Чем смазать пластиковые шестерни

19

Смазка для пластика

Уже не помню сколько времени назад, но возникла у меня проблема, с подбором смазки пластиковых механизмов используемой в автотранспорте. А это в свою очередь механизм переключения передач, механизмы климатической системы, печки, направляющие люков и т.д.

В чем сложность?! Соль в том, что сегодня найти смазку которую использует завод, в рознице за вменяемые деньги, в принципе не реально. А подобрать альтернативу еще сложнее. Специфика подобных смазок заключается в следующем:
1. Смазка должна быть инертна к различным полимерам, а большинство пластичных смазок не дружат с пластиком;
2. Смазка должна одновременно "дружить" с резиной, металлами, ну и конечно пластиком;
3. Очень часто в механизмах используют фторопласт! Очень хороший материал, но в плане смазок вообще "не дружит" с смазками. Т.к. в них, особо не нуждается и зачастую смазка на него просто не ложится.
4. Смазка должна сохранять реологическую стабильность в широком диапазоне температур.

По данные требования, конечно же попадает только силикон! Но, тут есть большое НО! Тот, силикон который имеется в продаже, очень текучий, и если при "минусе" все гуд, то при нагреве до банальных +30, резко увеличивается текучесть.

Потратил кучу денег, на покупки различных смазок и их испытания, достойной альтернативы, оригиналу я не нашел. Вернее, нашел я эту смазку, даже больше, ту которую используют при сборке, но вот ее цена 5000-7000кг. меня как то не вдохновила.

Было принято решение попробовать сотворить смазку самому. Не буду описывать все опыты проделанные мной, остановлюсь только на двух последних — удачных.

Так как я писал, выше, что столь специфическим требованиям соответствует только силикон. То именно силиконовое масло и было взято за основу. Причем чем выше будет вязкость базового масла, тем лучше. Я использовал масло 60тыс. Но так как, нам по сути нужна смазка типа "паста", то самой вязкости базы мало, нужен загуститель.

В качестве загустителя сначала пытался использовать различные смеси с глицерином, но его гигроскопичность и добавки, работали не совсем правильно, хотя контактное пятно получалось таким, что хрен наждачкой смоешь, зато при попадании воды, он сам становился как СМС. Вообще ушел от него.

В качестве загустителя я все же выбрал простой и доступный — парафин. Он отлично вписался в требуемые свойства.

Фторопласт — с целью подружить смазку с этим вредным пластиком, в состав пасты, добавил масло на основе фторопласта, что полностью закрыло требуемую спецификацию.

Смазка для пластиковых шестеренок

Современные виды пластика и полимеров позволяют использовать не только в качестве уплотнителей, но и изготавливать из них шестеренки. Это открывает перед инженерами множество возможностей, но и множество проблем. Главной проблемой стало отсутствие подходящих смазок.

Обычные средства, предназначенные для металла, не подходят, так как могут разъедать пластик, изменять его структуру и физические свойства. Поэтому были разработаны специальные типы средств. Смазка для пластиковых шестеренок позволяет добиться необходимых смазочных свойств, защищают материал от внешних факторов и обеспечивают минимальное трение.

Особенности применения смазки для пластиковых шестерен

Многие считают, что, если зубчатые передачи изготовлены из пластика, они не требуют смазки. К сожалению, это часто приводит к повреждениям и преждевременному износу механизмов. Смазку для пластика стоит использовать практических для всех типов пластиковых шестеренок, так как она обеспечивает следующие функции:

• обеспечивает длительный ресурс работы шестерен из пластика и предупреждает преждевременный износ;
• обеспечивает стабильную работу механизмов без перебоев;
• препятствует возникновению неприятных шумов и скрипов, обеспечивая практически бесшумную работу;
• сохраняет рабочую поверхность трущихся деталей целостной, без шероховатостей и потертостей;
• препятствует деформации рабочих элементов редукторов и возникновению трещин;
• защищает узлы от влияния внешних факторов, особенно высоких и низких температур.

