Антифрикционная пластмасса – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Антифрикционные пластмассы имеют малый коэффициент трения и высокую износостойкость. В эту группу входят пластмассы, работающие в узлах трения. Высокими антифрикционными свойствами обладают, например, фторопласт-4, полиамиды ( капрон), лавсан, текстолиты, древесно-слоистые пластики. Из пластмасс изготавливают вкладыши подшипников скольжения, зубчатые колеса и др. детали, образующие пары трения. Зубчатые колеса из текстолита работают бесшумно при частотах вращения до 30 000 об / мин, шестерни из ДСП могут передавать значительные нагрузки, сравнимые с деталями из цветных металлов.  [1]

Физико-механические свойства пресс-материалов марки К-Ф-3 и К – Ф – З – М.  [2]

Антифрикционные пластмассы применяют для изготовления вкладышей подшипников, втулок, накладных направляющих и многих других деталей, работающих на трение.

 [3]

Большинство антифрикционных пластмасс не требуют масляной смазки и хорошо работают при смазке водой.  [4]

Недостатком антифрикционных пластмасс является их малая теплопроводность, что в ряде случаев ограничивает возможность их применения. Однако этот недостаток можно частично или даже полностью устранить путем применения воды или эмульсии, которые не только охлаждают трущиеся части вала, но являются отличной смазкой для пластмассовых подшипников. Применение антифрикционных пластмасс при ремонте и модернизации машин дает возможность экономить большое количество бронзы и других дефицитных цветных сплавов.  [5]

Ликвидировать отдельные недостатки антифрикционных пластмасс и полнее использовать их преимущества будет возможно, если применить комбинированные направляющие, предложенные автором этой статьи.  [6]

В ряде случаев применения антифрикционных пластмасс

в узлах трения прокатных станов, где требуется большая прочность, даже текстолит, обладающий высокими физико-механическими показателями, не выдерживает ударных нагрузок.  [7]

Для чего направляющие стола выполняют из антифрикционных пластмасс.  [8]

Нельзя вообще говорить о годности или непригодности данной антифрикционной пластмассы для направляющих, а следует указать при каких нагрузках, скоростях, смазке и других условиях работы допустимо и целесообразно ее использование.  [9]

Специальными конструктивными решениями, учитывающими специфику и возможности антифрикционных пластмасс, можно значительно повысить долговечность направляющих.  [10]

Смазка цилиндров и сальников не производится, поршни и штоки уплотняются кольцами из антифрикционной пластмассы АФГМ.  [11]

Уплотнения штоков компрессоров со смазкой цилиндров изготавливаются из асбестового шнура, пропитанного суспензией фторопласта; компрессоров без смазки цилиндров – из тех же марок

антифрикционных пластмасс, что и поршневые кольца. Нажимные и дроссельные кольца изготавливаются из стеклопластика, муфты – из резины.  [12]

В настоящее время развитие техники изготовления подшипников скольжения для прокатных станов идет по линии замены дефицитных и дорогостоящих цветных металлов ( бронзы, баббита) антифрикционными пластмассами: текстолитом, древесно-слоистыми пластиками и пластиками на основе древесной крошки.  [13]

Уменьшение разности сил ( F0 – F) статического и кинетического трения достигается обычно путем использования направляющих качения вместо направляющих скольжения, применения в трущихся парах вместо чугуна других материалов, в частности

антифрикционных пластмасс, принудительного высокочастотного ос-циллирования рабочего органа станка, разгрузки направляющих от веса бабки при помощи специальных тележек с подпружиненными катками и путем применения некоторых других, менее распространенных методов.  [14]

Самым низким коэффициентом трения скольжения обладает фторопласт-4 ( 0 01 – 0 04), который может работать без смазки. Большинство антифрикционных пластмасс не требует смазки и хорошо работают при смазке водой.  [15]

Страницы:      1    2

Антифрикционные покрытия. Их преимущества перед пластичными смазками

Для снижения трения в подвижных узлах любого оборудования требуется их своевременное смазывание. Выбор вида и способа смазки производится с учетом конструкции и условий эксплуатации пары трения.

