|
М.М. Коротин, Т.Г. Воросова, А.М. Коротина
Новый антифрикционный фенопласт "Композит-АФ"
Научно-производственная фирма «Композит»
Полимеры играют все большую роль в производстве конструкционных материалов. Узлы трения, в которых применены полимерные материалы, имеют малый вес, работают бесшумно, обладают демпферной способностью, электро- и теплоизоляционными и другими качествами.
Антифрикционные материалы – это материалы, применяемые для деталей машин (подшипники, втулки и др.), работающих при трении скольжения и обладающих низким коэффициентом трения. Отличаются низкой адгезией, хорошей прирабатываемостью, теплопроводностью и стабильностью свойств. Одним из важных свойств антифрикционных материалов является его неспособность или малая способность к схватыванию (адгезии) с материалом сопряженной детали.
Существует достаточный опыт исследовательских работ в нашей стране и за рубежом по получению ценных полимерных антифрикционных материалов, которые могут использоваться в различных рабочих условиях. Однако каждый из них имеет достоинства и недостатки.
Так, например, текстолит антифрикционного назначения имеет несравнимые прочностные показатели, хороший коэффициент трения и износ, текстолит – это слоистый пластик и выпускается в виде листов различной толщины, поэтому изготовление изделий из текстолита связано с большими техническими трудностями, трудоемкостью изготовления и потерями текстолита. Наполненные термопласты антифрикционного назначения обладают отличными антифрикционными и прочностными показателями, но низкой теплостойкостью. Наполненные фторопласты имеют высокие прочностные, противовибрационные, антифрикционные и противоизносные показатели, при сухом трении обладают абсолютными преимуществами по сравнению с другими материалами. Этот класс полимерных материалов целесообразно применять в тяжелонагруженных и ответственных узлах трения машин и механизмов. К недостаткам этого материала относится высокая себестоимость, большая трудоемкость и техническая сложность изготовления деталей.
Достаточно объективно можно провести выбор самого лучшего материала для какого-либо частного обстоятельство, имея в виду следующие данные: условия трения (сухое или граничное); максимальные значения скорости и нагрузки; химическое сопротивление (опасность контакта материала с кислотами); допустимые значения коэффициента трения и величины износа, а также диапазон их изменения и т.д.
Крупнейшие фирмы мира (Великобритания: BAKELITE UK LTD, FERGUSON END SONS LTD, Бельгия: VINCKIERS S.A., Италия: SALT) выпускают материалы специального назначения для изготовления деталей, работающих в узлах сухого трения, к которым предоставляются повышенные требования по износостойкости, коэффициенту трения и водопоглощения (водостойкости).
ООО НПФ «Композит» разработан антифрикционный фенопласт, по некоторым своим свойствам превосходящий имеющиеся аналоги мировой промышленности.
Существует четыре основные особенности применения антифрикционных фенопластов в качестве подшипников скольжения:
1. Когда жидкостная смазка является неэффективной из-за агрессивных условий среды (высокая или низкая температура, коррозионная среда и т.д.).
2. Когда жидкостная смазка нежелательна из-за загрязнения последней продукции или окружающей среды.
3. Когда применение жидкостной смазки связанно с техническими трудностями.
4. Когда доступная жидкостная смазка не обеспечивает достаточную граничную смазку для использования общепринятых металлических материалов.
С учетом перечисленных особенностей антифрикционные фенопласты могут найти широкое применение для изготовления самосмазывающихся узлов и деталей, работающих в паре друг с другом или металлом.
Антифрикционный фенопласт изготавливается на основе фенольно-формальдегидных смол, минеральных наполнителей и антифрикционных добавок и обладает высокой текучестью, что позволяет получать изделие сложной конфигурации прессованием в размер без последующей механической обработки.
Применение антифрикционного фенопласта позволяет заменить бронзу, сталь, чугун; повышает срок службы узла изделия в 2- 3 раза; снижает себестоимость (трудоемкость) от 1,5 до 10 раз.
Данный антифрикционный фенопласт широко используется нами для изготовления всевозможных втулок, вкладышей, подшипников скольжения различных размеров и конфигураций.
Антифрикционный фенопласт может выпускаться в двух вариантах: прессовочный и литьевой, т.е. возможна переработка методом литья под давлением и компрессионным прессованием.
Прессовочный антифрикционный фенопласт легко перерабатывается методом компрессионного прессования. Материал технологичен в переработке, хорошо таблетируется и формируется в изделия.
Готовые изделия из фенопласта устойчивы к действию растворителей, кислот, растворов солей, устойчивы к длительному воздействию повышенных температур (до 270°С), обладают газонепроницаемостью, стойкостью к водяным парам. Изделия из фенопласта обладают хорошей размерной стабильностью, имеют твердую, красивую поверхность. Материал физиологически инертен.
Антифрикционный фенопласт «Композит-АФ» успешно используется при производстве ползунов для лесопильных рам, а также при производстве вкладышей башмака скользящего для грузопассажирских лифтов.
| В полученных изделиях гарантируются следующие показатели качества: |
| Разрушающее напряжение при изгибе, Мпа |
не менее 70,0 |
| Разрушающее напряжение при сжатии, Мпа |
не менее 150,0 |
| Ударная вязкость, кДж/м² |
не менее 8,0 |
| Максимальные температурные нагрузки, °С |
270 |
| Коэффициент трения в паре со сталью |
0.2-0.3 |
| Износ (по стали), г/ч |
0,0003-0,001 |
| Твердость по Шору, Мпа |
85-88 |
| Коэффициент линейного температурного расширения, 1/°С |
(2-6)·10-5 |
|