Даже универсальные составы не могут гарантировать высокую эффективности. Воздействие обычных смесей на пластмассы может иметь следующие последствия:

1. Под воздействием обычной смазки пластик теряет прочность, и на его поверхности возникают маленькие трещины. Это быстро приводит к повреждению зубьев шестерен, что становиться причиной выхода из строя всего механизма. Потом сделать восстановление зубчатых пар с помощью смазки не получится.
2. Некоторые типы могут стать причиной набухания поверхности пластиковых деталей. Это приводит к заклиниванию шестерен, что может привести к поломке зубьев и всего узла в целом.
3. Пластиковые поверхности обладают плохой адгезии. Из-за этого классическая смазка не держится на шестернях и разлетается в стороны во время быстрого вращения.
4. Некоторые типы, например, солидол, выступают в качестве абразива. Во время работы зубья шестерен могут на глазах стереться. Это обычно приводит детали к полной непригодности.
5. Классические смазки не могут обеспечить необходимую теплоотдачу. Пластиковые редукторы отличаются от металлических тем, что сильно нагреваются во время работы. Обычное масло тает и теряет нужную консистенцию, что приводит к перегреву пластика и изменения его формы и физических свойств.

На сегодняшний день пластиковые шестеренки используются в различных сферах:

• компьютерная техника, в особенности серверы;
• офисное оборудование, в том числе принтеры и сканеры.
• мультимедийное оборудование, работа которых основана на вращательных механизмах;
• типографическое оборудование, копировальная техника и устройства для широкоформатной печати;
• в некоторых узлах автомобилей;
• кассовые аппараты;
• пищевое оборудование, в том числе конвейеры, смесительное и перевалочное оборудование.
• кухонная техника;
• медицинское оборудование;
• детские игрушки, радиоуправляемые модельки самолетов и автомобилей.

Особое внимание требуют смазки для пластиковых шестерен, предназначенные для медицинского и пищевого оборудования, так как к ним выставляются не только механические требования, но и гигиенические.

Как выбрать?

Перед покупкой масла нужно изучить все разновидности, определить для чего она нужна и убедиться, что она соответствует следующим требованиям:

1. Инертности к полимерам (смазка не должна вступать в реакцию с пластиком, чтобы не навредить движущим деталям, даже универсальные смеси могут повредить пластиковую поверхность).
2. Стабильность состава (смазка для пластмассовых шестеренок должна хорошо удерживаться на пластиковой поверхности и не менять вязкость и густоту при низких и высоких температурах).
3. Универсальность (очень часто в движущих механизмах используются элементы не только из пластмассы, но и металла с резиной, поэтому средство должно подходить к разным материалам).
4. Совместимость с фторопластом (из этого материала изготавливается большинство пластиковых шестеренчатых механизмов, поэтому если нет информации о материале, такая смазка практически точно подойдет).
5. Неподверженность к воспламенению (пластиковые редукторы сильно греются, поэтому смазка не должна самовоспламеняться от высокой температуры).
6. Экологичность (она должна быть безопасной для человека, так как пластиковые пары трения часто встречаются в кухонной и другой технике, с которой человек вступает в непосредственный контакт).
7. Противодействие влаги (она должна защищать механизм от воды и не смываться ей).
8. Хорошая сцепляемость (пластиковая поверхность очень гладка, поэтому обычные масла плохо удерживаются на деталях).

При выборе смазки важно учитывать тип рабочих механизмов и условия, при которых они работают. Учитывая это, можно выделить несколько типов:

1. Для механизмов с пластиковыми и металлическими деталями (смазка должна отлично удерживаться на поверхности различных материалов, защищать металл от коррозии и хорошо отводить тепло).
2. Для механизмов, работающих при высоких температурах (смазка должна сохранять свои свойства и структура при экстремальных температурах)
3. Для механизмов, которые эксплуатируются при низких температурах (обычные масла зимой или холодильном оборудовании застывают, потому следует подбирать смазку способную сохранять базовую вязкость, не зависимо от температуры).
4. Для шестеренных передач, работающих при повышенных нагрузках (обычная смазка под высокой нагрузкой выдавливается из рабочей зоны, вследствие чего разрушается защитная пленка и срок эксплуатации механизмов значительно уменьшается).
5. Для оборудования пищевой промышленности и для пластиковых деталей бытовой техники (производство пищевых продуктов предусматривает непосредственный контакт рабочих механизмов с едой, поэтому обычные смазки не подходят для таких целей, потому что содержат вредные для человека вещества).

