Anti-friksjon materialer: en oversikt, egenskaper og bruksområder

Fremgangsmåten for tekniske enheter, maskiner og individuelle elementgruppene av utstyr er uunngåelig ledsaget av slitasje. Gjensidig mekanisk innvirkning elementer med varierende grader av intensitet på hverandre fører til slitasje av deres overflater og ødeleggelse av den indre struktur. Dessuten har lignende effekt ofte og omgivelsene i form av erosjon og kavitasjon. Som et resultat, er det et tap av ytelse teknikk, eller i det minste en reduksjon av driftsegenskaper. Følgende anmeldelser pulverisert friksjon og anti-friksjon materialer vil bidra til å forstå metodene som minimerer uønsket friksjon. Slike materialer er anbefalt for bruk og for industrielt utstyr og hvitevarer, samt å bygge verktøy.

Forskjeller i friksjon og anti-friksjonsmateriale

Behandlingen av disse materialer i forbindelse med ett på grunn av det faktum at deres funksjon er knyttet til en generell karakteristikk av mekanismene - friksjon. Men hvis anti-friksjonskomponenter og tilsetningsstoffer er ansvarlig for reduksjon av verdien, friksjonen - tvert imot, øke den. Således kan for eksempel legering pulvere med en øket friksjonskoeffisient tilveiebringe slitasjemotstand og mekanisk styrke av den mål-arbeidsgruppen. For å oppnå disse egenskaper for de friksjonsmaterialer har gjort ildfaste oksyder, karbider, bor, silisium og andre. I motsetning til den anti-friksjonselementene, friksjonen og ofte er fullt funksjonselementer i mekanismen. Dette, i særdeleshet, kan være bremsen og clutchen.

Å tilveiebringe et problem med å øke friksjonen, de opererer i parallell og de spesifikke tekniske problemer. Samtidig, friksjon og antifriksjonsmateriale før bruk pass strenge laboratorietester. De legeringer som ble testet for bremser situ og benktester, hvorunder fasthensiktsmessigheten av deres anvendelse i praksis. De mest teknologisk avanserte friksjonsmaterialer av polymerer som i dag er laget ved hjelp av forskjellige metoder. Således bremsebåndet mekanismen som brukes valser - på skjemaene gjort pads, plater og sektorer. Belte materialer er laget av vevd teknologi, og fôr - ved å rulle.

Egenskapene til antifriksjonsmaterialer

Detaljer med anti-friksjon funksjon må være i samsvar med et bredt spekter av krav, definere sine grunnleggende arbeids kvaliteter. Det første materialet må være kompatibelt med de samvirkende deler, og til arbeidsmiljøet. Når det gjelder kompatibilitet før og etter polering materiale gir den ønskede grad av redusert friksjon. Her bør det bemerkes innkjøring som sådan. Denne egenskapen bestemmer elementets evne til naturlig å justere geometrien av overflaten på det optimale form som er egnet for den skal brukes. Med andre ord, blir arbeidsstykket slettet overflødig struktur med mikroskopiske ujevnheter, hvoretter innkjøringsoperasjonen vil gi forhold med minimal anstrengelse.

Slitestyrke - også viktig egenskap besatt av disse materialene. Antifriksjonselementene bør ha en struktur som tilveiebringer resistens mot forskjellige typer av slitasje. Samtidig bør elementet ikke være for stiv og hard, som i dette tilfellet vil øke risikoen for jamming, hvilket ikke er ønskelig for den anti-friksjonsmateriale. Dessuten er teknologi isoleres en slik egenskap, er absorpsjonen av faste partikler. Det faktum at friksjonen i varierende grad kan bidra til fordeling av små elementer - ofte metall. I sin tur har antifriksjonsflaten evnen til å "bulk" i slike partikler i seg selv, å eliminere dem fra arbeidsområdet.

Metallantifriksjonsmaterialer

Produkter basert på et metall utgjør den mest bredt spektrum av antifriksjonselementer i gruppen. De fleste av dem fokusert på operasjonen i fluidfriksjonsmodus, det vil si under betingelser hvor lagrene er adskilt med et tynt oljelag ruller. Ennå ved stopp og start av maskinen uunngåelig oppstår et såkalt grensefriksjon regime, hvor oljefilmen kan bli degradert ved høye temperaturer. Metalliske deler som benyttes i lagergrupper kan deles inn i to typer: elementene med en myk tekstur og solid inserts og legeringer med et stivt substrat og et mykt omslag. Hvis vi snakker om den første gruppe, som antifriksjonsmaterialer kan anvendes Babbitt metall, messing og bronselegeringer. Takket være dens myke struktur, de raskt polert og i lang tid holde egenskapene til oljefilmen. På den annen side føre til slagginneslutninger øket slitasje på grunn av mekanisk kontakt med tilstøtende elementer - for eksempel med den samme aksel.

