Антифрикционное покрытие это что
Антифрикционное покрытие от Molykote
Антифрикционные покрытия от Molykote – это передовые технологии, которые долгое время не имели аналогов и сейчас занимают передовую позицию в области сухих смазок. Суть такого покрытия заключается в образовании сухой пленки на поверхности трущейся детали. Технологию можно сравнить с покраской, только вместо красящего пигмента в состав входят мелкодисперсные частицы антифрикционного вещества.
Изначально вещество представляет собой жидкий состав, который наносится на деталь распылением, погружением или просто кисточкой. Благодаря высокой текучести суспензия проникает в микропоры делали, вытесняет влагу и образует на ее поверхности равномерную пленку. После высыхания слой становится твердым и сухим, обеспечивая гладкую поверхность, к которой не прилипает пыль и абразивные частицы. Обработанная поверхность остается чистой, что важно в некоторых сферах применения.
Антифрикционные показатели такого покрытия сопоставимы с теоретически идеальным слоем жидкого масла. При этом на практике достичь идеального разделительного масляного слоя почти невозможно. Даже в механизмах с непрерывной подачей масла, его локальное вытеснение происходит в пусковых, остановочных и реверсных моментах.
По сравнению с консистентными смазками, АФП характеризуется повышенным скольжением, превосходит их по адгезии и по сроку действия при разовом нанесении. Сухие АФП не имеют альтернативы для механизмов, работающих в условиях сильной запыленности, вакуума, под водой или сильного воздействия центробежных усилий. Также лидируют по температурным и химически защитным параметрам.
Применение
Антифрикционные покрытия постепенно вытесняют традиционные методы смазки во многих процессах производства. Изначально АФП применялись для локальной обработки трущихся поверхностей и для консервации деталей. Сегодня они стали неотъемлемой частью многих технологических процессов производства.
Особое место такие составы занимают в производстве трубной арматуры для нефте-, газодобывающей промышленности. Обработка деталей производится сразу в заводских условиях, что исключает лишние трудозатраты на месте монтажа. Во многих процессах и механизмах сухие смазки смогли заменить автоматические системы подачи смазочных материалов, что оправдывается не только технически, но и финансово.
Компания Dow corning воплотила в реальность целую линейку АФП под своим авторитетным брендом Molykote. Наряду с антифрикционными показателями, суспензии делятся по назначению и характеризуются не менее важными свойствами такими, как температурная стойкость, биологическая и химическая пассивность, совместимость с различными материалами и пастами, диэлектричность или электропроводность и др.
Антифрикционные покрытия Molykote широко применяются в таких отраслях, как:
Компания не останавливается на достигнутом. В настоящее время ведутся разработки твердосмазочных продуктов, способных заменить процесс цинкования, хромирования и другие способы защиты в тяжелых условиях эксплуатации.
Состав и особенности
В состав АФП входят 3 основные компонента – это растворитель, растворенное в нем связующее и наполнитель. До использования вещество находится в состоянии суспензии, то есть жидкости, содержащей твердые, равномерно распределенные включения. При нанесении растворитель выполняет трансмиссионную функцию – перенося частицы наполнителя и связующее на деталь. После нанесения растворитель испаряется и связующий компонент полимеризуется, создавая прочную матрицу для наполнителя.
Созданная таким образом пленка изначально имеет микрошероховатую поверхность и не отличается высоким скольжением. При работе механизма под воздействием трения, происходит процесс подобный плакировке – приработка. Поверхность пленки сглаживается и коэффициент ее трения стремится к минимуму.
Даже при обработке одной детали, частички переносятся на вторую, создавая идеальную форму контактирующих поверхностей. Толщина такой пленки при нанесении вручную составляет 5-20 мкм, а при использовании заводских технологий дозированного нанесения, толщину можно регулировать с точностью до нескольких микрон, чем обеспечить оптимальный расход смазки.