Распространенные составы

Для смазки пластиковых зубчатых передач луче выбирать составы от мировых брендов, которые специализируются на разработки составов множество десятилетий. Среди наиболее распространенных можно выделить следующие:

1. Silicon Fett. Универсальная смазка для пластика, которая обладает отличной адгезией и водоотталкивающими свойствами. Может работать в широком диапазоне температур, как при низких, так и при высоких. При работе на высоких скоростях она не разлетается, а хорошо удерживается на поверхности пластика.Она отличается длительным сроком службы, она не требует замены, пока практически не высохнет, что происходит через несколько лет эксплуатации. Ее можно использовать в механизмах, сочетающих пластик с металлом или резиной.
   
   Нельзя использовать для пищевого оборудования и в открытых редукторах. Аналогом является силиконовая смазка Silicot.
2. Thermoflex Spezialfett. Она также относится к универсальным, которые можно равноценно использовать не только в пластиковых механизмах, но и металлических. Отличается тем, что сохраняет свойства и структуру при низких температурах. Но не подходит для высоких, так как начинает плавиться и растекаться, вследствие чего защитная пленка разрушается и повышается трение. Также нельзя использовать для пищевого оборудования.
3. СИ-180. Отечественная силиконовая смазка. Продается в шприцах небольшого объема, так как применяется для смазки небольших механизмов. Белая смазка отлично удерживается на пластиковой поверхность, не изменяя свойства при высоких температурах. Она не относится к группе пищевых.
4. Смазки для пищевого оборудования. Это отдельная группа, цена на которые значительно выше обычных, применяется в бытовом оборудовании и на производстве. Наиболее популярной является OKS 1110, которая используется не только для смазки, но и для уплотнения. Также можно выделить пищевую смазку Loctite для пластика и резины, изготовлена на основе силикона.

Срок эксплуатации пластиковых механизмов напрямую зависит от ухода за ними. Выбор качественной смазки позволит добить оптимальной, бесперебойной работы и сэкономить деньги на ремонтах.

Силиконовая смазка для пластиковых шестерен. В чем ее преимущества?

В настоящее время различные виды пластика используются для изготовления не только уплотнителей, но и других деталей, в том числе шестерен (зубчатых колес). Они нашли широкое применение в офисной технике, кассовых аппаратах, радиоуправляемых моделях самолетов и автомобилей, транспортных средствах, а также в медицинском, пищевом и ином оборудовании.

Далее мы попытаемся разобраться, в чем ее преимущества перед другими видами сервисных материалов.

Для чего необходимо смазывать пластиковые шестерни?

Регулярное смазывание пластиковых шестерен подходящими составами помогает добиться следующих результатов:

• Уберечь трущиеся элементы конструкции от повреждений (трещин, сколов, потертостей и т.д.) и деформации
• Исключить скрип, треск и другие посторонние шумы в узлах трения
• Защитить детали оборудования от воздействия факторов окружающей среды – например, низких и высоких температур

Совокупность таких результатов позволяет шестерням работать без сбоев в течение длительного периода времени.

Если неправильно подобрать смазочный материал или не соблюсти межсервисные интервалы, то эти детали подвергнутся преждевременному износу и быстро выйдут из строя.

На что обращать внимание при выборе смазки для пластиковых шестерен?

Тип смазки – один из основных критериев при подборе сервисного материала для пластиковых шестерен. Этому есть несколько подтверждений, о которых будет рассказано ниже.

Источник изображения: Zhukov Oleg / Shutterstock.com

Дело в том, что смазочные составы некоторых типов способны оказать негативное воздействие на прочность пластика. Это повлечет за собой растрескивание его поверхности и быстрый износ зубьев шестерен, что может привести к выходу из строя всего механизма.

Применение смазки, относящейся к типу, который несовместим с пластиками, способно спровоцировать набухание такого конструкционного материала. В результате этого шестерни могут заклинить, что грозит поломкой зубьев и устройства в целом.

Если смазка плохо удерживается на поверхностях пластиковых шестерен, то при их высокоскоростном вращении она разлетится в разные стороны.

Сервисные материалы некоторых типов работают как абразив. К таким составам относится, например, солидол. Результатом их применения может стать ускоренное истирание зубьев шестерен, из-за чего эти детали окажутся непригодными для дальнейшей эксплуатации.

