WS2及固體潤滑涂層在機械工業(yè)的應(yīng)用

ad2008

“憨老馬”：您好！
     對于這種減速機，單純用WS2技術(shù)改造成無油機，是不現(xiàn)實的。
6 z; B  P$ g; E7 Y0 U( h     但是如您所說的問題，我認(rèn)為傾向于生產(chǎn)質(zhì)量事故來看更恰當(dāng)些。從設(shè)備管理的角度，特別是生產(chǎn)線上的設(shè)備，根據(jù)減速機的使用壽命、或是關(guān)鍵零部件的使用壽命，實行嚴(yán)格的設(shè)備維護(hù)、更新制度，做好平時巡檢，定期更換、維護(hù)維修。這樣的事故一定可以避免；當(dāng)然，選用優(yōu)質(zhì)的減速機設(shè)備，以提高和延長設(shè)備的維修維護(hù)的周期，也是提高效率的一個途徑。

憨老馬

謝謝您寶貴的意見!

ad2008

但WS2可以減少磨損、延長使用壽命。舉一個案例：某生產(chǎn)污水處理設(shè)備的公司，經(jīng)評估采用了這樣的方案：把污水處理設(shè)備中的軸承（軸承選用國產(chǎn)名牌）全部使用WS2鍍膜處理，雖然成本提高了，但由于軸承的使用壽命可從原來的一年提高到二年以上，節(jié)約了售后服務(wù)的費用，而這項費用遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于增加WS2的成本。
% k+ r6 m' ]/ A8 \/ bWS2的優(yōu)點及效益
4 _, _' q! i- t! @$ q● 解決問題：降低摩擦系數(shù)，減少磨損、咬合等。
1 K' i, K. l, n% x● 克服或減少機械潤滑問題，提高機械的工作效率及使用壽命。
● 能消除或減少由摩擦、摩損等引起的許多設(shè)備維修、維護(hù)問題。
- M8 m0 ^( z) m3 A7 r9 m6 ~; M' E. ^● 保持零件尺寸不變，涂層厚度僅0.5微米。
3 u; z* b( ?! D● 標(biāo)準(zhǔn)載荷達(dá)100,000PSI（或與基材的承載能力相同）。
, c; P' e3 h' [1 Z- K● 操作溫度范圍廣，從-273℃到650℃。
. `# }4 S3 [) u2 v. L! I9 i● 穩(wěn)定、無毒、無腐蝕性、不溶于其它溶劑，其良好的兼容性也提高了所有與其同存油類的性能。
6 \- K. m1 i' @% [5 ]( \1 H. a● 物體表面可達(dá)100%潤滑，摩擦系數(shù)可減至0.030。

ad2008

除了減少磨擦和降低磨損以外，WS2還具有許多其他的優(yōu)點，這要取決于所應(yīng)用的場所。一般地說，它可以改善產(chǎn)品的質(zhì)量，延長設(shè)備的使用壽命，消除或減少昂貴的維護(hù)和維修問題。比如在塑料工業(yè)中WS2用于處理注塑成型模具以減少粘接現(xiàn)象和提高產(chǎn)量；汽車工業(yè)中使用WS2來潤滑不同的零件，如活塞環(huán)和軸承，以減少摩擦和磨損；機器人工業(yè)中用WS2來處理軸承和套筒，以延長這些重復(fù)運動易磨損部件的使用壽命；在重工業(yè)及機械工業(yè)中也用WS2來處理各式鉆頭、銑刀等工具（WS2+PVD的復(fù)合鍍層工具，被稱為“黃金工具”）。
6 A# R( s$ \9 z$ _: s9 A
活塞環(huán)是汽車發(fā)動機的關(guān)鍵零件，在高溫、高壓、高速和潤滑極其困難的條件下工作，尤其是第一道環(huán)的工作條件最為惡劣。因此，活塞環(huán)一直是發(fā)動機上使用壽命最短的零件。活塞環(huán)工作時受到氣缸中高溫高壓燃?xì)獾淖饔茫瑴囟群芨撸ǖ谝坏拉h(huán)溫度高達(dá)600K），同時在氣缸內(nèi)隨活塞一起作高速運動，加上高溫下機油容易變質(zhì)，使活塞環(huán)的潤滑條件變壞，難以保證良好的潤滑，因而磨損嚴(yán)重。目前用合金鑄鐵（在優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵中加入少量銅、鉻、鉬等合金元素），第一道環(huán)鍍鉻，其余環(huán)一般鍍錫或磷化。目前國內(nèi)最好的是從美、德等國家引進(jìn)的二硫化鉬工藝，主要有噴涂法、電泳法等。但由于二硫化鉬不能承受高溫，鍍層容易分解、脫落，制約了活塞環(huán)產(chǎn)品性能的提高。
如果采用WS2干膜潤滑涂層，則可解決磨損和高溫潤滑問題。

