что такое сухая смазка

18.12.202308.07.2022 admin 0 Comments

Сухая смазка: что это и какую выбрать?

Все большую популярность в последнее время приобретает такой вид смазочных материалов как антифрикционные покрытия (АФП, или сухие смазки). Их применение позволяет решать целый комплекс проблем, связанных с потерями на трение в движущихся узлах. Во многих случаях АФП демонстрируют лучшую результативность по сравнению с традиционными пластичными смазками и полностью их заменяют.

По текстуре и внешнему виду покрытия напоминают краски, но вместо пигмента они содержат высокодисперсные частицы твердых наполнителей, обладающих стабильно низким коэффициентом трения и хорошим смазочным эффектом.

Самыми распространенными твердыми смазками в составе АФП являются дисульфид молибдена, поляризованный графит и политетрафторэтилен (ПТФЭ). Первые два вещества придают покрытиям способность выдерживать очень высокие нагрузки, материалы на основе ПТФЭ максимально смягчают трение сопряженных поверхностей за счет создания очень гладкого защитного слоя.

Твердые смазки равномерно распределены в смеси связующих компонентов: эпоксидных, акриловых, фенольных и других смол, титанатов, полиуретанов и пр. Благодаря им обеспечивается отличная адгезия покрытий.

Растворители в составе АФП предназначены для равномерного распределения твердых частиц и связующих на субстрате. Практически сразу после нанесения покрытия они испаряются.

Толщина слоя легко контролируется и может составлять от 5 до 20 мкм, что практически не влияет на исходную точность размеров детали.

Сухие смазки наносятся широкоизвестными методами окрашивания: кистью, окунанием, трафаретной печатью или распылением. Последний способ – очень быстрый и удобный, поэтому АФП в аэрозольных баллонах наиболее популярны.

В данном обзоре мы собрали сведения о самых известных антифрикционных покрытиях и составили их рейтинг, руководствуясь комплексом свойств, доступностью и стоимостью материалов.

MODENGY 1001

Высокоэффективное антифрикционное твердосмазочное покрытие с дисульфидом молибдена и графитом на неорганическом связующем, отверждаемое при комнатной температуре.

После нанесения АФП MODENGY 1001 растворитель, содержащийся в покрытии, испаряется, а связующее вещество образует полимерную матрицу, прочно удерживающую частицы твердых смазок.

Мелкодисперсный порошок дисульфида молибдена и графита выравнивает обработанные поверхности, заполняя микронеровности и впадины. Прочная смазочная пленка максимально снижает коэффициент трения и предотвращает скачкообразное движение деталей, что приводит к минимизации их износа.

В отличие от обычных смазок, покрытие MODENGY 1001 не создает липкого слоя, который накапливает пыль и другие абразивные частицы. Именно поэтому его применение особенно эффективно в запыленной среде.

MODENGY 1001 применяется в подшипниках и направляющих скольжения, зубчатых передачах, шлицевых и шпоночных соединениях, а также других узлах с парами трения металл-металл.

Помимо отличных эксплуатационных характеристик, покрытие MODENGY имеет еще одно, очень существенное, преимущество – малое время полимеризации. Состав полностью застывает за 15 минут при комнатной температуре. При этом цена у него доступная, так как материал отечественного производства.

Фасовки

EFELE AF 511 Spray

Отличное антифрикционное покрытие на основе дисульфида молибдена и графита с неорганическим связующим, отверждаемое при комнатной температуре.

EFELE AF 511 Spray обладает отличной морозо- и термостойкостью, не вымывается водой, не окисляется под действием агрессивных сред, не испаряется, не коксуется и не выгорает.

Покрытие предотвращает схватывания, задиры и заедания, отлично «сцепляется» с поверхностью и не выдавливается из зоны трения даже при больших нагрузках.

Производителем заявлена работоспособность EFELE в условиях радиации, вакуума и космоса.