Элементы пластиковых редукторов в процессе работы нагреваются сильнее, чем детали аналогичных металлических устройств. В такой ситуации некоторые типы смазок разжижаются. Это может повлечь за собой перегрев деталей, изменение их формы и других параметров.

В общем случае при выборе смазки для пластиковых шестерен необходимо обращать внимание на следующие характеристики:

• Совместимость с различными разновидностями пластика и другими конструкционными материалами
• Отсутствие самовоспламеняемости в процессе эксплуатации при высоких температурах
• Устойчивость к воздействию воды, низких и высоких температур
• Высокую адгезию к пластикам
• Безопасность для окружающей среды и здоровья человека

Какие преимущества имеет силиконовая смазка для пластиковых шестерен?

При обслуживании пластиковых шестерен наибольшей популярностью пользуется силиконовая смазка.

Она выгодно отличается от других типов сервисных материалов следующими особенностями:

• Превосходной совместимостью практически со всеми видами пластиков и эластомеров, а в некоторых случаях еще и с кожей, керамикой, красками и т.д.
• Хорошими водоотталкивающими параметрами
• Более высоким индексом вязкости, который свидетельствует об отличной стабильности консистенции продукта при его эксплуатации в широком диапазоне допустимых температур
• Отличными диэлектрическими свойствами
• Нетоксичностью
• Высокой стойкостью к окислению (смазка способна работать в течение длительного периода времени без потери свойств)

Российские силиконовые смазки для пластиковых шестерен

К таким составам относится, например, пластичная смазка EFELE SG-393. Она производится на основе силиконового базового масла высокой вязкости и политетрафторэтилена (тефлона). Благодаря такому составу смазка может использоваться в нагруженных узлах трения.

Состав имеет пищевой допуск NSF H1 (на случайный контакт с пищевой продукцией) и выполняет свои функции при температурах от -40 °С до +160 °С. При этом смазка способна выдерживать воздействие влажной среды, воды, моющих и дезинфицирующих материалов. Помимо совместимости с большинством эластомеров и пластиков этот состав инертен по отношению к керамическим уплотнителям.

EFELE SG-385 – смазка с пищевыми допусками от Роспотребнадзора и международной организации NSF (категория H1). Основными компонентами состава являются силиконовое масло, неорганический загуститель и специальный пакет присадок. Продукт выпускается с различной консистенцией по NLGI, в частности EFELE SG-385 NLGI-0 и EFELE SG-385 NLGI-3.

Состав работоспособен во влажной среде, устойчив к воздействию широкого диапазона температур (-40. +200 °С), смыванию водой (и холодной, и горячей), чистящими средствами, щелочными и слабокислотными растворами. Смазка обладает отличными электроизоляционными, хорошими уплотнительными и герметизирующими параметрами. Кроме того, состав характеризуется низким испарением и отсутствием температуры каплепадения.

ADAPSIL – силиконовая смазка с пищевым допуском NSF, главной особенностью которой является способность адаптироваться к любым эксплуатационным условиям. При нанесении она практически сразу прилипает к любой поверхности (в том числе наклоненной и вертикальной) и не стекает с нее, создавая высокопрочный защитный слой.

Смазка выполняет свои задачи в широком интервале температур (-50. +200 °C), при воздействии повышенной влажности, щелочных и слабокислотных составов. Данный силиконовый материал не смывается даже сильным напором воды (как холодной, так и горячей), обладает высокими диэлектрическими свойствами и характеризуется малой испаряемостью базового масла.

Для пластиковых шестерен, работающих при малых нагрузках, подойдет силиконовая смазка EFELE SO-780 Spray. Она функционирует в широком в интервале температур (-40…+200 °C) и обладает хорошими водоотталкивающими свойствами. Благодаря жидкой консистенции смазка способна проникать в узкие зазоры узлов трения.

Смазка для пластиковых шестеренок: чем отличается от обычных смазок

Необходимость смазки шестеренных механизмов очевидна. Это снижает трение, износ, увеличивает производительность механизмов. В зависимости от исполнения агрегата (картерный либо «сухой»), меняется и способ смазки.

В первом случае в узел заливается жидкое масло, во втором – используется консистентная смазка, которая удерживается на шестернях.

