免压力突然冲击。

双头模压工艺可以按照以下思路运行：

• 低压阶段快速接近

• 接触粉料后进入初步压实

• 到达设定位置后启动另一方向油缸

• 上下两个油缸配合加压

• 高压阶段降低运行速度

• 达到设定压力后保压

• 按程序泄压、开模和顶出

通过PLC保存压制步骤，可以减少不同操作人员之间的动作差异。

第五步：检查模具、芯棒和同心度

双向压制可以改善高度方向的受力，但不能修正所有模具问题。

对于PTFE衬套和轴套，模具设计需要重点检查：

• 外模和芯棒的同心度

• 上下压头与模腔的配合

• 压头间隙

• 环形模腔的装料空间

• 模具表面状态

• 产品顶出和脱模方向

• 烧结前的加工余量

如果芯棒偏心，制品圆周方向的壁厚和装粉量就会出现差异。此时，即使采用上下双向加压，也不能保证最终壁厚完全均匀。

第六步：模压均匀不等于烧结后一定均匀

模压形成的是PTFE生坯。烧结过程还会继续影响产品的尺寸、收缩和内部结构。

生坯进入烧结炉后，需要根据产品直径、壁厚、装炉量和材料牌号设计升温、保温及冷却程序。

较厚或较大的制品需要特别关注：

• 表面温度和内部芯温的差异

• 升温速度

• 高温阶段停留时间

• 炉内温度均匀性

• 冷却速度

• 产品摆放和相互间距

因此，改善PTFE成品均匀性，需要把模压和烧结看作连续的工艺过程。

以尚科的63T双头模压机为例

尚科开发的63T双头模压机采用立式双头结构。设备配置上下两个油缸，通过程序控制实现从两个方向压制。

该设备的参考配置包括：

63T只是双头模压方案中的一个实际配置，并不代表所有项目都必须使用63T设备。

俄罗斯和印度客户的实际应用

尚科已经向俄罗斯和印度客户交付双头PTFE模压设备。

客户将设备用于PTFE衬套、轴套及相关模压坯料的生产。设备通过上下双向施压、程序化压制和自动顶出，帮助客户控制生产过程。

经过实际使用，俄罗斯和印度客户对设备的压制表现、自动化运行和产品成型效果给予了积极反馈。

这些交付经验也说明，双头模压机不能只按照一个固定型号复制。不同客户的产品尺寸、材料、模具和产量不同，设备结构和压制程序也需要相应调整。

产品尺寸可以通过更换模具调整吗？

可以，但需要在设备有效能力范围内进行。

更换外模、芯棒和上下压头，可以改变PTFE衬套、轴套和圆柱形坯料的外径、内径、高度及结构。

不过，模具尺寸必须同时满足：

• 工作平台尺寸

• 上下开距

• 油缸有效行程

• 最大装料高度

• 产品顶出空间

• 设备最大压力

• 模具自身强度

因此，“更换模具”并不代表一台设备可以生产任意尺寸。SUKO会根据客户的产品范围设计合理的模具组合。

产品尺寸与设备吨位如何匹配？

双头模压机的额定吨位在设备制造完成后已经确定，更换模具不会改变设备吨位。不过，每个吨位的设备都对应一定的产品成型尺寸范围。

以SUKO SK-63T双头模压机为例，只要产品处于该设备规定的成型尺寸范围内，上下油缸提供的压力就能够满足PTFE模压要求。客户可以通过更换模具和芯棒，生产不同外径、内径、高度及结构的PTFE套管、密封环和其他模压制品。

因此，同一台设备可以覆盖多种产品规格。当目标产品超出设备的有效台面、开距、行程或成型尺寸范围时，SUKO才会根据产品尺寸选择更大吨位，或者重新定制设备结构。

63T只是一个已经投入实际项目的设备案例，并不代表所有PTFE模压项目都必须使用63T。SUKO可以根据客户计划生产的产品尺寸，匹配相应的吨位、工作台、行程、开距、模具和控制程序。

客户可以向SUKO提供：

• 产品外径、内径和高度

• PTFE材料或填充配方

• 目标密度或现有成型压力

• 每班计划产量

• 需要覆盖的产品规格

• 现有模压工艺问题

SUKO将据此评估设备吨位、工作平台、油缸行程、模具结构和自动化程序。

如何选择双头PTFE模压方案？

当项目出现以下情况时，可以考虑双头模压：

• 制品高度较大

• 单向压制后上下密度存在差异

• 烧结后的上下收缩不一致

• 环形产品对尺寸一致性要求较高

• 同一设备需要覆盖多套模具

• 希望将多次压制、保压和脱模程序化

• 批量生产中人工操作差异明显

是否必须采用双头结构，仍应根据实际产品和现有问题判断。对于较薄、较矮或结构简单的制品，合理的单向模压工艺也可能满足要求。

结语

让PTFE模压制品更加均匀，需要同时控制粉料装填、排气、加压速度、压力方向、保压、模具同心度和烧结程序。

双头模压机通过上下两个油缸缩短压力传递距离，为较高的PTFE衬套、轴套和环形坯料提供更合理的压实方式。配合PLC多步骤压制和自动脱模，可以进一步提高批量生产的重复性。

SUKO可以根据客户的产品尺寸、材料、模具范围和产量，商谈并设计不同吨位的双头PTFE模压设备。产品尺寸可通过相应模具调整，设备吨位、台面、行程及控制程序则根据项目整体设计。