Механизм действия традиционных жидких и пластичных смазочных материалов состоит в образовании разделительной смазочной пленки между движущимися поверхностями при определенном сочетании нагрузки и скорости, необходимом для установления гидродинамического или полужидкостного режима трения.

Однако реальные условия работы механизмов далеки от идеальных. Некоторые из механизмов (например, оборудование кирпичного производства) предназначены для постоянной эксплуатации в пыльной среде под воздействием высоких температур, нагрузок. Узлы большинства машин и оборудования в отдельные моменты времени или в течение всей эксплуатации также работают в режиме, при котором происходят локальные нарушения смазочной пленки, приводящие к повышенному трению, изнашиванию и образованию задиров. В таком режиме находятся не только тяжелонагруженные тихоходные узлы, но и все механизмы в моменты пуска, останова, реверсирования движения и в процессе приработки. Наиболее очевидным подтверждением этого факта является износ, который сопровождает работу всех машин.

В последние годы получил распространение новый вид смазочных материалов – антифрикционные покрытия. Они существенно снижают износ, значительно повышают надежность работы и ресурс узлов и механизмов.

Антифрикционные твердосмазочные покрытия (АТСП) – это смазочные материалы, подобные краскам, но содержащие вместо красящего пигмента высокодисперсные частицы твердых смазочных веществ, равномерно распределенных в смеси связующих веществ и растворителей.

Твердые сухие смазки обладают стабильным низким коэффициентом трения и обеспечивают хороший смазочный эффект.

В зависимости от того, какая несущая способность требуется от покрытия, в качестве сухих смазочных веществ применяют:

• Для высоких нагрузок – дисульфид молибдена MoS₂ и/или поляризованный графит
• Для средних нагрузок – политетрафторэтилен (тефлон, PTFE, ПТФЭ) и/или другие полимеры

Связующие элементы обеспечивают адгезию к субстрату, химическую стойкость и защиту от коррозии. В качестве связующих используют эпоксидные смолы, титанаты, полиуретаны, акриловые, фенольные, полиамид-имидные и специальные компоненты.

При использовании органических связующих элементов термостойкость антифрикционных покрытий достигает +250 °С, а неорганические системы позволяют покрытиям работать  при экстремально высоких температурах – вплоть до +600 °С.

Растворители предназначены для переноса и распределения твердых смазок и связующих на субстрате, а также для обеспечения нужной вязкости антифрикционного покрытия путем разбавления перед нанесением.

Для улучшения необходимых свойств, а также для модификации и придания  антифрикционным покрытиям новых свойств в них добавляют присадки.

Антифрикционные покрытия наносятся на поверхность с помощью обычных технологий окрашивания, таких как распыление, трафаретная печать, окунание, нанесение кистью. После нанесения покрытия и сушки растворитель испаряется, а связующие вещества полимеризуются и обеспечивают надежное сцепление с основой. Выбор конкретного способа нанесения антифрикционных покрытий зависит от геометрии покрываемых деталей и желаемого результата с точки зрения равномерности и долговечности покрытий.

При нанесении покрытия на одну из деталей пары трения в процессе работы происходит частичный перенос твердых смазок на сопряженную поверхность. Таким образом, в процессе трения под нагрузкой формируются плотные и очень гладкие антифрикционные пленки, закрывающие неровности материала основы. В результате при работе пары трения скорость изнашивания покрытия сводится к минимуму. 

Эти процессы иллюстрирует фотография, полученная с помощью сканирующего электронного микроскопа при увеличении 1000 раз. На левой части показано покрытие сразу после отверждения, а на правой – после приработки и формирования гладкой пленки из твердых смазок.

Преимущества антифрикционных покрытий перед другими видами смазочных материалов

Применение антифрикционных покрытий на сегодняшний день является самым перспективным способом решения многих проблем, связанных с потерями на трение в движущихся узлах.

В отличие от сухих смазок в виде натертых пленок частицы твердых веществ антифрикционных покрытий прочно удерживаются на поверхности с помощью связующего компонента.

По сравнению с применением традиционных смазочных материалов – пластичных и жидких смазок – антифрикционные покрытия имеют ряд преимуществ.

