Применение пневматических приводов позволяет решать задачи по оптимизации оборудования и автоматизировать различные технологические процессы. Например, в трубопроводах такие механизмы способствуют улучшению конструкций, а также герметичность, ресурс, КПД, устойчивость к воздействию агрессивных сред и внешних факторов окружающей среды.
Для снижения потерь на трение и увеличения срока службы пневмоцилиндров их детали производят из специальных конструкционных материалов. Например, для изготовления гильз используют стали, а также нержавеющие или алюминиевые сплавы. Для того, чтобы снизить шероховатость их внутренних поверхностей применяют специальные методы финишной обработки и дополнительно наносят функциональные покрытия.
Используемый конструкционный материал зависит от характеристик взаимодействующих поверхностей и особенности их изнашивания. Благодаря стабилизации коэффициента трения можно предотвратить скачкообразное движение элементов, увеличить их эксплуатационный срок и повысить КПД всего привода.
Технологии, обеспечивающие пневматические системы всеми необходимыми свойствами должны отвечать двум критериям: низкая стоимость и максимальная эффективность.
Особенности антифрикционных покрытий MODENGY
Снизить трение и износ деталей, обеспечить их защиту от агрессивных сред, химикатов и коррозии позволяет применение антифрикционных твердосмазочных покрытий (АТСП) MODENGY от российской компании «Моделирование и инжиниринг».
Благодаря своей многофункциональности такие покрытия могут полностью заменить традиционные смазочные материалы. В отличие от пластичных смазок и масел АТСП не выдавливаются под воздействием нагрузок и давления из зон трения, а разделительный слой таких составов не зависит от внешних факторов.
На металлических поверхностях покрытия образуют нелипкую сухую полимерную пленку, которая состоит из высокодисперсных частиц твердых смазочных веществ. Такой слой обладает очень высокой адгезией и защищает детали от фрикционного износа.
Особенности покрытия MODENGY 1014
Для обслуживания пневматических систем рекомендуется использовать антифрикционное покрытие MODENGY 1014. Это материал серого цвета на основе политетрафторэтилена (тефлон) и дисульфида молибдена. Данный состав обладает высокой несущей способностью, антикоррозионными и противозадирными свойствами, а также отличными показателями износостойкости. Благодаря ПТФЭ покрытие после отверждения становится однородным и гладким.
На внутренних поверхностях гильзы MODENGY 1014 выполняет уплотняющую функцию, а слой покрытия снаружи цилиндра обеспечивает защиту и эстетичный внешний вид изделия. Покрытие работает в диапазоне температур от -75 до +255 °C. Его несущая способность по тесту SRV составляет 2700 МПа.
Нанесение материала осуществляется методом окраски из распылительных устройств. Для его отверждения детали нужно поместить на 40 минут в специальную печь, внутри которой должна быть температура в +200 °C.
Лабораторные испытания MODENGY 1014
Антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY 1014 прошло тестирование на коррозию, химическую стойкость и адгезию.
Испытание на устойчивость коррозии проходило согласно DIN EN ISO 9227, где деталь с покрытием помещалась в камеру с солевым туманом на определенное время. По результатам теста покрытие показало очень высокий уровень антикоррозионной защиты – не менее 672 часов. Данное значение может быть увеличено путем дополнительной подготовки поверхности, например, фосфатированием.
В испытаниях на химическую стойкость участвовали детали пневматических систем, изготовленные из анодированного алюминиевого сплава. Само тестирование проводилось по ГОСТ 9.403-80 по методу А и Б.
В первом случае в специальную емкость заливали 250 мл раствора соляной кислоты (25 %) и помещали в нее деталь с антифрикционным покрытием плоской стороной вниз. После этого емкость герметично закрывалась, а испытуемые элементы выдерживались в ней в течение 50 часов при температуре +20 °C.
Испытание методом Б несколько отличается. На поверхность детали с покрытием помещался тампон, смоченный в растворе соляный кислоты. Затем данный участок поверхности закрывался специальным колпаком таким образом, чтобы его стенки не касались тампона, а положение колпака надежно фиксировалось.
Тест по методу Б проводился в течение 7 суток при комнатной температуре. По истечении данного времени тампон убирали и сравнивали общее состояние покрытия с участком, на который воздействовала кислота.
По результатам испытаний вздутия, отслоения, растрескивания, изменения цвета и других дефектов покрытия обнаружено не было.
Тест на адгезию проводился одновременно с испытаниями на химическую стойкость по ISO 2409:2013 методом решетчатых надрезов. Результаты оценивались по шкале от 1 до 3 баллов, что обозначает минимальный, средний и максимальный показатель снижения адгезии после испытания.
| Оценка перед испытанием | Оценка после испытания |
0 баллов |
1 балл |
Данное испытание показало незначительно снижение адгезии покрытия при сохранении его основных защитных свойств. MODENGY 1014 сохранило эстетичный внешний вид и гладкую поверхность даже после длительного нахождения в 25 %-ном растворе соляной кислоты.
Преимущества
Применение антифрикционного твердосмазочного покрытия MODENGY 1014 показало, что оно способно обеспечить работоспособность пневматического привода без использования дополнительных смазок. Например, при работе оборудования в запыленной среде такое решение является наиболее оптимальным. Не исключено применение MODENGY 1014 совместно с пластичными смазками, но при условии их правильного подбора относительно определенного узла. В этом случае коэффициент трения можно снизить в 3-4 раза, тем самым увеличив ресурс оборудование.
Еще одной актуальной проблемой пневматического привода, которую решает покрытие – прилипание резиновых уплотнений к металлическим поверхностям, из-за которого увеличивается усилие на страгивание подвижных элементов привода с места. При этом сама резина повреждается и теряет свои уплотняющие свойства.
MODENGY 1014 создает на поверхностях разделительную сухую пленку, которая препятствует контакту металла и резины. Таким образом обеспечивается целостность уплотнителей и облегчается запуск привода.
Преимущества покрытия MODENGY 1014 перед традиционными смазочными материалами:
-
Высокая степень защиты поверхностей от внешних воздействий, химически агрессивных сред и т.п.
-
Работоспособность в запыленной среде
-
Обеспечение плавного движения привода
-
Увеличение ресурса и КПД пневмоцилиндров
-
Технология нанесения не требует существенных затрат на внедрение – покрытие наносится методом окрашивания
Применение покрытия MODENGY 1014 позволяет существенно уменьшить себестоимость пневмопривода. Это доступно благодаря возможности применения более дешевых конструкционных материалов при производстве гильз, а также из-за ненадобности трудоемкой финишной обработки поверхности.
Кроме пневмоцилиндров покрытие MODENGY 1014 может использоваться и в других узлах трения скольжения: шлицевых, шпоночных, резьбовых соединениях, подшипниках, направляющих и т.д.
