Советы по смазке пластиковых шестерен, подшипников и других деталей

Смазка является важным компонентом практически всех движущихся частей, особенно в промышленных условиях. Их основная цель – уменьшить трение между движущимися частями, что позволит им работать более стабильно и значительно снизить как износ, так и потребление энергии. В зависимости от материала смазки, она также может действовать как буфер против резких перепадов температуры или защищать от окисления.

В этой статье мы сосредоточимся на смазке деталей из пластика. Хотя пластик оказался довольно надежным материалом, ему не хватает химической стабильности и механической прочности металла. Это только один из многих факторов, которые следует учитывать при выборе смазки для пластиковых деталей.

Учитывайте химическую совместимость

При выборе смазки в первую очередь следует учитывать материал пластиковых деталей, на которые она будет наноситься. Меньше всего вам нужно, чтобы смазка вступала в реакцию с пластиком, вызывая расшатывание деталей или преждевременную деградацию.

Хотя мы указали химическую совместимость в качестве первого шага при выборе смазки. процесс, это будет общим для них на каждом этапе. Это справедливо для каждого ингредиента смазочного материала – масляной основы, загустителя и любых необходимых присадок.

Минеральное масло или синтетическое масло?

Масло является основным ингредиентом смазки. Это состав, который придает смазочным материалам уникальную способность снижать трение. Хотя в смазочных материалах используется много масел, их можно разделить на две большие категории – минеральные масла и синтетические масла. Однако также распространены смеси, в которых сочетаются как минеральные, так и синтетические масла.

Минеральные масла являются более традиционным вариантом, в основном потому, что они дешевле. На молекулярном уровне минеральные масла обычно состоят из алканов, дистиллированных из источников на основе нефти. Их часто производят как побочный продукт при перегонке сырой нефти для производства бензина и других нефтепродуктов.

Термин «синтетическая нефть» немного неправильный, поскольку он также получен из минерального масла. После обширной обработки минеральных масел синтетическое масло представляет собой лишь версию со значительно меньшим количеством примесей и нежелательных веществ. Это делает синтетические масла менее склонными к образованию остатков или «шлама». В ходе того же процесса химический состав синтетических масел также может быть изменен, чтобы сделать их более подходящими для конкретных применений.

Между ними синтетические масла явно превосходят их. Масляная пленка, создаваемая синтетическим маслом, обычно прочнее, чем пленка, полученная из минерального масла, и имеет лучшую термическую стабильность. Для сравнения, минеральные масла более склонны к загустеванию при низких температурах и улетучиваются при более высоких температурах. Самый большой недостаток синтетических масел в том, что они намного дороже..

Независимо от выбора между минеральными или синтетическими маслами, необходимо учитывать химическую совместимость. Большинство минеральных масел обычно хорошо сочетаются с различными пластиками. С другой стороны, использование синтетических масел должно быть более избирательным. Например, масло на основе полиалкиленгликоля (PAG) нельзя использовать с ABS, PVC или PC.

Когда использовать консистентную смазку по сравнению с маслом

В некоторых случаях консистентная смазка может быть более подходящей смазкой, чем обычное масло. Разница между ними довольно проста. Смазка – это просто масло, обработанное загустителем, что придает ему вязкость, намного превышающую вязкость масла. Однако они по-прежнему выполняют ту же базовую функцию, когда применяются к движущимся частям.

Выбор между консистентной смазкой и маслом – это вопрос требований приложения. Для деталей, которые движутся с высокой скоростью, гораздо больше подходит тонкая пленка масла. Они также обладают лучшими смачивающими свойствами, что позволяет им проникать в небольшие пространства в зубчатом колесе или подшипниковом узле. Однако более жидкая характеристика масла означает, что оно все еще может течь даже при сильном поверхностном натяжении. Это делает масло проблематичным в качестве смазки для деталей, ориентированных вертикально.

Консистентная смазка является предпочтительным смазочным материалом для деталей, предназначенных для выдерживания больших нагрузок. Пленка, созданная жиром, намного прочнее, что затрудняет ее разрыв в интенсивных условиях. Вязкость консистентной смазки также делает ее подходящей для вертикально ориентированных деталей, поскольку она имеет меньшую тенденцию к течению.

Выберите подходящий загуститель для смазки

Существует большое разнообразие загустителей, используемых в смазочных материалах, включая PTFE, бентонит, алюминий и аморфный кремнезем. Если вы решите использовать консистентную смазку для смазки, выбор загустителя добавляет еще один уровень сложности к определению того, какой продукт подходит для ваших нужд. Разные загустители по-разному реагируют на экстремальные температуры, коррозию, воздействие влаги и износ.