После нанесения антифрикционного покрытия образовавшаяся тонкая сухая смазочная пленка предотвращает налипание абразивной пыли и грязи на поверхность.

Благодаря тому, что твердые смазочные вещества удерживаются на поверхности связующими, антифрикционные покрытия в большинстве случаев обеспечивают смазку на весь срок службы. Сухие смазки в составе АТСП обладают исключительной термической стабильностью и химической инертностью, стойкостью к окислению и влаге.  Они не стареют и не испаряются, способны эффективно работать в условиях радиации и вакуума даже после продолжительного простоя узла.

Толщина покрытия легко контролируется и может составлять от 5 до 20 мкм, что практически не влияет на исходную точность размеров детали. Возможно локальное нанесение антифрикционных покрытий на определенные участки поверхности. Обладая высокими противоизносными и антикоррозионными свойствами, АТСП могут заменить хромирование, цинкование и другие виды обработки.

Сравнение основных видов твердых смазок

Результаты испытаний антифрикционных покрытий MODENGY показали их способность снижать трение до минимальных значений (см. рисунок 1).

Рис. 1. Результаты испытаний АТСП на машине трения Falex LFW1 в соответствии с ASTM D2714

При применении покрытий на основе дисульфида молибдена коэффициент трения с ростом нагрузки снижается и стабилизируется на значении несколько сотых. Такое трение без применения антифрикционных покрытий возможно только в режиме жидкостной смазки, когда движущиеся поверхности полностью разделены слоем масла и не контактируют напрямую друг с другом.

Другие характеристики  антифрикционных покрытий также значительно различаются в зависимости от имеющихся в составе сухих смазок.

Существенным недостатком графита, ограничивающим сферу его применения по сравнению с дисульфидом молибдена, является его недостаточная адгезия к металлическим поверхностям. Его молекулы неполярны и проявляют смазочные свойства лишь в присутствии влаги.

Этот недостаток можно устранить путем внедрения в слоистую структуру графита поляризующих агентов. Высокая адгезия поляризованного графита к металлическим поверхностям, наряду с термической стабильностью, делают его одним из наиболее перспективных инновационных смазочных материалов.

Поляризованный графит начала применять компания “Моденжи”, создавшая уникальную линейку АТСП.

Типичные применения АТСП MODENGY

Линейка продуктов MODENGY включает антифрикционные покрытия на основе различных видов твердых смазок, в том числе дисульфида молибдена, графита, политетрафторэтилена (тефлона), а также специальных композиций.

Связующее вещество в составе покрытия определяет его защитные свойства, химическую стойкость, а также тип отверждения (температуру полимеризации).

Выбор конкретного материала производится с учетом конструкции узла трения, условий его работы и желаемого способа нанесения.

Антифрикционные покрытия MODENGY способны работать в широком температурном диапазоне, что позволяет предлагать решения для самых различных, в том числе экстремальных условий.

MODENGY 1005 на основе дисульфида молибдена характеризуется повышенной несущей способностью. Рабочие температуры: от -70 до +255 °С. Сферы применения:

• Подшипники скольжения
• Направляющие скольжения
• Шлицевые и шпоночные соединения
• Зубчатые передачи
• Другие узлы с парами трения металл-металл

MODENGY 1014 на основе политерафторэтилена и дисульфида молибдена работает при температуре от -75 до +255 °С. Материал наносится на:

• Подшипники скольжения
• Направляющие скольжения
• Шлицевые и шпоночные соединения
• Зубчатые передачи
• Другие узлы с парами трения металл-металл

MODENGY 1002 на основе дисульфида молибдена функционирует в широком диапазоне температур: от -210 до +320 °С. Рекомендуется для нанесения на:

• Подшипники скольжения
• Направляющие скольжения
• Зубчатые передачи
• Резьбовые соединения
• Шлицевые и шпоночные соединения
• Другие узлы с парами трения металл-металл

MODENGY 1008 на основе дисульфида молибдена и графита работает при температуре от -70 до +210 °С. Наносится на: 