Антифрикционные показатели АФП напрямую зависят от наполнителя. Наиболее скользящим эффектом характеризуется дисульфид молибдена, коэффициент его трения по ASTM равен 0,002. Для сравнения у графита этот показатель равен 0,05, а у ПТФЭ – 0,03.
При этом выбор наполнителя во многом зависит и от других требований к смазке. Например, по температурной стойкости лидирует графит, по изоляционным свойствам и устойчивости к химии – ПТФЭ, по адгезии и несущей способности – дисульфид молибдена. В смазку для обработки скользящих, электропроводных контактов вводят медь. Формируя необходимые качества покрытия, в состав вводятся комплексы наполнителей в различных пропорциях и концентрациях.
При создании графитных АФП, компания Dow corning совершила настоящую революцию. Учитывая все преимущественные характеристики графита как смазки, вещество имело существенный недостаток – низкую адгезию к металлу. В смазке Molykote компания впервые применила поляризованный графит, который за счет возникновения полярных связей, прочно удерживается на поверхности детали.
Несущая способность, износоустойчивость и адгезивность покрытий также во многом зависит от материала матрицы – связующего, которое по сути приклеивает наполнитель к поверхности детали. В качестве связующих применяют титановые, эпоксидные, фенолформальдегидные, акриловые, полиамид-имидные и другие компоненты. При этом основная роль связующего заключается в формировании защитных функций покрытия.
Стоит отметить, что наилучшие показатели для определенной среды использования формируются подбором всех составляющих – наполнителей и связующих. Благодаря собственным научно-исследовательским отделам, компания достигла высоких результатов, когда аналогичные качества компонентов не просто складываются, а взаимно усиливают друг друга.
Еще одно различие АФП от Molykote заключается в условиях полимеризации связующего. У большинства материалов затвердевание происходит при нормальных температурах 18-25°С за несколько часов. Повышение температуры способствует ускорению процесса. Другие АФП образуют пленку только после нагрева до указанной производителем температуры и применяются для механизмов, работающих при высоких температурах, или деталей, проходящих термическую обработку на производстве.
Топ-5 антифрикционных покрытий Molykote
Molykote D-7409 – также из комплекса дисульфида молибдена и графита, но с органическим связующим полиамид-имидом. Смазка используется для тяжелонагруженных узлов трения и сжатия. Ее особенность заключается в возможности применения вместе с пастами и маслами, так как они не растворяют полимеризованную матрицу покрытия. Применяется в автомобилях для обработки узлов двигателя.
Molykote PTFE-N-UV – ПТФЭ покрытие на акриловом связующем. Отличается быстрой полимеризацией при температуре 120°С и высокой устойчивостью к химически агрессивным веществам. Смазка применяется для обработки пресс-форм, в технологическом процессе штамповки пластиковых деталей.
Molykote D-9610 – покрытие на ПТФЭ с полиуретановым связующим без цвета и запаха. Предназначено для обработки пластиковых деталей, текстильных и кожаных изделий с целью защиты их от износа. Например, мебельной фурнитуры, обивки автомобильных кресел, мягкой мебели и др. Применяется как на производстве элитных автомобилей, так и в быту.
Антифрикционные покрытия
Антифрикционные покрытия
К антифрикционным покрытиям относятся покрытия, имеющие низкий коэффициент трения, их применяют для уменьшения износа и снижения трения скольжения.
Материалы для этих покрытий должны иметь минимальный коэффициент трения, структура покрытия должна обеспечивать антисхватывание и возможность быстрой приработки к контртелу, механические характеристики материала должны соответствовать эксплуатационным нагрузкам, он должен быть достаточно износостоек и пластичен.
Процесс нанесения антифрикционных покрытий должен обеспечивать выполнение тех же требований, что и для износостойких покрытий, с той лишь разницей, что при его проведении строго не ограничивается толщина покрытия.
