Больше, чем просто износостойкость: расшифровка секретов применения ПОМ (полиоксиметилена) в прецизионных зубчатых передачах

В области точного машиностроения и передачи энергии шестерни являются основными компонентами передачи мощности и управления движением. При обсуждении материалов для зубчатых передач традиционное впечатление часто сосредотачивается на прочности и долговечности металлов. Однако с развитием технологий появился высокоэффективный конструкционный пластик.ПОМ (полиоксиметилен)— незаметно переопределяет границы проектирования и области применения прецизионных зубчатых передач благодаря своим выдающимся комплексным свойствам. Сегодня давайте раскроем более глубокие секреты применения ПОМ в прецизионных зубчатых передачах, выходящие за рамки простой «износостойкости».

I. POM: естественный «потенциальный запас» для Gears

ПОМ, широко известный как «ацеталь» или «полиацеталь», намекает на свою основную характеристику через свои прозвища — он обладает жесткостью и прочностью, сравнимой с металлом. Это линейный высококристаллический полимер, регулярная молекулярная структура которого дает ему несколько преимуществ, критически важных для применения в зубчатых передачах:

1. Превосходная жесткость и прочность: ПОМ имеет высокий модуль упругости и прочность на разрыв, что позволяет ему выдерживать необходимые нагрузки во время зацепления и передачи, обеспечивая плавную работу и устойчивость к деформации.

2. Превосходная усталостная стойкость: ПОМ демонстрирует выдающуюся устойчивость к усталости при повторяющихся циклах нагрузки, что имеет решающее значение для зубчатых передач, требующих длительной высокочастотной работы, эффективно продлевая срок службы.

3. Очень низкий коэффициент трения и превосходная износостойкость: это самая известная особенность POM. Его самосмазывающиеся свойства позволяют шестерням POM работать плавно в условиях отсутствия смазки или минимальной смазки, уменьшая износ, снижая уровень шума и обеспечивая работу «без обслуживания» или «с низкими эксплуатационными расходами».

4. Превосходная стабильность размеров: ПОМ имеет низкое водопоглощение, что означает, что его размеры практически не меняются во влажной среде. Это обеспечивает долговременную стабильность точности передачи, предотвращая проблемы с зацеплением или заедания из-за колебаний влажности окружающей среды.

II. Помимо износостойкости: более глубокая ценность ПОМ в прецизионных зубчатых передачах

Если износостойкость является «входным билетом» POM, то всеобъемлющая ценность, которую он приносит с точки зрения дизайна, эффективности и стоимости, является его «козырной картой».

• Малый вес и снижение шума: плотность ПОМ составляет всего лишь одну седьмую плотности стали, что значительно снижает инерционную массу движущихся частей, обеспечивает высокую скорость реагирования и общий вес оборудования. Кроме того, его полимерные характеристики эффективно поглощают вибрацию и удары, что приводит к гораздо более тихой работе по сравнению с металлическими шестернями. Это делает его идеальным для приложений, требующих низкого уровня шума, таких как офисное оборудование, бытовая техника и интерьер автомобилей.

• Свобода дизайна и интеграция. С помощью литья под давлением из ПОМ можно легко придать сложные формы, создавая интегрированные компоненты шестерни со ступицами или втулками или даже объединяя шестерню с другими функциональными деталями в единое целое. Это значительно уменьшает количество деталей, упрощает процессы сборки и снижает общие затраты.

• Химическая стойкость и работа без масла: ПОМ демонстрирует хорошую стойкость к большинству органических растворителей, масел и смазок. Это позволяет шестерням из ПОМ надежно работать в средах, подверженных воздействию смазочных материалов или определенных химикатов. Его самосмазывающийся характер делает его предпочтительным выбором в отраслях, где необходимо избегать загрязнения маслом, таких как пищевая, медицинская и упаковочная промышленность.