Сухая смазка EFELE AF 511 может использоваться как в промышленности (металлургии, металло- и деревообработке, машиностроении, переработке полимеров, полиграфии и пр.), так и в быту – для обработки резьбовых соединений, дверных петель и замков, шарниров, оконной фурнитуры, рабочего инструмента.

Покрытие так же находит применение в сфере обслуживания автомобилей: для защиты замков, петель, шарниров, колесные болтов, шлицевых соединений, направляющих люков, салазок сидений от повышенного трения и износа.

В течение 10 минут после нанесения EFELE AF 511 становится нелипким на ощупь, а полностью полимеризуется по прошествии 2 часов.

Цена покрытия EFELE AF 511 Spray достаточно демократична для данного вида материалов, особенно если сравнивать ее со стоимостью импортных аналогов.

Оптимальное соотношение цены и качества давно привлекло внимание к данному АФП. Для более близкого знакомства с ним предлагаем посмотреть видеообзор.

Фасовки

Molykote D-321 R

Антифрикционное покрытие на основе дисульфида молибдена и графита с титанатовым связующим, отверждаемое при нормальной температуре.

По составу данное АФП схоже с предыдущим материалом – те же твердые смазочные частицы, неорганическое связующее и растворитель, испаряющийся сразу после нанесения. Ожидаемо, что функции и свойства покрытий так же близки.

Данное покрытие предупреждает скачкообразное движение пар трения, их схватывания, задиры и заедания, бринеллирование (в том числе ложное) и фреттинг-коррозию. Минимизируя коэффициента трения контактирующих поверхностей, материал обеспечивает стабильное усилие затяжки и исключает проблему затрудненного монтажа/демонтажа различных соединений.

Осуществляя технологию сухой смазки, Molykote D-321 R препятствует налипанию пыли на обработанные поверхности, а также проникновению абразивных частиц в закрытый смазанный узел. Тем самым АФП существенно снижает интенсивность абразивного изнашивания.

Смазочный материал не разрушается под влиянием химически агрессивных сред, не стекает и не выбрасывается под действием центробежных сил. Тем самым он исключает частое повторное смазывание.

Так же, как и EFELE AF 511, покрытие Molykote D-321 R работоспособно в условиях вакуума.

Благодаря аэрозольной фасовке, оно эффективно проникает даже к труднодоступным точкам смазки. Высыхание покрытия происходит в течение 5-10 минут при комнатной температуре, полная полимеризация – через 2 часа.

Molykote D-321 R имеет рекомендации известных производителей промышленного оборудования: ALFA LAVAL, Velan, Atlas Copco, Emerson Process Management, Flowserve, IMA, KSB, Metso, Rexnord, Tyco.

Импортное производство и одобрения зарубежных компаний – это, с одной стороны, несомненный плюс покрытия Molykote, но с другой стороны – причина его высокой стоимости (баллон АФП в два раза дороже российских MODENGY и EFELE, аналогичных по свойствам).

Источник

Сухая смазка – что это такое?

Смазочные материалы бывают жидкими, пластичными и твердыми.

В отличие от жидких и пластичных, твердые смазочные материалы сохраняют свою форму и объем в определенном диапазоне нагрузок и температур. Они не содержат в своем составе жидкостей, поэтому называются также сухими смазками.

Рассмотрим подробнее структуру, преимущества и недостатки сухих смазок.

Что представляют собой сухие смазки?

Некоторые сухие смазки (например, графит, дисульфид молибдена) имеют природное происхождение. Они известны и используются уже много веков.

К сухим смазкам также относятся:

Механизм действия большинства сухих смазок основан на слоистой структуре их частиц. Их атомные слои легко смещаются друг относительно друга, зато выдерживают высокую нагрузку в перпендикулярном направлении.

Сухие смазки используются самостоятельно, в виде порошков, могут образовывать пленочные покрытия, выступать в качестве наполнителей и добавок в пастах, дисперсиях, маслах, пластичных смазках, работать в матрице других твердосмазочных материалов.