См. также
Смотреть что такое «Антифрикционные покрытия» в других словарях:
Антифрикционные материалы — (от англ. friction трение) это группа материалов, обладающих низким коэффициентом трения или материалы способные уменьшить коэффициент трения других материалов. Твердые антифрикционные материалы обладают повышенной устойчивостью… … Википедия
Антифрикционные материалы — (от Анти. и лат. frictio трение) материалы, применяемые для деталей машин (подшипники, втулки и др.), работающих при трении скольжения и обладающих в определённых условиях низким коэффициентом трения. Отличаются низкой способностью к… … Большая советская энциклопедия
ТВЕРДЫЕ СМАЗКИ — порошкообразные или пленочные покрытия, наносимые на трущиеся металлич. пов сти для снижения износа и трения, предотвращения задира, заедания и схватывания. Т. е. применяют, как правило, в случаях, когда смазочные масла и пластичные смазки не… … Химическая энциклопедия
ISO 15741:2001 — изд.1 L TC 35/SC 14 Краски и лаки. Антифрикционные покрытия внутренней поверхности надводных и подводных стальных трубопроводов для некоррозионных газов раздел 87.020 … Стандарты Международной организации по стандартизации (ИСО)
Эпоксидная смола — Структура эпоксидной смолы продукта конденсации эпихлоргидрина с бисфенолом А, n = 0 25 Эпоксидная смола оли … Википедия
Политетрафторэтилен — Политетрафторэтилен … Википедия
Благородные металлы — Данные в этой статье приведены по состоянию на конец 80 х годов XX века. Вы можете помочь, обновив информацию в статье … Википедия
Благородный металл — Благородные металлы металлы, не подверженные коррозии и окислению, что отличает их от большинства базовых металлов. Все они являются также драгоценными металлами, благодаря их редкости. Основные благородные металлы золото, серебро, а также… … Википедия
Драгоценные металлы — Благородные металлы металлы, не подверженные коррозии и окислению, что отличает их от большинства базовых металлов. Все они являются также драгоценными металлами, благодаря их редкости. Основные благородные металлы золото, серебро, а также… … Википедия
Драгоценный металл — Благородные металлы металлы, не подверженные коррозии и окислению, что отличает их от большинства базовых металлов. Все они являются также драгоценными металлами, благодаря их редкости. Основные благородные металлы золото, серебро, а также… … Википедия
Антифрикционные покрытия
Антифрикционное покрытие – важнейший элемент в конструкции различных механизмов. Специальные вещества, наносимые на поверхность деталей, помогают стабилизировать работу сложного оборудования, упрощают проведение ремонтных и монтажных работ, обеспечивают элементы техники смазкой, необходимой для их взаимодействия и длительного функционирования без сбоев и поломок.
Понятие и назначение
Антифрикционные покрытия – особые смазочные материалы, снижающие коэффициент трения между движущимися частями механизмов. В их составе задействуют высокодисперсные частицы твердых смазочных материалов. Смеси обладают стабильно невысоким уровнем трения и обеспечивают необходимый смазочный эффект.
Условия эксплуатации различных механизмов неодинаковые. Техника используется в пыли, при высоких температурах и механических нагрузках. Смазывающая масляная пленка, предусмотренная между подвижными деталями, быстро повреждается и перестает выполнять свои функции. В результате повышается коэффициент трения, механизмы изнашиваются значительно быстрее, что приводит к остановке или к полной поломке оборудования. Использование антифрикционных материалов в подвижных узлах снижает вероятность износа компонентов, повышается надежность, срок эксплуатации деталей и механизмов в целом.
Преимущества
Разновидности
Антифрикционное покрытие подбирается исходя их типа трения, существующего в том или ином механизме:
Антифрикционные покрытия также делятся на 3 класса.
Металлические
Создаются на основе металлических частиц, характеризующихся низкими показателями трения и высокой теплопроводностью. Предназначены для использования в сфере жидкостного трения. Материалы состоят из 2 разновидностей сплавов: с мягкой матрицей и твердыми включениями, с твердой матрицей и мягкими включениями. К первой группе относятся баббиты и сплавы на основе меди, бронзы и латуни. Ко второму – свинцовая бронза и сплавы алюминия с оловом.
