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Xylan涂料如何改善轴承应用

Xylan含氟聚合物涂料是耐磨,低摩擦的材料,可延长轴承和磨损表面的使用寿命。 通过减少界面表面的金属与金属的接触,涂层可最大限度地减少粘合剂磨损和热量积聚的点。当零件在流体润滑的外部极限,即所谓的“边界”润滑现象或磨合期间运行时,这些涂层尤为重要。 找出哪种涂料最适合您的轴承应用以及如何应用它们。为什么在轴承上使用涂层低摩擦涂层用于两个原因。 第一种是作为备用润滑剂,用于主要(流体)润滑剂可能失 ...

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Xylan含氟聚合物涂料是耐磨,低摩擦的材料,可延长轴承和磨损表面的使用寿命。 通过减少界面表面的金属与金属的接触,涂层可最大限度地减少粘合剂磨损和热量积聚的点。

当零件在流体润滑的外部极限,即所谓的“边界”润滑现象或磨合期间运行时,这些涂层尤为重要。 找出哪种涂料最适合您的轴承应用以及如何应用它们。


为什么在轴承上使用涂层


低摩擦涂层用于两个原因。 第一种是作为备用润滑剂,用于主要(流体)润滑剂可能失效或不足以防止表面与表面接触的情况。 这通常发生在机器处于启动或倒车状态时,或者当设备是新的且处于“磨合”期间时。 偶尔,当传统的水力发电轴承瞬间过载并且油的流体动力学薄膜被部分压在一边,允许混合润滑或更糟糕的边界润滑时,就会发生这些情况。

当两个表面上的粗糙度接触并相互移动时,会发生粘着磨损。 负载的压力和运动产生的热量趋向于瞬间焊接粗糙。 随着表面移动,焊缝被破坏,小颗粒从表面撕裂。

为了防止表面与表面接触,设计人员可以指定低摩擦涂层的应用,以最大限度地减少这些条件下的轴承磨损。

使用低摩擦涂层的第二个原因是作为不能使用流体的轴承的主要润滑剂。 这种情况最常见于非金属轴承,例如由纤维,塑料,复合材料或纸张制成的轴承。 在这些情况下,涂层会降低轴承中的摩擦力,从而减少涂层的热量和磨损。

哪些地方涂层改善轴承性能


一些轴承应用比涂层中的其他应用更有益。例如:

  • 长度与直径比:当轴承的长径比大于1时,轴颈轴承的流体动力润滑得到最好的支持。这些类型的轴承可在线轴,传动轴,涡轮轴上找到,泵,机床和一些轴承。这些轴承的侧漏并不是因为油膜会降低。然而,在许多应用中 - 尤其是发动机轴承 - 轴承的l / d比为0.5或更小。因此,侧漏可以足够大,从而可以在轴承中发生金属与金属的接触,特别是在高负载时。轴承表面上的涂层可以防止轴颈和轴之间的瞬间接触。作为轴承设计的起点,我们建议当l / d比小于0.4时,考虑使用涂层进行故障安全保护。

  • 慢转轴承:轴转动速度低于600 rpm的轴颈轴承通常采用中等轴承制造。一个公认的经验法则是使用直径为0.002 + 0.001 X英寸的径向间隙。在这些情况下,过载会导致瞬间边界润滑条件,摩擦(和热量)增加以及磨损增加。这也适用于经常停止,启动和反转的轴承。除非提供流体动力升力以使轴颈在其不旋转期间保持“浮动”,否则可能发生边界润滑条件。

  • 增加振动阻尼:润滑液有助于旋转机构的整体减振性能。它们的作用程度部分取决于薄膜厚度。如果使用低摩擦涂层,则可获得额外的减振。同样,该程度取决于涂层的厚度。到目前为止,我们还没有研究确定干润滑涂层阻尼性能的大小。它可能永远不会很大。然而,在平滑度至关重要的情况下,使用涂层是值得的。