III. В стремлении к совершенству: высокопроизводительные решения Weisa Tech для ПОМ совместно с ведущими мировыми химическими компаниями

Являясь профессиональным поставщиком инженерных пластиков, компания Shanghai Weisa Plastic Technology Co., Ltd. понимает, что, хотя базовая смола ПОМ работает хорошо, для конкретных требовательных применений необходимы высокоэффективные модифицированные материалы. Мы тесно сотрудничаем с ведущими мировыми химическими компаниями, такими как BASF, SABIC, чтобы предоставлять клиентам модернизированные решения POM:

БАСФ:

1. ПОМ BASF Ultraform®

Для прецизионных зубчатых передач однородность и чистота материала имеют основополагающее значение для обеспечения стабильности серийного производства и низкого уровня отказов. Серия BASF Ultraform® POM известна своей исключительной чистотой и высочайшей консистенцией. Благодаря передовым производственным процессам примеси и остатки мономеров сводятся к чрезвычайно низкому уровню. Это не только придает превосходные начальные механические свойства, но также обеспечивает очень низкую скорость износа и исключительную стабильность размеров в течение длительного использования. Это неотъемлемое высокое качество формирует прочную основу для создания высоконадежных и долговечных прецизионных зубчатых передач.

2. Серия смазок BASF Ultraform®.

Для работы в экстремальных условиях эксплуатации, таких как высокие скорости вращения, большие нагрузки или абсолютно безмасляная смазка, необходимо дополнительно повысить базовую износостойкость. Для этой цели BASF предлагает специализированные марки Ultraform® с внутренней смазкой. В эту серию равномерно включены специальные смазочные материалы (например, ПТФЭ, силиконовое масло), что значительно снижает коэффициент трения материала и скорость износа. Например, такие марки, как Ultraform® H 4320 PVX, специально разработаны для решения сложных задач, таких как высокие значения PV (давление-скорость), эффективно предотвращая заклинивание шестерен или ненормальный износ в сложных условиях. Это обеспечивает максимальную эффективность трансмиссии и увеличенный срок службы, что делает его идеальным выбором для таких применений, как системы автомобильных дверных замков и высокопроизводительные электроинструменты.

3. Усиленные и специальные функциональные классы: удовлетворение комплексных потребностей

В дополнение к своим превосходным сериям гомополимеров и смазок, BASF также предлагает усиленные и специальные функциональные материалы из ПОМ с помощью инновационных технологий модификации, полностью отвечающие разнообразным потребностям конструкции зубчатых передач:

o Марки, армированные стекловолокном: сохраняя основные преимущества ПОМ, эти марки значительно повышают жесткость и прочность, одновременно заметно улучшая сопротивление ползучести и термостойкость. Они подходят для компонентов зубчатых передач, требующих чрезвычайно высокой жесткости конструкции.

o Антистатические/проводящие марки: за счет добавления специальных присадок эти марки эффективно устраняют накопление статического электричества во время работы редуктора, предотвращая электростатические помехи или адсорбцию пыли. Они идеально подходят для оборудования офисной автоматизации, такого как копировальные аппараты и принтеры.

o Марки с высокой текучестью: эти марки, оптимизированные по текучести расплава, идеально заполняют сверхтонкостенные или очень сложные формы для микрозубчатых колес, обеспечивая равномерную плотность и низкое внутреннее напряжение в формованных деталях. Это гарантирует точность размеров и долговечность микрошестерен.

САБИК:

SABIC LEXAN™ POM (ранее SABIC® POM):SABIC предлагает широкий выбор улучшенных марок ПОМ. Например, ПОМ, армированный стекловолокном, значительно улучшает термостойкость и сопротивление ползучести, сохраняя при этом хорошую жесткость. Маслонаполненный ПОМ со встроенными смазочными материалами обеспечивает самосмазку зубчатых передач на протяжении всего срока службы, что делает его особенно подходящим для полностью герметичных систем микротрансмиссии, где смазку невозможно пополнить.

IV. Заключение

В мире прецизионных зубчатых передач ПОМ уже давно вышел за рамки упрощенного ярлыка «заменитель металла». Это представляет собой более разумную, более экономичную и более эффективную философию выбора материалов. От систем автомобильных дверных замков и роликовых приводов принтеров до микротрансмиссий в устройствах умного дома — шестерни POM тихо и точно управляют различными аспектами современной жизни.