Достижение низкого трения и высокой износостойкости высокопроизводительных пластиков
2025-06-16
В мире инжиниринга и производства, где точность и эффективность имеют первостепенное значение, роль износостойкого пластика вышла далеко за рамки его обычного образа. С появлением передовых материалов и инновационных технологий пластики стали универсальными чемпионами в борьбе с механическим износом, повышении долговечности и оптимизации производительности. В основе этой трансформации лежит замечательное свойство — низкий коэффициент трения и износостойкость — характеристика, которая не только препятствует механическому износу и повреждениям, но и служит катализатором для множества преимуществ.
Отрасли промышленности, охватывающие автомобильную и аэрокосмическую, от машиностроения до медицинских приборов, используют преобразующий потенциал пластиков с низким коэффициентом трения. Снижая износ, эти материалы играют ключевую роль в предотвращении механического износа и повреждений, предотвращении загрязнения, снижении шума и минимизации потребностей в обслуживании.
Промышленные процессы и производство в значительной степени зависят от важности пластиков с низким коэффициентом трения, в первую очередь из-за их исключительной способности противостоять износу и истиранию. Чтобы еще больше улучшить эти качества, включение высокопроизводительного пластика вводит дополнительный уровень функциональности. Давайте рассмотрим несколько примечательных высокопроизводительных пластиков, идеально подходящих для промышленного применения: PEEK, PPS, PI и PTFE.
В мире инжиниринга и производства, где точность и эффективность имеют первостепенное значение, роль износостойкого пластика вышла далеко за рамки его обычного образа. С появлением передовых материалов и инновационных технологий пластики стали универсальными чемпионами в борьбе с механическим износом, повышении долговечности и оптимизации производительности. В основе этой трансформации лежит замечательное свойство — низкий коэффициент трения и износостойкость — характеристика, которая не только препятствует механическому износу и повреждениям, но и служит катализатором для множества преимуществ.
Отрасли промышленности, охватывающие автомобильную и аэрокосмическую, от машиностроения до медицинских приборов, используют преобразующий потенциал пластиков с низким коэффициентом трения. Снижая износ, эти материалы играют ключевую роль в предотвращении механического износа и повреждений, предотвращении загрязнения, снижении шума и минимизации потребностей в обслуживании.
Промышленные процессы и производство в значительной степени зависят от важности пластиков с низким коэффициентом трения, в первую очередь из-за их исключительной способности противостоять износу и истиранию. Чтобы еще больше улучшить эти качества, включение высокопроизводительного пластика вводит дополнительный уровень функциональности. Давайте рассмотрим несколько примечательных высокопроизводительных пластиков, идеально подходящих для промышленного применения: PEEK, PPS, PI и PTFE.
Уплотнения из ПТФЭ для сухого хода
Что такое износостойкость?
Износостойкость относится к способности материала выдерживать постепенную потерю объема поверхности, вызванную механическими воздействиями, такими как повторяющееся трение, скольжение или соскабливание.
Материалы с износостойкими свойствами уменьшают трение между взаимодействующими поверхностями, позволяя компонентам сохранять свою форму и целостность в течение длительных периодов времени, особенно в сценариях, включающих контакт между несущими нагрузку интерфейсами.
Износ является прямым результатом тех же процессов, которые вызывают трение — движение неровностей на поверхностях друг по другу.
Принципы, лежащие в основе износа, трения и смазки, относятся к области трибологии — научной и инженерной дисциплины, занимающейся изучением взаимодействия между поверхностями в относительном движении.
В нашей продукции доступен широкий ассортимент высокопроизводительных пластиков, предназначенных для сокращения износа либо за счет присущих им свойств низкого трения, либо за счет самосмазывающихся свойств. Эти материалы смягчают механический износ, постоянно поддерживая эталонные показатели производительности в приложениях.
СООБРАЖЕНИЯ — Какие факторы влияют на износостойкость и скорость износа?
Хотя износ может показаться простым, существует ряд различных механизмов, которые могут вызывать износ, например, адгезия, истирание, усталость, эрозия, коррозия, которые вкратце можно обобщить в следующих трех аспектах:
Контактный метод
-Динамическийконтакт, например, скольжение против качения
-Сопряженныеповерхности, например, металл-металл против пластика-пластика против металла-пластика
-Текстураили шероховатость сопряженных поверхностей, зазор между сопряженными поверхностями
Условия рабочей среды
-Температура, включая тепло, выделяемое трением
-Воздействиесолнечного света
-Наличиевлаги или химикатов
-Наличиеи тип смазки
Нагрузка
-Давлениеприложенной нагрузки
-Скоростьдинамического движения
Прогнозирование износа реальных материалов является сложной задачей из-за множества задействованных переменных. Следовательно, предоставление точных оценок износа конкретного пластика часто возможно только с помощью ориентировочных значений, если только эксплуатационные характеристики пластика в конкретных условиях применения не были оценены эмпирически. На следующей диаграмме представлены приблизительные значения износа для различных пластиков при контакте с сухой сталью.
Что такое трение?
Трение возникает, когда есть сопротивление движению между двумя поверхностями. Коэффициент трения скольжения является ключевым фактором в описании трения. Он измеряет силу трения по сравнению с нормальной силой. Больший коэффициент трения скольжения указывает на большую силу трения. Следовательно, чем ниже коэффициент трения, тем более плавно две поверхности могут скользить друг по другу.