  • 不经常使用:在不经常运行的轴承中,流体润滑剂从负载区域排出,轴承在启动时可能会出现严重磨损。低摩擦涂层可以防止金属与金属的接触以及在启动过程中发生的磨损。


涂层在轴承表面的应用

平滑面

•执行器

•发射导轨

•导螺杆

•气动缸•推力垫圈

•阀杆

轴颈轴承

•连杆轴承

•曲轴主轴承

•分数马力电机轴•电动工具

滚动轴承

•高速轴

•电机轴

•滚针轴承保持架

特殊应用的轴承

•飞机轴承

•滚珠丝杠

•防喷器活塞•铰链

•伺服电机

•斜盘

•张力腿调节器


如何选择轴承用Xylan涂层


减少摩擦和支撑轴承载荷是轴承中使用的任何涂层的标准。为此,Whitford配方开发了基于坚韧树脂的涂料,其中添加了干润滑剂,如聚四氟乙烯(PTFE),二硫化钼和石墨。

PTFE是首屈一指的低摩擦材料。 PTFE涂层可以改善摩擦力。在消极方面,具有低摩擦系数的涂层是具有相对大量PTFE的那些,其是柔软的并且具有很小的耐磨性。因此,具有非常低摩擦的涂层也可以是柔软的并且耐磨性较差。

二硫化钼使涂层承受高负荷。即使在低滑动速度下,钼也可承受极端载荷。

石墨可能是已知最古老的干润滑剂,用于环境温度较高的涂料,或者不能使用PTFE和钼的涂料。例如:Nu-clear Regulatory Agency不允许使用含有PTFE或钼的润滑剂,因为它们在受到辐照时会分解。所以Whitford在这些应用中使用石墨作为润滑剂。

Whitford提供的涂料含有PTFE(低摩擦),二硫化钼(低摩擦和承载能力)或石墨(高温)。这些是单涂层材料,几乎可以应用于任何轴承材料(聚烯烃树脂除外)。根据配方的不同,它们可以在高达500°F / 260°C或550°F / 288°C的温度下短时间内保持稳定。


如何在轴承表面喷涂Xylan涂层


几乎所有用于轴承的固体材料都可以涂层。

金属:合适的基材包括碳和不锈钢,锻造和铸造铝,铜及其合金,钛。采取粉末金属部件的特殊预防措施。许多这些部件都采用树脂浸渍处理,这些浸渍物被困在部件的孔隙中。要成功涂覆它们,请在更高的温度下预烘烤部件

比预期的涂层固化温度。必须清除在烘烤过程中渗入表面的污染物。然后零件准备好涂层。

压铸件是另一种特殊情况。这些部件通常采用可以是多孔的铝合金铸造。当将涂覆的部件放入烘箱中并加热时,内部空腔中的截留气体膨胀并爆发。当在400°F / 205°C下固化时,这些部件可能在涂层表面上有大量喷发。为避免这种情况,将部件预热到固化温度,先产生喷发,然后涂上它们。否则,在400°F / 205°C下固化零件。

塑料:大多数“工程”塑料可以涂层,包括尼龙,PEEK,PEK,PPS,ABS,聚碳酸酯,环氧树脂,聚酯和酚醛树脂。 例外的是聚烯烃和含氟聚合物,它们具有天然释放性能。 此外,含有高含量增塑剂的乙烯基材料会导致粘附问题。 涂层塑料部件必须在远低于基材软化温度的温度下固化,以避免失效和聚合物降解。

弹性体:大多数弹性体部件预计在使用中不会超过30%,可以进行涂层。


表面因素的考虑


以下是提高轴承应用中涂层耐磨性的方法。

要涂覆的表面的选择:在某些情况下,通过涂覆配合部件的两个表面,可以略微改善润滑性和磨损寿命。但是,如果只能涂覆一个表面,请选择具有较大扫掠面积的表面。

不同的配合材料:在许多情况下,轴承中使用了两种不同的材料。在这种情况下,涂覆两种材料中较软的材料,因为如果发生边界润滑,则会受到更大的损坏。

表面粗糙度:配合表面的粗糙度也会影响涂层的磨损。最佳表面的粗糙度为8-12μin。 RMS。令人惊讶的是,超光滑表面(小于4μin。)产生的磨损率高于最佳范围 - 即使是15-30μin。加工零件的典型范围。其原因在于,超光滑表面允许较少的PTFE转移到配合表面并且摩擦增加。表面粗糙度超过30μin。也导致高磨损率。

最大硬度:涂层固化的温度会影响其硬度。在基材允许的情况下,我们建议轴承应用中的涂层在其上限或接近其上限(通常为600至750°F / 315°至400°C)下固化。


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