Under antyde Babbitt legering, som danner basis av bly eller tinn. Også av hensyn til å forbedre egenskapene til individet i strukturen kan tilsettes legerende legeringer. Blant forbedrer egenskapene kan nevne korrosjonsmotstand, hardhet, seighet og styrke. Endring av en eller annen egenskap bestemmes ved hvilken legeringsmaterialer anvendes. Antifriksjon Babbitmetall kan modifiseres kadmium, nikkel, kobber, antimon og lignende. D. Eksempelvis omfatter standard babbit ca. 80% tinn eller bly, 10% antimon og resten er kobber og kadmium.

Bly som et middel til å minimere friksjon

Grunnleggende kjennskap til blyholdige legeringer er Babbitt. Gunstig bestemmer den spesifikke bruken av dette materialet - i de minst ansvarlige jobbfunksjoner. Bly basis sammenlignet med tinn babbit gir mindre høy mekanisk motstand og en lav korrosjonsbeskyttelse. Men også i slike legeringer er ikke uten tinn - dens innhold kan komme opp i 18%. Videre er sammensetningen og innført i kobberkomponenten som hindrer segregeringsprosesser - den ujevne fordelingen av forskjellige produkter i massen av metallskjerm.

De enkleste bly materialer med antifriksjonsegenskaper kjennetegnes ved høy sprøhet, slik at de brukes under forhold med redusert dynamiske belastninger. Spesielt lagrene for spor maskiner, lokomotiver og tunge tekniske komponenter utgjør målet nisje, der slike materialer er brukt. Antifriksjonslegeringene med kalsium søknad kan kalle modifikasjon blylegeringer. I dette tilfelle merket egenskaper som høy tetthet og lav termisk ledningsevne. Grunnlag som er bly, men også betydelige deler av dens komplement inkludering natrium, kalsium og antimon. Som for de svake punktene i materialet, omfatter de oksidasjons, så kjemisk virksomme medier bruker det anbefales ikke.

Snakker om Babbitt, kan vi si at dette ikke er den mest effektive løsningen for å minske friksjonen, men på hele de kvaliteter det er fordelaktig fra et operativt synspunkt. Dette materiale antifriksjonsegenskaper kan bli motvirket ved et redusert tretthetsmotstand, forverring effektiviteten av elementet. Men i noen tilfeller, mangel på styrke kompensert for inkludering i utformingen av stål eller støpejern husene.

Egenskaper bronselageret legeringer

Fysio-kjemiske egenskaper for bronse er organisk kombinert med kravene for lagerlegeringer. Aktivt metall, spesielt, gir tilstrekkelige resistivitets-målinger av trykk, muligheten til å operere under forhold med støtbelastninger, høyhastighetsrotasjon av lageret og så videre. D. Men som bronse for utvalg av ulike funksjoner, vil avhenge av sine spor. Det samme format operasjon innfører i henhold sjokkbelastninger er akseptabelt å markere BrOS30, men er ikke anbefalt for Braze. Det er også forskjeller i klassen bronse materiale på mekaniske egenskaper. Denne gruppen av attributter vil avhenge av naturen til samvirking med herdede aksler og ved anvendelse av den tapp, som kan ha ytterligere herding. Igjen, vi kan ikke snakke om monolittisk struktur av legeringen.

Bronse ware kan også omfatte tinn, messing, bly. I dette tilfellet, hvis alle disse metaller kan anvendes som en base Babbitt, er antifriksjonsmaterialer basert på kobber brukes svært sjelden. I dette tilfellet en kobberkomponent virker ofte som et supplement med det samme innhold på 2-3% ratio. Den optimale kombinasjonen av tinn-bly inneslutninger. De gir tilstrekkelig antall som antifriksjons legering komponent, selv om andre sammensetninger miste angående mekanisk styrke. Kombinerte bronse materialer er brukt i fremstillingen av monolittiske lager for motorer, turbiner, kompressorenheter og andre apparater som drives ved høyt trykk og lav glidehastighet.

Pulver friksjonsmaterialer

Slike materialer anvendes i preparater ment for overføring og bremseenheten beltevogner, biler, verktøymaskiner, anleggsmaskiner og liknende. D. tilvirkning av gjenstander basert på pulverkomponenter som produseres i form av sektorbelegg og skiveputer. Samtidig er råmaterialer for antifriksjons typen legeringspulvere er dannet av det samme nomenklatur som i tilfellet med friksjons komponenter - ofte bruke jern og kobber, men det er andre kombinasjoner.