Важным условием эффективности сухих смазок является мелкодисперсность частиц порошка. Чем меньший размер имеют частицы, тем лучше проявляются смазочные свойства состава.

Преимущества сухих смазок

Основным преимуществом сухих смазок, по сравнению с жидкими и пластичными материалами, является их способность работать в более тяжелых условиях. Сухие смазки:

Немного истории

С помощью твердых смазок решается большое число технологических и производственных задач.

С целью решения указанных проблем были развернуты масштабные исследования. В поле изучения попали сухие смазки.

Большой термостойкостью обладает дисульфид вольфрама WS₂. В вакууме он способен работать до +1300 °С. Дисульфид вольфрама образует очень стойкую к агрессивным средам смазочную пленку огромной несущей способностью. Однако из-за очень высокой стоимости широкого распространения эта сухая смазка не получила.

Распространенный в то время графит для работы в космосе не подходил. Обладая на земле великолепными показателями, в условиях вакуума и сухой атмосферы коэффициент трения его увеличивается на порядок и составляет уже 0,3-0,4. Это очень большое значение.

Ценной находкой для исследователей оказался дисульфид молибдена. В противоположность графиту, он плохо работает во влажной среде. При реакции дисульфида молибдена и воды образуются оксид молибдена, который имеет большую твердость и выступает в качестве абразива. Однако в условиях космоса влага отсутствует и не оказывает своего отрицательного воздействия. К тому же в условиях вакуума дисульфид молибдена сохраняет свои смазывающие свойства при температурах до +800 °С и показывает коэффициент трения по стали порядка 0,02-0,04. Таким образом, дисульфид молибдена стал одной из самых востребованных сухих смазок для использования в космической технике.

Дальнейшие исследования показали, что дисульфид молибдена и графит оказывают друг на друга синергетический эффект. Это означает, что рабочие свойства смеси этих компонентов усиливаются в присутствии друг друга в строго определенных пропорциях.

Антифрикционные твердосмазочные покрытия – инновация в области сухих смазок

В последние годы на рынке появляется все больше смазочных материалов, в которых в той или иной мере реализована технология сухой смазки.

Одними самых перспективных видов сухих смазок стали антифрикционные твердосмазочные покрытия. Они отлично работают там, где традиционные смазки бессильны. В России эти материалы выпускаются под торговой маркой MODENGY.

Покрытия по структуре и способу применения напоминают обычные краски, только жидкая среда представляет собой смесь связующих смол и растворителей, а роль красящего пигмента выполняют частицы твердых смазок.

При нанесении на поверхность растворители испаряются, а связующие вещества полимеризуются, образуя матрицу с частицами твердых смазочных веществ.

В зависимости от типа связующего отверждение происходит при обычной температуре либо при выдержке с нагревом.

Покрытие MODENGY 1001

Одним из ярких примеров инноваций в области сухих смазок с оптимальным соотношением цена-качество стало антифрикционное покрытие MODENGY 1001 в аэрозольной упаковке, разработанное компанией «Моденжи».

Преимущества MODENGY 1001

Эта сухая смазка в аэрозольной упаковке предназначена для использования в промышленности и быту. Она изготовлена на основе дисульфида молибдена и графита с неорганическим связующим, которое определяет процесс отверждения при обычной температуре. Упаковка в виде аэрозольного баллона позволяет легко наносить эту сухую смазку ровным слоем без применения специального оборудования, и не обладая специальными навыками.

До отверждения антифрикционное покрытие MODENGY 1001 представляют собой дисперсию, а после полимеризации – композитную пленку, состоящую из мелкодисперсных частиц дисульфида молибдена и графита в слое титаната, обладающего также низким коэффициентом трения.