Что такое истирание и адгезия?
Различные механизмы скольжения и износа вступают в действие в зависимости от конкретных условий скольжения. В контексте пластика истирание и адгезия играют важную роль. Истирание включает износ и удаление материала с более мягких скользящих партнеров из-за шероховатых поверхностей более твердых скользящих компонентов. Напротив, адгезия зависит от поверхностных связей, где шероховатость поверхности и полярность являются ключевыми факторами, определяющими, происходит ли износ адгезии.
Что такое коэффициент трения?
Коэффициенты трения обычно представлены в виде значений в таблицах; однако эти значения всегда являются приблизительными из-за разнообразного набора факторов, влияющих на коэффициент трения (сочетание материалов, состояние поверхности, смазка, температура, влажность, износ, нормальная сила и т. д.). Таким образом, практический коэффициент может отклоняться от результатов модельных испытаний. Важно всегда включать системные параметры из модельных испытаний как минимум.
Наиболее точные результаты получаются в результате испытаний, проводимых в реальных условиях. Тем не менее, важно признать, что соотношения между результатами испытаний и фактическими применениями могут различаться.
В многочисленных инженерных сценариях ищутся материалы с низким трением и высокой износостойкостью, такие как термопластики. В сравнительных приложениях высокопроизводительные пластики обычно демонстрируют более низкий коэффициент трения, чем металлы. Кроме того, современные пластиковые материалы часто обладают самосмазывающимися свойствами, что делает их хорошо подходящими для длительного использования и ситуаций, когда они несут нагрузку.
По сравнению с металлами или другими взаимодействующими поверхностями, износостойкие высокопроизводительные пластики обеспечивают многочисленные преимущества в сценариях с высоким трением:
-Уменьшенноетрение и естественная самосмазка уменьшают потребность во внешней смазке.
-Предсказуемыескорости износа сокращают внеплановое техническое обслуживание и простои.
-Повышеннаяэксплуатационная надежность и увеличенное среднее время между ремонтами (MTBR).
-Уменьшениегенерации шума между задействованными компонентами.
-Вприложениях, контактирующих с пищевыми продуктами, снижается риск загрязнения частицами материала и смазочными материалами.
Высокопроизводительный пластик с низким коэффициентом трения
Как уже упоминалось ранее, в промышленности требуются пластики с низким коэффициентом трения для повышения эффективности работы. Эти специализированные материалы обладают впечатляющей износостойкостью. Кроме того, высокопроизводительный пластик не только обеспечивает коррозионную стойкость, но и способствует снижению веса и уменьшению нагрева и трения. Эти свойства приводят к увеличению срока службы деталей и снижению расходов на техническое обслуживание.
ПТФЭ(политетрафторэтилен)
ПТФЭ, также известный как политетрафторэтилен или Тефлон®, представляет собой полукристаллический фторполимер, известный своей исключительной термической стабильностью, химической стойкостью и высокой температурой плавления. Часто используемый в качестве добавки к полимерам, таким как полиамид, полиацеталь, полиэстер, поликарбонат и ТПЭ, ПТФЭ придает замечательные скользящие свойства, электрическое сопротивление и антипригарную поверхность.
Тем не менее, ПТФЭ демонстрирует относительно низкую механическую прочность и более высокий удельный вес по сравнению с другими пластиками. Включение добавок, таких как стекловолокно, углерод или бронза, может улучшить его механические свойства. ПТФЭ широко используется в химическом машиностроении и в приложениях, требующих высокой химической нагрузки со скользящими компонентами.
PEEK (полиэфирэфиркетон)
PEEK, также называемый полиэфирэфиркетоном, представляет собой особый полукристаллический конструкционный термопластик, известный своей превосходной химической совместимостью. Способные функционировать при температурах до 480°F с температурой плавления около 646°F, материалы PEEK отлично себя проявляют в условиях горячей воды или пара, сохраняя впечатляющую прочность на изгиб и растяжение даже в сложных условиях. Компоненты, изготовленные из материала PEEK, демонстрируют уменьшенный вес, повышенную прочность и длительную долговечность в суровых условиях.
PI (полиимид)
PI, или полиимид, представляет собой неплавкий высокотемпературный полимер, известный своей прочностью, размерной стабильностью и устойчивостью к ползучести даже при температурах, превышающих 500 °F. Его пригодность для сложных условий трения и износа обусловлена его низкой скоростью износа, способностью функционировать в условиях отсутствия смазки и высокими скоростями pV. PI находит применение в таких отраслях, как вакуумная, космическая и полупроводниковая, благодаря своей высокой чистоте и минимальному выделению газа.
PPS (полифениленсульфид)
PPS, или полифениленсульфид, представляет собой полукристаллический высокотемпературный термопластик с исключительной химической стойкостью. Демонстрируя высокую механическую прочность даже при температурах, превышающих 392 °F, PPS может похвастаться похвальной размерной стабильностью и впечатляющими электрическими свойствами. Этот материал находит применение в различных секторах, включая электронику, автомобилестроение, медицину, машиностроение и химическую промышленность.
Легко совершенствуйте свое производство пластика с профессиональной командой DCW. Свяжитесь с нами, если у вас есть дополнительные вопросы о высокопроизводительном пластике.