ad2008

除了減少磨擦和降低磨損以外，WS2還具有許多其他的優(yōu)點，這要取決于所應(yīng)用的場所。一般地說，它可以改善產(chǎn)品的質(zhì)量，延長設(shè)備的使用壽命，消除或減少昂貴的維護(hù)和維修問題。
1 W- t. H; x1 w  a
- a+ Y" F; f6 N& A; E# _# X汽車發(fā)動機的主軸承、桿軸承、輪軸，變速箱齒輪、輪軸：

3 x: z3 g9 j$ |- R1.WS2有利于延長壽命
(1)薄膜僅0.5微米，不會給零件帶來任何外形上的變化。
(2)薄膜含極細(xì)微孔，與潤滑油有親和力，因此確保在齒輪表面上總是有一個潤滑層（WS2和潤滑油）。
(3)WS2可忍受650℃的高溫。WS2呈化學(xué)惰性，并不與金屬基材發(fā)生反應(yīng)。
(4)WS2有非常低的摩擦系數(shù)，因此在變速箱中因摩擦產(chǎn)生的熱減少了許多。
6 Y/ _/ L# [/ ?3 G(5)齒輪變換時所需要的力將減少，在操作時更加快速和平滑。
4 a; R! I- f1 y(6)WS2延緩了齒輪表面微坑現(xiàn)象的出現(xiàn)
0 k1 _( z( l- U. }
  D# D  S8 n: {2．
( P: Z  V3 [" K2 Y

客戶提供之軸承
經(jīng)WS2處理后的性能測試報告

8 t& d6 L3 I  I! _) ~0 X
應(yīng)用                  電機軸承
: D& @$ A5 a2 K0 n! S8 U6 `背景描述        在電機滾針軸承的深度傳動運行中，發(fā)動機的任何故障可導(dǎo)致軸承的嚴(yán)重超載，這將引起支架（外殼）中外環(huán)軸的扭轉(zhuǎn)而移位，從而引起軸承破損。本測試是用WS2技術(shù)處理此軸承，做性能對比測試。
4 t# N- E- A9 Y3 I
& j+ v/ [! G. k& y軸承                  帶有保持架、滾針的高強度軸承
- g. A7 L6 }5 ^4 J1 [6 K9 Z, U  F8 X5 h尺寸                  外軸直徑              1-3/8”
8 i% O# S0 f, T. Z1 i- R+ u  O# V                        軸直徑                1-1/16”
                       滾針直徑                5/32”
2 O) m" ?) L% @材料                  52100鋼
0 p# V4 k2 Q* F6 B5 W# p, F轉(zhuǎn)速                  5000RPM
  \$ z$ Y# `; H, H9 L& H" r# b8 y達(dá)到破損之前的運行時間        204小時
臨時超載                 6000磅沖擊
$ x+ E  I# H# Q# E  U" k% s& d潤滑                       50 : 1（氣/油混合物）