• Подшипники скольжения
• Направляющие скольжения
• Зубчатые передачи
• Резьбовые соединения
• Шлицевые и шпоночные соединения
• Другие узлы с парами трения металл-металл

MODENGY 1001 на основе дисульфида молибдена и графита выдерживает температуры от -180 до +440 °С. Наносится на:

• Подшипники скольжения
• Направляющие скольжения
• Открытые зубчатые передачи
• Закрытые зубчатые передачи
• Цепные передачи
• Шлицевые и шпоночные соединения
• Резьбовые соединения
• Гибкие валы в оболочках
• Сопряжения с посадками с натягом
• Регулировочные клинья
• Электрические контакты
• Ходовые винты
• Тросы управления в оболочках
• Другие узлы с парами трения металл-металл

MODENGY 1003  на основе дисульфида молибдена и графита функционирует при температуре от -70 до +245 °С. Наносится на:

• Подшипники скольжения
• Направляющие скольжения
• Зубчатые передачи
• Резьбовые соединения
• Шлицевые и шпоночные соединения
• Другие узлы с парами трения металл-металл

MODENGY 1010 на основе политетрафторэтилена работает при температуре от -70 до +250 °С. Наносится на:

• Подшипники скольжения
• Резьбовые соединения
• Подвижные уплотнения
• Другие узлы с парами трения металл-пластик, металл-резина

MODENGY PTFE-A20 на основе политетрафторэтилена работает при температуре от -50 до +130 °С. Наносится на:

• Уплотнительные устройства 
• Направляющие скольжения 
• Подшипники скольжения 
• Гибкие валы 
• Резьбовые соединения 
• Зубчатые передачи 
• Другие узлы с парами трения металл-пластик, пластик-пластик, кожа-пластик, кожа-металл, дерево-кожа, металл-резина, металл-металл

Дополняя пластичные смазки и масла, а часто полностью заменяя их, антифрикционные покрытия MODENGY надежно защищают от износа металлические и пластиковые поверхности в самых экстремальных условиях эксплуатации, часто используются в качестве аварийной смазки.

Производители автокомпонентов применяют антифрикционные покрытия MODENGY при массовом выпуске поршней, нанося их методом трафаретной печати.

Перед нанесением АТСП требуется тщательно очищать и обезжиривать поверхности – в целях лучшего сцепления покрытия с ними.

Качество и долговечность покрытий MODENGY гарантирует только их применение в комплексе со вспомогательными средствами для очищения и финишной подготовки поверхностей.

Для быстрой очистки и обезжиривания металлических деталей, рабочих поверхностей тормозных систем, цепных передач, фрикционных муфт, электрических контактов предназначен Очиститель металла MODENGY. Его многокомпонентная формула обеспечивает эффективное удаление загрязнений различной химической природы: нефтепродуктов, силиконовых масел, консервационных составов, адсорбированных пленок газов, влаги и др. Состав испаряется быстро и без остатка, не вызывает коррозии металлов.

В качестве финального шага перед нанесением АТСП специалисты настоятельно рекомендуют использовать Специальный очиститель – активатор MODENGY. Он обеспечивает дополнительное обезжиривание поверхностей и способствует высокой адгезии антифрикционного покрытия.

Пошаговую инструкцию по нанесению аэрозольного антифрикционного покрытия на примере MODENGY Для деталей ДВС смотрите ниже.

Пластмассы для трения, подшипников и износа

Пластиковые материалы для подшипников и износостойких материалов

Некоторые ненаполненные пластиковые материалы, такие как нейлон и ацеталь, имеют низкий коэффициент трения и низкую скорость износа при контакте с сопрягаемыми металлическими поверхностями. Износостойкость этих полимеров может быть дополнительно повышена за счет включения в состав таких добавок, как ПТФЭ и графит.

Характер износа сильно зависит от области применения. Изменения сопрягаемой поверхности, приложенных нагрузок или скорости скольжения могут сильно повлиять на характеристики износа пластиковой детали.

Ацеталь

Высокопрочный, жесткий, инженерный пластик с низким коэффициентом трения и хорошей износостойкостью.

CE Canvas Phenolic

Листовой материал из фенольной смолы электрического класса с усилением из хлопкового полотна.

