Kompozitné kovové samonubrikačné materiály sú pokročilé inžinierske materiály navrhnuté na zníženie trenia a opotrebenia bez toho, aby sa spoliehali na externé tekuté mazivá, ako je olej alebo mastnota. Tieto materiály sú nevyhnutné v aplikáciách, kde je údržba zložitá, prevádzkové podmienky sú extrémne (vysoké teploty, vákuum alebo korozívne prostredie) alebo ak sa treba vyhnúť kontaminácii tradičným mazivom. Self-librikujúca funkcia sa dosahuje starostlivo skonštruovanou kombináciou materiálov. Nižšie sú uvedené primárne komponenty a materiály používané v kompozitných kovových samoliečujúcich sa systémoch, ktoré sú uvedené vo formáte po bode po bode.
1. Kovová matica (základný materiál)
Kovová matrica poskytuje mechanickú pevnosť, nosnosť, tepelnú vodivosť a štrukturálnu integritu. Bežné maticové materiály zahŕňajú:
Bronz (zliatiny CU-SN): Najčastejšie používané kvôli vynikajúcej odolnosti proti opotrebeniu, dobrej machináovateľnosti a schopnosti udržiavať tuhé mazivo. Porézny bronz sa často používa ako lešenie na infiltráciu maziva.
Oceľ (uhlíková alebo nehrdzavejúca oceľ): Používa sa vo vysoko pevných aplikáciách. Kompozity na báze ocele sú často potiahnuté alebo impregnované mazivami.
Zliatiny medi a medi: ponúka vysokú tepelnú a elektrickú vodivosť, vhodnú pre elektrické posuvné kontakty.
Hliníkové zliatiny: Ľahké a odolné voči korózii, používané v leteckom a automobilovom aplikáciách, kde je zníženie hmotnosti kritické.
Zliatiny na báze železa: nákladovo efektívne a silné, často používané v priemyselných puzdrách a ložiskách.
Matica sa zvyčajne vyrába pomocou práškových metalurgických techník - miešanie kovových práškov, zhutňujúcich ich pod tlakom a spekanie pri vysokých teplotách, aby sa vytvorila pórovitá alebo hustá štruktúra.
2. Pevné mazivo (látky znižujúce primárne trenie)
Sú vložené do kovovej matrice a počas prevádzky sa postupne uvoľňujú na povrch, čím sa vytvárajú film s nízkym šikmím, ktorý znižuje trenie. Kľúčové pevné mazivo zahŕňajú:
Grafit: Masacie látky na báze uhlíka účinné v oxidačných prostrediach a pri zvýšených teplotách (do 400 ° C vo vzduchu). Funguje dobre vo vlhkých podmienkach, kde vodná para pomáha tvoriť mazacie filmy. Často sa používajú v kompozitoch na báze medi alebo železa.
Disulfid molybdénu (MOS₂): Mos₂, známy svojou štruktúrou lamelárneho kryštálu, poskytuje vynikajúce mazanie pri vysokom zaťažení a vo vákuovom alebo suchom prostredí. Je stabilný do 350 ° C vo vzduchu a je široko používaný v leteckom a obrannom aplikáciách.
Polytetrafluóretylén (PTFE): syntetický fluóropolymér s jedným z najnižších koeficientov trenia. Je mäkký a účinný pri nízkych až stredných teplotách (do 260 ° C). PTFE je často zmiešaný s inými mazivami, aby sa zvýšil výkon.
Tungsten disulfid (WS₂): podobne ako MOS₂, ale s vyššou tepelnou stabilitou a lepším výkonom v extrémnych podmienkach. Menej bežné z dôvodu vyšších nákladov.
Hexagonálny bór nitrid (H-BN): Známy ako „biely grafit“, poskytuje mazanie pri vysokých teplotách a v inertnom prostredí.
Tieto lubrikanty sa počas výroby rozptyľujú v matrici a sú postupne exponované, keď sa opotrebuje povrch, čo zabezpečuje dlhodobé mazanie.
3. Dodatky a zliatinové prvky
Na zvýšenie výkonu sa do kompozitu začleňujú ďalšie materiály:
Olovo (PB): Historicky sa používa na svoju mäkkosť, vkladateľnosť a schopnosť tvoriť mazací film. Avšak v dôsledku environmentálnych a zdravotných problémov (súlad ROHS) sú teraz preferované alternatívy bez olova.
Tin (SN): Zlepšuje odolnosť proti korózii a kompatibilitu s materiálmi hriadeľa. Často sa pridávajú do zliatin bronzov.
Zinok (Zn) a nikel (Ni): Zvyšujte rezistenciu na pevnosť a koróziu v kompozitoch na báze železa.
Silikónový karbid (SIC) alebo oxid hlinitý (al₂o₃): keramické zosilnenie, ktoré zvyšujú tvrdosť, odolnosť proti opotrebeniu a tepelnú stabilitu, najmä v aplikáciách s vysokým zaťažením.
4. Výrobné metódy ovplyvňujúce zloženie materiálu
Metóda výroby ovplyvňuje konečnú štruktúru a výkon materiálu:
Prášková metalurgia: najbežnejšia metóda. Kovové prášky sa zmiešajú s tuhými mazivami a prísadami, pritlačené do tvaru a spekané. To vytvára rovnomerné rozdelenie maziva v poréznej alebo hustej kovovej štruktúre.
Infiltrácia: Preformy poréznych kovov (napr. Sinted bronz) sú infiltrované roztavenými mazivami alebo zliatinami s nízkym počtom metelých (napr. Olovo-toin) na vyplnenie pórov a zvýšenie mazania.
Plazmové rozprašovanie alebo tepelné postreky: Používa sa na ukladanie samovražejúcich povlakov na kovové povrchy, čo kombinuje kovy a mazivá vo vrstvených štruktúrach.
Výroba aditív (3D tlač): vznikajúca technika, ktorá umožňuje presnú kontrolu nad distribúciou materiálu a zložitých geometrie.
5. Aplikácie a výkonnostné výhody
Kompozitné kovové samonubrikačné materiály sa používajú v:
Ložiská a puzdrá v automobilových motoroch a prenosy
Posuvné komponenty v stavebníctve a poľnohospodárskych strojoch
Letecké mechanizmy (napr. Podvozok, riadiace systémy)
Priemyselná automatizácia a robotika
Morské a pobrežné vybavenie vystavené vlhkosti a soli
Výhody zahŕňajú:
Znížená údržba a prestoje
Prevádzka v extrémnych teplotách a prostrediach
Odolnosť proti problémom s kontamináciou a tesnením
Dlhá životnosť za podmienok nepretržitých posuvných podmienok
Kompozitné kovové samovlažujúce materiály sú komplexné systémy kombinujúce silnú kovovú matricu (bronz, oceľ, meď atď.), Pevné mazivo (grafit, MOS₂, PTFE) a prísady zvyšujúce výkon. Prostredníctvom pokročilej výroby tieto materiály dodávajú spoľahlivé prevádzky bez údržby v náročných aplikáciách. Keď sa priemyselné odvetvia pohybujú smerom k zelenším, efektívnejším technológiám, rozvoj vysokovýkonných kompozitov bez olova naďalej rastie, čo zabezpečuje ich kritickú úlohu v modernom strojárstve.
+0086-513-88690066
