Графит АФГ-80ВС

Графитофторопласт АФГ-80ВС (альтернативное обозначение — Ф4ГР20) — антифрикционный композиционный материал на основе фторопласта-4, наполненного 20 % графита. Материал относится к группе самосмазывающихся графитофторопластов и предназначен для работы в узлах трения без дополнительной смазки. Ниже рассмотрены состав, физико-механические свойства, области применения и условия эксплуатации АФГ-80ВС.

Состав и обозначение графитофторопласта АФГ-80ВС

Материал АФГ-80ВС представляет собой композицию из двух компонентов:

• Матрица — фторопласт-4 (политетрафторэтилен, ПТФЭ), массовая доля 80 %. Обеспечивает химическую инертность, низкий коэффициент трения и широкий диапазон рабочих температур.
• Наполнитель — графит марок АРВ-1 или АРВ-2, массовая доля 20 %. Повышает износостойкость, теплопроводность и антифрикционные свойства композиции. Данные марки графита отличаются высокой прочностью при минимальном абразивном воздействии на контрповерхность.

Цифра «80» в обозначении указывает на процентное содержание фторопласта-4 в составе. Буквы «ВС» обозначают назначение материала для работы во влажных средах — в отличие от марки АФГМ, предназначенной для осушенных газов и вакуума.

Физико-механические свойства АФГ-80ВС

В таблице приведены основные характеристики графитофторопласта АФГ-80ВС по данным производителей композиционных материалов на основе фторопласта-4.

Введение 20 % графита в матрицу фторопласта-4 повышает теплопроводность композита в 3–4 раза по сравнению с чистым ПТФЭ (0,25 Вт/(м·К)), что улучшает отвод тепла из зоны трения. Износостойкость АФГ-80ВС также значительно превосходит показатели ненаполненного фторопласта-4.

Области применения материала АФГ-80ВС в промышленности

Уплотнительные и поршневые кольца для компрессоров

Основное назначение АФГ-80ВС — изготовление уплотнительных и поршневых колец для компрессорных установок, работающих с влажными газами (содержание влаги свыше 4 г/м³). К числу рабочих газов относятся азот, углекислый газ (CO₂) и другие технические газы.

Благодаря самосмазывающимся свойствам материал не требует дополнительной смазки в процессе работы, что упрощает обслуживание компрессорного оборудования и исключает попадание масла в сжимаемый газ.

Работа во влажных и агрессивных газовых средах

Высокое содержание фторопласта-4 (80 %) обеспечивает химическую стойкость АФГ-80ВС в агрессивных газовых и жидких средах. Материал применяется в узлах трения, работающих:

• во влажных газах, в том числе химически агрессивных;
• в вакууме — до 1,3·10⁻² Па;
• в жидких средах;
• при пониженных температурах (до −186 °С).

Сепараторы подшипников качения и подшипники скольжения

Помимо компрессорных колец, из АФГ-80ВС изготавливают сепараторы подшипников качения и элементы подшипников скольжения. Низкий коэффициент трения и отсутствие абразивного воздействия на контрповерхность позволяют использовать этот графитофторопласт в ответственных узлах, где применение жидкой смазки нецелесообразно или недопустимо.

Условия эксплуатации и допустимые рабочие режимы

Материалы контртел и пары трения

Детали из АФГ-80ВС работают в паре со следующими контртелами:

• углеродистые стали;
• чугуны;
• стали различных марок с хромовым покрытием.

Хромированная поверхность контртела обеспечивает наилучшие условия для пары трения: минимальный износ кольца и стабильный коэффициент трения на протяжении всего ресурса.

Предельные рабочие параметры графитофторопласта АФГ-80ВС

При проектировании узлов трения с применением АФГ-80ВС необходимо учитывать следующие ограничения:

• Предельно допустимое удельное давление — 1,0–1,5 МПа.
• Предельно допустимая линейная скорость — до 5 м/с.
• Температура эксплуатации — от −186 до +200 °С.

Превышение указанных параметров приводит к ускоренному износу деталей и возможной потере работоспособности узла.

Сравнение АФГ-80ВС с другими графитофторопластовыми материалами

Для правильного выбора антифрикционного материала важно учитывать различия между марками графитофторопластов. В таблице ниже приведено сравнение трёх основных марок.

Из таблицы видно, что АФГ-80ВС имеет наибольшее содержание фторопласта-4, что обеспечивает максимальную химическую стойкость среди графитофторопластов. Однако прочность при сжатии у него ниже, чем у АФГМ и 7В-2А. Выбор конкретной марки определяется рабочей средой и механическими нагрузками в узле трения.

Формы поставки заготовок из графитофторопласта АФГ-80ВС

Графитофторопласт АФГ-80ВС поставляется в виде цилиндрических заготовок (стержней и втулок). Типичный диапазон диаметров — от 30 до 422 мм. Из заготовок методами механической обработки (токарная обработка, фрезерование) изготавливают уплотнительные кольца, поршневые кольца, сепараторы, втулки и другие детали по чертежам заказчика.

Ассортимент графитофторопластовых уплотнений и заготовок из АФГ-80ВС можно уточнить по запросу. Поставка осуществляется с сопроводительной документацией (паспорт качества).

Особенности хранения и механической обработки

Заготовки из АФГ-80ВС следует хранить в сухих закрытых помещениях, защищённых от прямого солнечного света и источников нагрева. Фторопласт-4, составляющий основу материала, подвержен ползучести (холодному течению) под длительной нагрузкой, поэтому при хранении заготовок недопустимо воздействие постоянного сдавливающего усилия.

При механической обработке графитофторопласта используется стандартный твердосплавный режущий инструмент. Рекомендуется обработка на повышенных скоростях резания с умеренными подачами. Материал легко поддаётся точению и фрезерованию, однако при обработке необходимо учитывать упругую деформацию заготовки — окончательный размер может незначительно отличаться от замеренного под нагрузкой инструмента.