: u: Y* A1 Y# g' [實驗結(jié)果
0 @7 Y) O; e( }, z( a. U未使用WS2處理的軸承在超載和摩擦力的作用下，其溫度升至1200~1500F,從而引起組件紅熱，然后軸承破損、報廢。
# G8 s1 A8 n! W& X) x. y' c
若軸承表面和內(nèi)部均以WS2為潤滑涂層，軸承運行時溫度僅達(dá)500F 左右，在超載2.5分鐘后也未發(fā)現(xiàn)碎裂及金屬疲勞現(xiàn)象。
: o) K# \! z8 ~! J5 }2 G(注：超載測試2.5分鐘是ASTM（美國材料實驗協(xié)會）標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的測試方法)。
2 ?8 Q! R- B6 ?* W, f7 g
當(dāng)運轉(zhuǎn)204小時后，軸承ROCKWELL硬度從62RC降至52~54RC，但并不影響軸承的再次使用(注：軸承在高溫時硬度稍有下降屬正常現(xiàn)象)。另一個顯著的區(qū)別是，經(jīng)過WS2處理后的軸承抗疲勞強度增強，在連續(xù)運行204小時后不會有疲勞現(xiàn)象；而未經(jīng)WS2處理的軸承在運行100小時后，已出現(xiàn)可看到的破裂現(xiàn)象，運行200至250小時，軸承則已完全破損。

ad2008

Everlube固體潤滑膜在國外，在包括航空航天、軍事工業(yè)、汽車業(yè)和醫(yī)療行業(yè)的各種市場中廣受青睞。具有非常優(yōu)異的耐磨性、極好的耐腐蝕性能和化學(xué)穩(wěn)定性，其系列包括6102G、620/620C、6108、Lube Lok® 5306等。典型應(yīng)用：軸承、齒輪、齒條、凸輪、閥門配件、緊固件、醫(yī)療儀器。
' k: |& P: }; n3 ^% `Everlube膜（涂層）的附著力極強，改善螺絲扭距，提高零件表面的負(fù)荷能力，其優(yōu)異的低摩擦系數(shù)可以減少磨損、提高使用壽命。廣泛應(yīng)用于各種緊固件、扣件。
Everlube Products其所設(shè)計的涂層和干燥膠膜潤滑劑廣泛符合各種工業(yè)和軍事規(guī)格等的零部件的性能需求，成為ASTM標(biāo)準(zhǔn)和全球工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)。不但使用在我們的家中, 汽車上和工作地點中的各種設(shè)備，更應(yīng)用于航空,鐵路和武器裝備,提高了不計其數(shù)使用于日常生活，工業(yè)和軍事的的產(chǎn)品, 設(shè)備和部件的性能。

ad2008

Everlube620C技術(shù)性能
0 U. K9 B7 A7 a; q" K           符合美國軍事標(biāo)準(zhǔn)的MoS2固體潤滑涂層

& u- m* S6 P% C8 m) X) O/ M產(chǎn)品描述
Everlube 620C是熱固化的以MoS2為基本成分，并且含有有機粘結(jié)劑的固體潤滑劑。Everlube 620C可提供非常好的使用壽命，耐磨損性能佳，在高負(fù)荷應(yīng)用場合中表現(xiàn)得尤為出色。
, P# p1 Q2 e" x7 Z( Z" R, cEverlube 620C 符合MIL-L-8937D, MIL-L-46010E Ty 1軍事標(biāo)準(zhǔn)，并滿足AS-5272 Ty. 1的要求. Everlube 620C在包括航空航天和醫(yī)療行業(yè)的各種市場中廣受青睞。