For eksempel kan materialer av aluminium og tinn bronse, som omfatter grafitt, bly effektivt manifesterer seg selv under friksjon ved en glidende hastighets detaljer om 50 m / s. For øvrig, når lagrene med en hastighet på 5 m / s, kan pulvermetallgjenstanden bli erstattet med plastråstoffet. Dette er det antifriksjonskomposittmateriale med en fleksibel arbeids struktur og redusert styrke. Men de mest lønnsomme i forhold til bruk ved høyt stress anses materialer av jern og kobber. Additivene som anvendes grafitt, silisium oksid eller barium. Jobb dataelementer som er tilgjengelig ved et trykk på 300 MPa og en glidehastighet på 60 m / sek.

Powder antifriction materialer

Pulver råmaterialer blir produsert og antifriksjons produkter. De kjennetegnes ved høy slitestyrke, lav friksjonskoeffisient og evnen til rask løpende aksel. Også friksjonshindrende pulvermaterialer har en rekke fordeler sammenlignet med legeringer som minimerer friksjon. Det er tilstrekkelig å merke seg at deres utholdenheten med i gjennomsnitt høyere enn i den samme Babbitt. Den porøse struktur dannet av pulvermetaller, muliggjør effektiv impregnering smøremidler.

Produsenter har mulighet til å forme det endelige produktet i ulike former. Det kan være innrammet eller matrisedeler med mellomliggende hulrom er fylt med andre rå avslappet. I motsetning til dette, i noen områder av større etterspørsel for rullepulvermaterialer som har myagkotelnuyu carcass basis. De spesielle celler gitt faststoffinnhold på ulike nivåer av dispersjon. Denne kvalitet er av stor betydning ut fra det synspunkt av muligheten for regulering av parametrene som bestemmer intensiteten av friksjonsdelene.

Anti-friksjonspolymermaterialet

Moderne polymere materialer gjør det mulig å skaffe nye tekniske og ytelse deler for å redusere friksjon. Som en base kan anvendes, og komposittlegeringer, og metallpulver. En av de viktigste særtrekk ved disse materialene er evnen til å jevnt fordele tilsetning i hele konstruksjonen, som vil fortsette å fungere som et fast smøremiddel. En liste over slike stoffer si graphites, sulfider, plast og andre forbindelser. Arbeids egenskaper av polymer materialer og antifriksjons i stor grad samles i bunnen nivå uten modifikatorer: denne liten friksjonskoeffisient og motstandsdyktighet mot reaktive omgivelser, og evnen til å operere i vandig medium. Hvis vi snakker om den unike kvaliteter av polymerer kan utføre sine oppgaver selv uten forsterkning med spesialfett.

Anvendelse av materialer for å beskytte mot friksjon

Mesteparten av de antifriksjonselementene opprinnelig beregnet på bruk av lagergrupper. Blant dem er detaljene utformet for å forbedre slitestyrke, og komponenter, slip. I maskin og slike produkter er brukt i framstillingen av motorstempler stikk knop, turbiner og lignende. D. Her basisforbruksantifriksjonsmaterialer omfatter glidelagre som innføres i strukturen av chassiset og det stasjonære utstyret.

Byggebransjen, også, er ikke uten rullefunksjon. Ved hjelp av slike deler blir styrket byggverk, monterings strukturer og mur materialer. Konstruksjonen av jernbanespor brukes til montering av strukturelle elementer av den rullende lager. Vanlig og bruken av antifriksjonsmateriale på polymerbasis, som finner sin plass, slik som et bindemiddel struktur trinser, tannhjul, drivremmer og lignende. D.

konklusjon

friksjonsreduserende oppgave bare ved første øyekast kan det synes sekundær og ofte valgfritt. Forbedring av smøreoljer virkelig vil eliminere noen av mekanismene for å støtte tekniske elementer, reduserer slitasjen på kjernen arbeidsgruppen. Transitive kobling fra klassisk babbit en modifisert høy Smøremiddel kan nevnes antifriksjonspolymermaterialer som er kjennetegnet ved en mykere struktur og allsidighet med hensyn til arbeidsmiljøet. Ikke desto mindre, et verk av metalldeler ved høyt trykk og fysisk påvirkning krever fremdeles inkludering av faste anti-friksjonsputer. Dessuten er denne klasse av materialer som ikke bare forankret i fortiden, men også utvikler seg på grunn av forbedrede styrkeegenskaper, hardhet og mekanisk stabilitet.