Како оптимизовати завршну обраду површине и коефицијент трења у пнеуматским системима

У домену брзе{0}}индустријске аутоматизације, разлика између високо прецизне монтажне линије и текућих проблема са одржавањем често зависи од само неколико микрона квалитета површине. Савремени пнеуматски системи, који су познати по својим брзим и репетитивним покретима, стављају значајан стрес на динамичке заптивке. Када је пнеуматски цилиндар у празном ходу неко време, еластомер пријања за контактну површину, што доводи до ситуације која се назива Стицк{3}}ефекат клизања.

Ако коефицијент трења није пажљиво регулисан, систем доживљава „заглављивање“-изненадног потреса при покретању који доводи до нетачности позиционирања, прекомерног нагомилавања топлоте и прераног трошења заптивне усне. За инжењере, ефикасно управљање динамичким заптивачем захтева темељно разумевање триболошких интеракција између еластомера и завршне обраде металне површине.

У инжењерском смислу,Коефицијент трења (μ)је однос силе трења између два тела и силе која их притиска једно уз друго. Међутим, у науци о полимерима, морамо разликовати две критичне фазе:

Пробојно трење (статичко):Почетна сила потребна за превазилажење молекуларне адхезије између заптивке и зида цилиндра. Ово је обично знатно веће од трења при кретању због вискоеластичне природе гуме, што јој омогућава да током времена тече у микроскопске удубине површине за спајање.

Трење трчања (кинетичко):Сила која се доживљава током непрекидног кретања.

У високо{0}}прецизном пнеуматском дистрибутеру, велико трење при ломљењу доводи до „кашњења у одзиву“. Систем захтева већи притисак да почне да се креће него да настави да се креће, што резултира нестабилним, осцилујућим покретом који може оштетити осетљиве роботске компоненте.

Гумено трење је јединствено јер се састоји од две компоненте:адхезијаидеформација. Адхезија се јавља на молекуларном нивоу где се ланци еластомера везују за површину која се спаја. Трење деформације настаје када се гума „преора“ храпавостом површине цилиндра.

Да бисмо оптимизовали перформансе, фокусирамо се наМикро{0}}геометријаповршине заптивача. Конструисањем специфичне текстуре површине, заптивка делује као микроскопски резервоар за подмазивање. Како се заптивка креће великом брзином, она извлачи мазиво из ових долина, стварајући аХидродинамички филм за подмазивање. Овај танки слој уља или масти одваја гуму од метала, ефикасно замењујући „чврсто-у-чврсто“ трење са „течним“ трењем, које је за редове величине ниже.

АтКИНГДАО БРИГХТ РУББЕР&ПЛАСТИЦ ЦО., ЛТД, користимо три основне стратегије да смањимо трење и спречимо слепљивање:

Унутрашње подмазивање (НБР ниско-НБР):Ми формулишемо једињења нитрила (НБР) са унутрашњим адитивима као што су графит, молибден дисулфид (МоS2), или ПТФЕ микро-прах. Пошто се заптивка благо хаба током свог радног века, ова мазива мигрирају на површину, обезбеђујући непрекидан, самоподмазујући интерфејс.

ПТФЕ заптивке за поклопце (гума/ПТФЕ композити):За апликације које захтевају скоро{0}}нулу пријањања, користимо композитни дизајн. Клизни прстен од ПТФЕ (политетрафлуороетилена) управља динамичким интерфејсом, док еластомерни О- прстен обезбеђује неопходну "енергетску" силу за одржавање заптивке. Ово комбинује светску{4}}класу ниског трења ПТФЕ-а са еластичном меморијом од НБР или ФКМ.

Површински третмани (халогенација):Да бисмо смањили инхерентну "лепљивост" гуме, ми користимоХалогенација(обично хлорисање). Овај процес модификује молекуларну структуру површине заптивача, повећавајући његову тврдоћу и смањујући површинску енергију. Резултат је "глатка" површина која је отпорна на лепљење чак и након дугих периода неактивности.

Ефикасност динамичког заптивача у великој мери зависи од завршне обраде површине за спајање. Препоручујемо аХрапавост површине (Ra)оф0,1 до 0,4μmза отвор цилиндра или шипку.

Ако је површина превише глатка (Ra<0.1μm):Филм за подмазивање се не може формирати, што доводи до усисног{0}}ефекта сличног вакууму који драстично повећава трење ломљења.

Ако је површина превише груба (Ra>0.4μm):Врхови металне површине делују као турпија, брзо бришући ивицу заптивке и изазивајући цурење.

Штавише,Тврдоћа(мерено на обали А) игра кључну улогу. Тврђе једињење (нпр. 85 Схоре А) показује мању контактну површину под притиском, што генерално смањује укупно трење. Међутим, за одржавање заптивке потребна је већа интерференција, што може повећати локализовани стрес. Обично балансирамо ове факторе циљајући опсег 70-80 Схоре А за већину пнеуматских апликација.

Сценарији примене за високе{0}}динамичке заптивке

Пнеуматски клизачи велике брзине{0}:Неопходан за одабир-и-робота где се време циклуса мери у милисекундама.

Роботске руке индустријске аутоматизације:Заптивке у спојевима и актуаторима морају да обезбеде конзистентан обртни момент да би се обезбедило глатко кретање као -људско.

Високо{0}}Хидраулични/пнеуматски дистрибутери:Где се калем вентила мора померати хиљаде пута на сат без да се „залепи“ у отвореном или затвореном положају.

Савладавање динамичког заптивања није само избор материјала; ради се о пројектовању триболошког система. Комбиновањем специјализованих НБР/ПТФЕ композита са напредним површинским третманима као што је халогенација,КИНГДАО БРИГХТ РУББЕР&ПЛАСТИЦ ЦО., ЛТДпомаже произвођачима да елиминишу ефекат{0}}клизања и продуже век трајања својих аутоматизованих система.

Ако ваша производна линија има несталне покрете или прерано откаже заптивање, контактирајте наш инжењерски тим. Пружамо прилагођено ЦоФ тестирање и оптимизацију материјала како бисмо осигурали да ваши пнеуматски системи раде са максималном прецизношћу и минималним трењем.