DuPont™ Vespel® Polyimide

Пластмасса, устойчивая к чрезвычайно высокой температуре, с превосходными характеристиками трения и износа.

LE Linen Phenolic

Композитный листовой материал, состоящий из электротехнической фенольной смолы, пропитанной слоями льняной ткани.

Нейлон

Прочный, жесткий инженерный пластик, часто используемый для замены металлических подшипников и втулок.

PAI

Чрезвычайно прочный, жесткий, стабильный по размерам пластиковый материал, часто используемый в условиях повышенных температур.

PBT

Прочный, жесткий пластик, отличные механические характеристики, износостойкость и химическая стойкость.

PEEK

Прочный, жесткий пластик с превосходной химической стойкостью; работает в широком диапазоне температур.

PET

Прочный, стабильный по размерам пластик с превосходной химической стойкостью и износостойкостью.

PPS

Пластмасса с отличной химической и коррозионной стойкостью при повышенных температурах.

ПТФЭ

Технический пластик с низким коэффициентом трения с превосходной устойчивостью к химическим веществам, высоким температурам и атмосферным воздействиям.

UHMW

Чрезвычайно прочный, устойчивый к истиранию, недорогой пластик, используемый в самых разных областях применения.

Ацеталь

Высокопрочный, жесткий, инженерный пластик с низким коэффициентом трения и хорошей износостойкостью.

CE Canvas Phenolic

Листовой материал из фенольной смолы электрического класса с усилением из хлопкового полотна.

DuPont™ Vespel® Polyimide

Пластмасса, устойчивая к чрезвычайно высокой температуре, с превосходными характеристиками трения и износа.

LE Linen Phenolic

Композитный листовой материал, состоящий из электротехнической фенольной смолы, пропитанной слоями льняной ткани.

Нейлон

Прочный, жесткий инженерный пластик, часто используемый для замены металлических подшипников и втулок.

PAI

Чрезвычайно прочный, жесткий, стабильный по размерам пластиковый материал, часто используемый в условиях повышенных температур.

PBT

Прочный, жесткий пластик, отличные механические характеристики, износостойкость и химическая стойкость.

PEEK

Прочный, жесткий пластик с превосходной химической стойкостью; работает в широком диапазоне температур.

PET

Прочный, стабильный по размерам пластик с превосходной химической стойкостью и износостойкостью.

PPS

Пластмасса с отличной химической и коррозионной стойкостью при повышенных температурах.

ПТФЭ

Технический пластик с низким коэффициентом трения с превосходной устойчивостью к химическим веществам, высоким температурам и атмосферным воздействиям.

UHMW

Чрезвычайно прочный, устойчивый к истиранию, недорогой пластик, используемый в самых разных областях применения.

Не уверены, какие материалы лучше всего подходят для ваших нужд?

Наши опытные специалисты по продажам и техническим специалистам готовы помочь вам с выбором материалов.

Спросите эксперта по пластику &правая стрелка;

Применение пластмасс

Откройте для себя пластмассы с характеристиками, важными для вашего применения.

Узнать больше

Условия эксплуатации

Пластмассовые материалы предназначены для работы в самых сложных условиях, включая температуру, химические вещества и многое другое.

Узнать больше

Инструменты для выбора материалов

Инструменты для выбора материалов по свойствам пластика, химической стойкости, соответствию FDA или торговой марке.

Узнать больше

Применение пластмасс

Откройте для себя пластмассы с характеристиками, важными для вашей области применения.

Узнать больше

Условия эксплуатации

Пластмассовые материалы предназначены для работы в самых сложных условиях, включая температуру, химические вещества и многое другое.

Узнать больше

Инструменты для выбора материалов

Инструменты для выбора материалов по свойствам пластика, химической стойкости, соответствию FDA или торговой марке.

Узнать больше

Пластик с низким коэффициентом трения | DuPont Performance Polymers

Детали, изготовленные из полимеров с низким коэффициентом трения, могут продлить срок службы изделий при меньшем техническом обслуживании. DuPont сотрудничает с производителями запчастей и производителями по всему миру, чтобы сделать движущиеся детали более долговечными и лучше работать в таких приложениях, как автомобильные трансмиссии, конвейеры и фотогальванические системы.