Расход антифрикционного покрытия минимален – оно образует на поверхности детали пленку толщиной всего около 20 микрон. При этом во многих случаях однократного нанесения сухой смазки MODENGY 1001 бывает достаточно на весь срок службы узла.

Следует помнить, что антифрикционное покрытие MODENGY 1001, как и все сухие смазки, имеет и некоторые ограничения:

Примеры применений MODENGY 1001

Сухие смазки и композиции на их основе применяются преимущественно для обслуживания открытых узлов трения. При использовании сухих смазок отпадает необходимость в оснащении оборудования системами для подачи смазочного материала. Это обеспечивает получение следующих дополнительных преимуществ:

Сухая смазка MODENGY 1001 может применяться в типовых узлах с парами трения металл-металл. Ею обрабатывают:

Особенно ярко преимущества сухой смазки проявляются при использовании в пыльной среде при низких скоростях движения и высоких нагрузках:

Таким образом, можно выделить следующие преимущества сухих смазочных материалов:

Источник

Смазка сухая (антифрикционное покрытие)

Антифрикционные покрытия (АФП) – это сухие смазочные растворы, которые по своей структуре напоминают промышленные лакокрасочные вещества. АФП содержат в себе частицы твердых смазок, связующие вещества и растворители. Благодаря своему составу они значительно снижают коэффициент трения в подвижных механизмах, что сокращает износ деталей оборудования. Также, сухие смазки выдерживают воздействие высоких температур и химических окислителей, к ним не прилипает грязь, песок и пыль, поэтому они могут использоваться в различных сферах промышленной деятельности.

Общее описание

Во многих механизмах и системах присутствуют неподвижные и подвижные детали, которые обеспечивают их работоспособность. На них могут воздействовать высокие температуры, большие нагрузки и другие факторы, провоцирующие износ изделия. Для того, чтобы обеспечить их бесперебойную работоспособность и эффективность, применяют смазочные материалы.

Сухие смазки можно условно разделить на следующие виды:

Наиболее эффективным в работе производства является последний вид, к которому относятся антифрикционные покрытия. Благодаря своей структуре они способны образовывать разделяющие пленки между поверхностями. Выбор вида смазки будет зависеть от задач, которые необходимо реализовать в процессе работы, а также внешних условий. Антифрикционные покрытия могут отличаться в зависимости от содержания в них основных компонентов. Составляющие вещества определяют рабочий температурный режим, несущую способность и степень нагрузок.

Состав и химические свойства

В качестве твердых компонентов сухих смазок чаще всего используют:

Двусернистый молибден (дисульфид молибдена) и графит являются веществами природного происхождения. Они обеспечивают уменьшение износа материала, который постоянно находится под воздействием больших нагрузок. Кроме того, графит и дисульфид молибдена усиливают свойства друг друга, находясь в одном растворе в строго определенном соотношении.

ПТФЕ и полимеры значительно снижают коэффициент трения, делая поверхность максимально гладкой. Также, они создают защитный слой, который предотвращает появление мельчайших повреждений на изделии.

Дополнительно в составе смазочных веществ применяют связующие элементы (эпоксидные, акриловые и другие смолы и полиуретаны) и растворитель. Смолы обеспечивают адгезию покрытий, а растворитель необходим для переноса и равномерного распределения твердых частиц и связующих. Он быстро испаряется после нанесения на поверхность детали.

Основные преимущества

Антифрикционные покрытия с сухими твердыми компонентами могут успешно использоваться в большинстве видов производства – в моторостроении, пищевой промышленности, погрузках и подъемника и даже в космических аппаратах. По сравнению с другими видами смазочных материалов они имеют ряд преимуществ:

Применение

Антифрикционные покрытия зарекомендовали себя как надежные смазочные материалы, обеспечивающие формирование на поверхности обрабатываемого изделия надежной пленки из твердосмазочных элементов. В результате увеличения производственных возможностей и все большей автоматизации процессов, такое покрытие становится более актуальным для решения многих задач в различных отраслях промышленности. АФП могут применять в обработки деталей, оборудования и механизмов различного вида:

Как наносится смазка

Сухая смазка может быть нанесена при помощи обычной кисти, трафаретной печатью, распылением или погружением. Предварительно поверхность необходимо очистить от загрязнений и обезжирить специальными средствами. В целом, процесс нанесения зависит от геометрии обрабатываемой поверхности и свойств выбранного АФП.