Так же, как и на металлических компонентах, смазка для пластиковых шестеренок может быть густой или жидкой. Существует мнение, что шестерни, изготовленные из фторопласта или тефлона, сами по себе являются антифрикционными.

Существует ли специальная смазка для пластмассовых шестеренок?

Практически все производители смазочных материалов имеют в своем ассортименте составы для пластика, и композитов на его основе. Теоретически, можно использовать стандартные консистентные масла для универсального применения. Однако не все они нормально взаимодействуют с пластмассами.

1. При контакте с обычной смазкой, пластик может потерять прочность и растрескаться. Разрушаются зубья, передаточный узел выходит из строя.
2. Материал шестеренок и зубчатых реек, при взаимодействии с некоторыми составами разбухает. Происходит заклинивание.
3. Адгезия на поверхностях пластиковых шестерен слишком слабая, поэтому стандартные смазки не удерживаются, и разбрызгиваются при интенсивном вращении.

Интересно, что некоторые традиционные смазки, отлично зарекомендовавшие себя в металлических редукторах, разрушительно действуют на пластиковые шестерни. Например, при использовании солидолов, зубья стираются, как будто применяется абразивная паста.

По этой причине, для пластиковых шестеренок редукторов и червячных передач выпускаются специальные адаптированные составы.

Еще один технический нюанс: пластиковые редукторы греются сильнее, чем металлические передаточные пары. Это происходит по причине низкой теплопроводности пластика: тепло из рабочей зоны не отводится.

В связи с этим, высокотемпературная смазка для пластиковых шестерен должна сохранять базовые свойства, как в холодном, так и в разогретом состоянии.

Применение смазки для шестеренок, изготовленных из пластика

• мультимедийное оборудование, использующее устаревшие носители информации (компакт диски, кассеты), в которых применяются механизмы вращения;
• компьютеры, серверы (компакт диски);
• компьютерная периферия: сканеры, принтеры, игровые манипуляторы;
• типографское оборудование: плоттеры, устройства широкоформатной печати, множительная техника;
• офисное оборудование: копиры, МФУ;
• кассовые аппараты;
• механизмы для приготовления пищи: например, кофеварки;
• медицинская техника;
• авиа моделирование.

Учитывая области применения, специализированные смазки должны отвечать не только механическим требованиям. В медицинских и пищевых агрегатах требуется санитарная и гигиеническая сертификация. Поэтому такие составы по определению не могут быть дешевыми.

Распространенные смазки для пластиковых механизмов

Silicon Fett от Liqui Moly

прекрасно удерживается на поверхности, отталкивает воду. Свойства сохраняются в широком диапазоне температур. Благодаря хорошей липкости, не разбрызгивается на высоких скоростях.

Этот состав имеет продолжительный срок службы: замена производится не по причине старения, через несколько лет использования смазка естественным образом высыхает.

Нейтрально взаимодействует как с чистым пластиком, так и с передаточными парами из различных материалов: пластик + металл, пластик +резина.

Еще один продукт от Liqui Moly

Thermoflex Spezialfett. Это универсальная консистентная смазка, которая может работать как в металлических, так и в пластиковых редукторах. Несомненное преимущество этого состава – сохранение вязкости при отрицательных температурах.

Однако при сильном нагревании, смазка плохо удерживается на поверхности шестерен. Поэтому для высоко оборотистых редукторов она не подходит. Не пищевой продукт.

Силиконовая смазка СИ-180

Неплохой вариант отечественного производства. Она применяется в основном для авиа моделирования, поэтому форма выпуска довольно компактная.

Эта смазка выдерживает высокие температуры и скорости вращения. Кроме того, она отлично прилипает к зубьям, и не разбрызгивается. Ограничение традиционное: смазка не пищевая.

Пищевые составы

Это отдельная категория. Обычно такие продукты классифицируют, как смазки для кофе машин, хотя они прекрасно работают в любых механизмах. Просто стоимость будет выше, чем у технических масел.

Например, OKS 1110. В инструкции указано применение: уплотнение механизмов. На самом деле, такие смазки отлично работают и на шестеренных парах.

Если ваш пластиковый редуктор или червячная пара работает от случая к случаю, можно обойтись недорогой силиконовой смазкой или простым техническим вазелином.

А при высоких температурных и скоростных нагрузках, необходимо тщательно подбирать состав смазки по ее характеристикам.