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
- увеличение периода эксплуатации оборудования;
- стабилизация коэффициента трения – разброс значений сводится к минимуму;
- устойчивость к агрессивным средам – высокая и экстремально низкая температура, сильная запыленность, безвоздушное пространство и т.д.;
- возможность работы техники без добавления масла и других смазочных материалов в течение всего срока эксплуатации оборудования;
- возможность использования в качестве вспомогательного средства наряду со стационарной смазкой для улучшения показателей функционирования оборудования и предотвращения образования на поверхностях задиров, в случае аварийной остановки;
- совместимость с различными материалами, включая металл и резину;
- пресечение появления коррозии при обработке металлических поверхностей;
- отсутствие загрязнения узлов трения – покрытие наносится тонким слоем;
- предотвращение разрушения деталей в процессе длительного хранения;
- снижение расходов на техническое обслуживание техники.
Разновидности
Антифрикционное покрытие подбирается исходя их типа трения, существующего в том или ином механизме:
- Мокрое – минимальное трение, образуемое компонентами, между которыми находится масляная пленка. Толщины слоя достаточно для длительного использования механизма. Детали фактически не соприкасаются - такое трение считается оптимальным.
- Граничное – между поверхностями образуется тонкая пленка, которая снижает коэффициент трения, но не минимизирует его. Компоненты быстрее изнашиваются, что приводит к поломке оборудования.
- Сухое – самый опасный вид трения, которое быстро приводит к поломкам техники. Защита фактически отсутствует, и детали постепенно выходят из строя.
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:
- Реметаллизаторы – образуют плакирующий защитный слой внутри царапин и повреждений механизмов. Металлы, включенные в состав добавки, обладают более высоким уровнем мягкости, чем у материалов, из которых изготовлена деталь.
- Добавки с тефлоном – оседают на неподвижных поверхностях механизмов, обеспечивая им дополнительную защиту.
- Восстановительные смеси из минералов – содержат разветвленные макромолекулы, в которых есть атомы металла. При попадании в масло, связывающая часть молекулы распадается. Освободившиеся атомы металла прилипают к горячим поверхностям рабочих компонентов, заполняя существующие микротрещины.
- Полимеры – увеличивают защитные характеристики веществ и улучшают их качество. При использовании полимеров уменьшается коэффициент трения, увеличивается мощность автомобильных двигателей и снижается расход бензина.
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.