Таблица износа и трения

ПОСМОТРЕТЬ МЕДИА

Детали с более длительным сроком службы, более низкие затраты на техническое обслуживание

DuPont сотрудничает с инженерами на всех этапах от проектирования до испытаний прототипов и полного производства, предлагая экспертные знания в области материалов, чтобы помочь им в разработке, производстве, выборе и улучшении продуктов для приложений, требующих низкого износа и/или низкая производительность трения. Оптимизация деталей для снижения трения может привести к увеличению срока службы критически важных деталей, снижению затрат на техническое обслуживание и снижению уровня шума. Уменьшение трения между движущимися частями также может уменьшить количество энергии, преобразуемой в тепло, что позволяет продуктам работать более эффективно и работать при более низких температурах.

• В конвейерах и другом промышленном оборудовании допустимая нагрузка может быть выше или скорость скольжения может быть увеличена, чтобы сделать систему более надежной и мощной.
• В автомобилях снижение трения может привести к снижению расхода топлива и выбросов парниковых газов. Полимеры и детали DuPont также могут обеспечить меньший вес, размер и сложность по сравнению с аналогичными металлическими деталями. Это повышает эффективность транспортного средства за счет упрощения этапов сборки, что приводит к общей экономии средств.

Delrin ^®  для конвейеров и дверей вагонов

DuPont ^™  Delrin ^®  износостойкие ацеталевые смолы с внутренней смазкой используются для предотвращения износа , проблемы с трением или шумом. Они используются в конвейерах в различных отраслях промышленности, от пищевой промышленности до производства полупроводников. Delrin ^®  марки с низким коэффициентом трения обеспечивают более длительный срок службы цепей и сменных накладок, плавное скольжение товаров, более тихое движение и работу без смазки.

Делрин ^®  также используется в автомобильных дверях автопроизводителем BMW. В то время как стандартная стальная дверная ручка автомобиля смазывается консистентной смазкой, чтобы позволить ей свободно двигаться, она требует регулярного обслуживания и оставляет следы на предметах одежды, которые соприкасаются с ней. Компания BMW в сотрудничестве с инженерами DuPont определила высокоэффективную альтернативу с использованием ацеталевой смолы Delrin ^®  100KM, стойкого к истиранию материала с низким коэффициентом трения, модифицированного кевларом ^® .

Делрин ^®  100KM использовался для облицовки дверных проемов BMW Series 5, обеспечивая плавное и бесшумное открывание и закрывание дверей без смазки.

Решения, ориентированные на приложения

Delrin ^®  100 км должны были выдерживать значительные механические нагрузки от давления роликов на полосу, от удара в конце поворота двери и от истирания, вызванного при каждом движении двери. Компания BMW провела обширные испытания, показавшие, что Delrin ^®  100KM соответствовал требованиям лучше, чем все другие испытанные материалы.

Делрин ^®  также может быть модифицирован с помощью различных технологий, таких как тефлон ^®  ПТФЭ, силикон, кевлар ^® арамидная смола или химическая смазка, для уменьшения износа или трения в широком диапазоне применений.

Vespel ^®  Детали для эффективных трансмиссий

DuPont ^™ Vespel ^®  Уплотнительные кольца и упорные шайбы обеспечивают износостойкие решения с низким коэффициентом трения для ZF Бесступенчатые трансмиссии Eccom CVT Passau, используемые в сельскохозяйственной технике всемирно известных OEM-производители, такие как John Deere, Claas Selbstfahrende Erntemaschinen и Same Deutz-Fahr. Внутри трансмиссии планетарные колеса вращаются против Веспел 9.0168 ®  уплотнительные кольца вместо чугунных колец на приводных валах для уменьшения утечек и обеспечения надежной работы с минимальными затратами на техническое обслуживание.

Экономия топлива и выбросы CO ₂  Сокращение

Подсчитано, что только около 15 процентов энергии литра топлива передается ведущим колесам, другими словами, большая часть энергии теряется из-за неэффективности.