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免润滑的滑动轴承材料

时间: 2011-06-28 03:08 来源: 作者: 点击:
在寻找免润滑即具有极低的摩擦系数、同时又具有很高的耐磨强度和很长寿命的材料的过程中,聚合物材料吸引了设计师们的注意。在机械制造领域,浇注的聚酰胺最令人感兴趣。这种材料所具有的优点格外突出,因为通过添加润滑剂就可以使它成为特种的滑动材料。

滑动轴承的设计和使用上,摩擦和磨损是选择材料的最主要的标准。此外,通常还要考虑这种轴承的维护保养费用的问题。因此设计师希望能设计出不需维护保养的轴承,只需很少或完全不需要维护费用。长久以来,聚酰胺一类的材料就是被选择的热门材料。由于这种材料所具有的基本特性和性能,使得用它制造的滑动轴承在技术领域获得了广泛的认可。

浇注的聚酰胺本身就具有许多滑动轴承材料所必须具备的性能。它具有冲击韧性,摩擦系数和磨损系数低,有良好的自润滑性能和干运转性能,而且强度很高。综合来看,它具备了优质材料最好的前提条件,而通过添加掺混的润滑剂还可以进一步改善其性能。在这方面,传统的添加剂有MoS2和油,但是也可以用热塑性塑料基的固体润滑剂和其他润滑活性的添加剂。在新的Lubramid 600 T 产品中就使用了后者。使用了这些搀混的润滑剂,滑动摩擦副(滑动摩擦配对)可以在其整个寿命期间不需维修,而且不需补充润滑,甚至在正常条件下,连安装时的润滑也可以不再需要。

润滑活性层立即发生作用

在材料中含有的润滑剂在开始阶段就形成了一个有润滑活性的磨耗层。这个磨耗层被传递到配对的,通常是金属的滑动面上,并且由于其粗糙度而粘附在金属表面。在那里它承担了通常由外部供给的润滑剂的任务,同时也填平了金属表面粗糙的凹处。一方面,这种表面填平进一步减低了滑动轴承的磨耗和磨损程度,使润滑作用得以保持;另一方面,在配对的滑动面的接触表面上形成了一层塑料层,从而形成了一个从滑动轴承的角度来看有利的塑料/塑料材料的配对。这就明显看出了添加润滑剂材料的一个最大的优点。采用润滑油或润滑脂的传统润滑方法时,该润滑膜在开始操作时才形成。而Lubramid 600 T材料形成的润滑活性层在运动起动后可以立即充分发挥作用。这样就可降低采用传统润滑方法在起动和开始操作阶段所出现的很高的磨损程度。另一个优点在于,所使用的固体润滑剂很细腻的、均匀的分布在整个材料中。通常由于轴承的运动而从轴颈中溢出的润滑剂被由材料中很快分离出来的润滑剂所取代。基体材料和润滑剂完全均匀的分散和掺合保证了润滑作用从操作一开始到最后一小时都能均匀地和稳定地得以保持。


图2 带搀混润滑剂的滑动轴承材料: 用浇注聚酰胺Lubramid 600 T制造的齿轮和滑板

材料特性和使用领域

通过在Lubramid 600 T中添加的润滑剂及其成分的重点着眼于滑动性能方面的精确和细致的选择,使材料的滑动摩擦系数达到0.15μ这样一个特别低的值。这样,和没有添加剂的PA 6G或添加油的Oilamid材料相比,Lubramid 600 T的耐摩擦和耐磨损性能要好得多。此外,对产生不利的粘滑效应的倾向也降低到了最小程度。

添加剂和润滑剂在Lubramid 600 T材料中均匀的分布使其自润滑效应和滑动性能在整个寿命期间得以持久和均匀稳定地保持。另外,基础材料PA 6G 具有优良的耐磨损性,并且有着很好的可切削性。所有的至今为止用标准的浇注聚酰胺制造的要求具有很高的滑动和耐磨性能的零部件,现在都可以用Lubramid材料制造。这样可以实现更长的寿命,更小的磨损及更低的成本。

用途广泛的材料

如果一些零部件的润滑很困难、不可能或不令人满意,那么具有良好的综合性能的Lubramid就是最适合的材料。如果想要达到PE 1000的滑动性能,同时要求具有良好的耐磨性能和很高的机械强度,那么Lubramid同样是最适合的材料。其主要应用领域是机械和设备制造、车载起重机制造以及驱动和输送技术。这种材料可以作为基础材料,用于制造轴承衬套、凸轮导向装置、滑动和导向板、滑轮、齿轮或链轮。在其他需要良好的滑动和摩擦性能的应用领域,这种材料也是一种替代材料。可以按照用户要求提供灰色的Lubramid 600 T材料的结构件或板、圆棒、管子和下料毛坯的半成品。根据要求还可以提供红色、绿色以及具有FDA(美国食品及药物管理局)许可的天然绿色的材料。

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