特點/優(yōu)點不含鉛成分                     
極好的使用壽命和化學(xué)穩(wěn)定性
良好的耐磨損性能               適用于高負(fù)荷應(yīng)用場合
1 P& f; f; n, w! f4 ]5 S# X1 o6 X市場                                   典型應(yīng)用
航天航空/軍事                  軸承、齒輪、齒條、凸輪
9 h+ P8 K& Z5 m8 Z* Y醫(yī)藥行業(yè)                       醫(yī)療儀器無油潤滑
機械行業(yè)                       水力配件&閥門配件
" _% q8 o+ q. ^* i5 i" |5 v1 g5 A                               密封，夾具和聯(lián)結(jié)件
典型的功能屬性       
ASTM測試方法                測試值
耐腐蝕性        ASTM B117        < 240 hrs. @ 5%鹽霧噴灑
抗磨損性能        ASTM D4060        好
摩擦系數(shù)        ASTM D2714        0.02 - 0.04

ad2008

Everlube6102G技術(shù)性能
         含有PTFE（聚四氟乙烯）的固體薄膜潤滑劑

產(chǎn)品描述
+ r' v$ t0 B- U; x4 sEverlube 6102G是熱固化的，含有聚四氟乙烯和二硫化鉬及高分子酚粘接劑的固體潤滑劑。在緊固件產(chǎn)品中可以改善扭矩與壓力的關(guān)系，可使緊固件承受更高的負(fù)荷，更不易松動。 Everlube 6102G在包括汽車業(yè)和醫(yī)療行業(yè)的各種市場中廣受青睞。
特點/優(yōu)點
非常優(yōu)異的耐磨性        
通過醫(yī)療行業(yè)ISO 10993生物兼容性測試
3 O9 ~2 k/ A6 [1 @* J! A; {外觀色澤良好
可加工各種形狀的產(chǎn)品      
極好的耐腐蝕性能和化學(xué)穩(wěn)定性
市場          典型應(yīng)用
# U# y1 ^1 a% D6 H5 H汽車行業(yè)                        各式緊固件
醫(yī)療行業(yè)                        外科器械
1 C. C9 d+ ~- ~7 S金屬零件                        軸、鑄件和沖壓件
  A; B) a; E5 b7 c+ c0 j, d+ [緊固件                          彈簧、線圈和鉗子
5 z) M& _  u  ?6 R6 i7 R典型的功能屬性       
$ t2 C, g7 Q" a8 AASTM測試方法        測試值
; h% J  U, y* c" G2 k* p) ]耐腐蝕性           ASTM B117  600小時5%中性鹽霧噴灑
- S" Q" s( C( a3 Z( U0 d  g9 U抗磨損性能           ASTM D4060 良好
摩擦系數(shù)           ASTM D2714 0.06 - 0.08

ad2008

WS2和Everlube 固體（干膜）潤滑涂層（coating)，由于在國外作為標(biāo)準(zhǔn)工藝應(yīng)用，隨著越來越多的全球采購向中國的轉(zhuǎn)移、或是外資在中國設(shè)廠（返銷出口），會有十分廣闊的市場前景。而隨著國內(nèi)制造業(yè)、工業(yè)產(chǎn)品的升級換代，在產(chǎn)品設(shè)計、開發(fā)過程中應(yīng)用新技術(shù)、新工藝，也是一種必然選擇。
& o5 L  W5 J% ~" l5 ~! n! W
* c; I" T+ j4 m- Z5 _+ FWS2及固體潤滑涂層在普通工業(yè)品中的應(yīng)用案例：
（1）漁具上的漁線輪，其輪軸、齒輪采用WS2處理，以降低噪音、延長使用壽命，目前產(chǎn)品全部出口；
5 u* p0 O* c7 k7 E（2）自行車中的玉押、珠碗；
（2）門鎖五金件。
   等等

ad2008

WS2在國產(chǎn)汽車空調(diào)壓縮機中的成功試驗和應(yīng)用，打破了技術(shù)壁壘。除了斜盤式可變排量壓縮機，在渦旋式壓縮機中同樣存在需提高部件耐磨性的問題。

有興趣者請參考文章詳細(xì)介紹：http://www.autoinfo.gov.cn/autoi ... 191043674459518.htm
( }4 G3 s3 c3 v$ S
! ^. B& T4 [! x/ \9 L% h0 ~& FWS2主頁：http://www.ws2.com.cn