Неметаллические
Большая группа веществ, включающая разновидности соединений, в которых не содержится металл. Все составы делятся на графитовые и полимерные. Графитовые вещества используются в качестве дополнительного компонента во втулках и подшипниках. В их состав также входит текстолит, из которого делают подшипники прокатных станков, гребных винтов и гидравлических машин. Они могут функционировать в тяжелых условиях, быстро охлаждаясь с помощью воды.
Полимерные вещества используются во втулках, в качестве присадок к смазкам для формирования защитного слоя на деталях. Достоинства полимеров: невысокий коэффициент трения, устойчивость к износу и коррозии.
Комбинированные
В состав входят металлические и неметаллические компоненты. Вещества чаще всего используются при производстве сменных деталей. Например, вкладышей, металлофторопластовых подшипников и т.д. Компоненты совмещают прочность и теплопроводность металлической основы, высокую теплопроводность и противозадирные показатели напеченного пористого слоя, сделанного из сферических частиц антифрикционного сплава.
Антифрикционные добавки
Это соединения, которые добавляются в смазочный состав для улучшения свойств и образования дополнительного покрытия, продлевающего срок службы деталей. Существует несколько разновидностей добавок:
Сфера применения
Антифрикционные покрытия могут задействоваться в любом механизме, где есть подвижные компоненты. Практически все двигатели, шарниры, редукторы и передаточные устройства должны иметь в конструкции вещества, улучшающие скольжение. Конкретный состав материалов устанавливается разработчиками оборудования и вносится в конструкторские бумаги. Применение антифрикционных веществ, не входящих в базовую комплектацию механизмов, также рекомендуется производителями.
Производители
Многие компании занимают выпуском антифрикционных покрытий, но самые качественные составы производят следующие бренды.
Molykote
Антифрикционные покрытия Molykote образуют на поверхности соприкасающихся деталей скользкую пленку, которая покрывает неровности, оптимизируя коэффициент трения в парах: металл/металл, металл/пластик или пластик/пластик. Использование веществ Molykote эффективно в условиях сверхвысокого давления и других агрессивных воздействий внутренней и внешней среды. Составы отличаются высокой несущей способностью, широким температурным диапазоном работы, отличной адгезией и надежной защитой от коррозийного истирания. Покрытия наносятся с помощью традиционных способов окрашивания: распыление, погружение, обработка щеткой.
Efele
Антифрикционные составы Efele эффективны в условиях сильных нагрузок, высоких и низких температур. Покрытия снижают уровень трения между соприкасающимися деталями, характеризуются высокими показателями адгезии, быстрой полимеризацией (застывают за 10 минут в виде тонкой пленки, толщиной 15-20 микрон) без снижения свойств и производительности. Под брендом Efele выпускаются не только жидкие, но и твердые смазочные составы, которые эффективно препятствует прямому контакту соприкасающихся поверхностей, минимизируя износ. Сухая смазка предотвращает налипание пыли и абразивных частиц. Область применения – большинство существующих механизмов.
Weicon
Покрытия Weicon отличаются устойчивостью, эффективной работой в условиях высоких температур и давления, препятствует воздействию большинства агрессивных химических соединений. В отдельных составах используется молибден, с помощью которого вещество создает на поверхности пыле-, грязе- и водозащитный слой, обеспечивающий чистое скольжение, снижение трения и шума от работы деталей. Смазки данной марки могут использоваться в механизмах, где запрещено применение масляных веществ. Чаще всего составы используются в ходовых и направляющих транспортных средств, конвейерных лентах, роликах режущих инструментов, секционных ворот и погрузочных мостов.
Что такое антифрикционные покрытия и в чем их преимущество перед пластичными смазками?
Смотрите также
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.
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:
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.
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.
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.
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.
Пошаговую инструкцию по нанесению аэрозольного антифрикционного покрытия на примере MODENGY Для деталей ДВС смотрите ниже.