По большей части загустители являются очень специализированным компонентом смазочных материалов. Смазка, которая может выдерживать постоянное воздействие влаги, может не обеспечить достаточной защиты от механического износа. И наоборот, смазка с хорошей защитой от коррозии может не подходить для применений с низким коэффициентом трения. Самое приятное в загустителях то, что они редко создают проблемы с совместимостью с маслами, особенно если вы покупаете готовую консистентную смазку.

Добавки могут придать вашим смазкам особые свойства

Присадки – это необязательные компоненты как масел, так и консистентных смазок, которые обеспечивают узкоспециализированные свойства. Он может варьироваться от ингибирования коррозии, устойчивости к экстремальным давлениям, защиты от истирания и повышения клейкости. Разумное использование присадок в основном зависит от требований области применения или условий, в которых будет использоваться смазочный материал..

Используйте твердую смазку между двумя сверхгладкими поверхностями

Заставить смазку прилипнуть к полированной или очень гладкой поверхности может быть очень проблематично. Однако это действительно становится проблемой только в том случае, если смазку необходимо поместить между двумя поверхностями с такими характеристиками. В этом случае более надежным вариантом может быть твердая смазка. Политетрафторэтилен (ПТФЭ или, чаще, тефлон) или дисульфид молибдена (MoS2) являются двумя наиболее часто используемыми твердыми смазочными материалами.

Некоторые распространенные смазки для пластиковых деталей

Этот список ни в коем случае не является полным списком смазочных материалов, которые можно использовать для приложений, связанных с пластиковыми деталями, но он включает наиболее распространенные варианты.

Минеральные масла – хороший универсальный вариант для пластмасс из-за их универсальной совместимости. Они также дешевле, чем большинство других вариантов. Однако минеральные масла могут не обеспечивать оптимальных характеристик при экстремальных температурах и обеспечивать минимальную защиту от истирания. Присутствие примесей в минеральных маслах также означает, что вам придется проводить более частое обслуживание, чтобы избавиться от остатков.

Силиконовое масло – еще один отличный универсальный вариант, который не представляет проблем с совместимостью. Он обладает лучшей температурной стабильностью, хорошей химической стабильностью, отличным смачиванием и очень надежной защитой от влаги. Силиконовые масла не намного дороже минеральных масел, что делает их экономичной альтернативой. Однако силиконовое масло по-прежнему не подходит для приложений с большими нагрузками.

Полиальфаолефины (ПАО) широко используются в автомобильной промышленности, поскольку они могут сохранять свои смазывающие свойства даже при чрезвычайно высоких и низких температурах. Они также обладают хорошей стойкостью к окислению и немного более высокой вязкостью по сравнению с другими смазочными маслами. Главный недостаток смазок на основе полиальфаолефинов состоит в том, что они могут разрушать обычные пластмассы, такие как ПП, ПЭ и ПВХ.

Полиалкиленгликоль (PAG) , также известный как полигиколь, представляет собой синтетическое масло с очень высокой вязкостью, сильной пленкообразующей способностью и широкий диапазон рабочих температур. Это делает его намного более прочным, чем минеральные масла или даже масла PAO. По этой причине масло PAG также часто используется при обслуживании автомобилей и грузовиков. Как и PAO, PAG необходимо использовать избирательно, так как он несовместим со многими распространенными пластиками.

Обратите внимание, что мы цитировали масляные смазочные материалы в приведенном выше списке. В большинстве случаев эти масла также имеют аналоги из консистентных смазок с различными загустителями и присадками. На этом этапе происходит значительная диверсификация продуктов, поэтому вам нужно будет выбрать продукт, который наилучшим образом соответствует вашим потребностям..

Заключительные мысли

С распространением пластмасс уже не удивительно видеть их в помещениях и приложениях, которые традиционно были заняты металлом или деревом. Однако переход на пластик механических деталей также требует некоторых изменений. Использование смазочных материалов, подходящих для пластика, – хорошее начало для тех, кто полагается на пластиковые шестерни, подшипники и другие движущиеся части.

Как и в случае любой дилеммы, связанной с выбором материала, необходимо учитывать химию в выборе смазочного материала. Хотя существует множество вариантов, выбор наиболее оптимального потребует знания типа используемого пластика, параметров работы и объема технического обслуживания, которое вы готовы выполнить.