Распыление – это наиболее распространенная технология нанесения. Она может быть использована для изделий практически любой геометрии, при этом вещество удается распределить равномерным слоем. Если компоненты достаточно малого размера (около 5 г), то для них рационально применять технологию распыления во вращающемся цилиндре, что предотвратит прилипание обработанных деталей. Трафаретную печать чаще всего используют при серийном производстве, а обычную кисть – при единичных обработках.

Сушка выполняется при комнатной температуре в течение нескольких минут или часов в зависимости от вида используемой смазки, размеров поверхности и толщины образовавшейся пленки. При необходимости, изделие покрывают еще одним слоем. Готовая к работе поверхность должна стать матовой.

Смазка сухая (антифрикционное покрытие)

Общее описание

Сухие смазки можно условно разделить на следующие виды:

Состав и химические свойства

В качестве твердых компонентов сухих смазок чаще всего используют:

Основные преимущества

Применение

Как наносится смазка

Сухая смазка

Ограниченный интерес был проявлен к свойствам низкого трения уплотненных слоев оксидной глазури, сформированных при нескольких сотнях градусов Цельсия в металлических скользящих системах. Однако до практического использования еще много лет из-за их физически нестабильного характера.

Четыре наиболее часто используемых твердой смазки:

Графит и дисульфид молибдена являются преобладающими материалами, используемыми в качестве сухих смазок.

СОДЕРЖАНИЕ

Взаимосвязь между структурой и функцией [ править ]

Смазывающую способность многих твердых веществ связано с пластинчатой структурой. Пластинки ориентированы параллельно поверхности в направлении движения и легко скользят друг по другу, что снижает трение и предотвращает контакт между скользящими компонентами даже при высоких нагрузках. Крупные частицы лучше всего работают на шероховатых поверхностях на низкой скорости, более мелкие частицы на более гладких поверхностях и на более высоких скоростях. Эти материалы могут быть добавлены в виде сухого порошка к жидким смазочным материалам для модификации или улучшения их свойств.

Другие компоненты, которые являются полезными твердыми смазочными материалами, включают нитрид бора, политетрафторэтилен (ПТФЭ), тальк, фторид кальция, фторид церия и дисульфид вольфрама.

Приложения [ править ]

Твердые смазочные материалы полезны в условиях, когда обычные смазочные материалы не подходят, например:

Графит [ править ]

Графит структурно состоит из плоскостей полициклических атомов углерода, имеющих гексагональную ориентацию. Расстояние атомов углерода между плоскостями больше и, следовательно, связь слабее.

Графит можно разделить на две основные группы: натуральный и синтетический.

Для применений, где требуется лишь незначительная смазывающая способность и требуется более теплоизолирующее покрытие, будет выбран аморфный графит (80% углерода).

Дисульфид молибдена [ править ]

Нитрид бора [ править ]

Политетрафторэтилен [ править ]

Политетрафторэтилен (ПТФЭ) широко используется в качестве присадки к смазочным маслам и консистентным смазкам. Благодаря низкой поверхностной энергии ПТФЭ могут быть получены стабильные нефлокулированные дисперсии ПТФЭ в масле или воде. В отличие от других обсуждаемых твердых смазочных материалов, ПТФЭ не имеет слоистой структуры. Макромолекулы ПТФЭ легко скользят друг по другу, подобно пластинчатым структурам. ПТФЭ показывает один из самых низких коэффициентов статического и динамического трения до 0,04. Рабочие температуры ограничены примерно 260 ° C.