Verschleißfester und reibungsarmer POM-Auswahlleitfaden

Verschleißfestigkeit und geringe Reibung sind nicht die gleichen Anforderungen

Abriebfestigkeit beschreibt die Fähigkeit eines Materials, Oberflächenverschleiß, Kratzern, Verformungen oder anderen Beschädigungen bei wiederholtem Kontakt zu widerstehen; geringe Reibung beschreibt den Widerstand, der entsteht, wenn sich eine Oberfläche relativ zu einer anderen zu bewegen beginnt oder fortsetzt. Beide sind verwandt, können aber nicht als gegeneinander austauschbar angesehen werden.

Materialien mit geringer Reibung können die Betriebskraft verringern, bieten aber nicht unbedingt die längste Lebensdauer unter hohen Belastungen. Umgekehrt behalten hochverschleißfeste Materialien nach wiederholten Zyklen möglicherweise ihre Abmessungen bei, erzeugen jedoch mehr Reibung, Lärm oder Wärme, als die Anwendung zulässt.

Diese Unterscheidung ist bei der eigentlichen Komponentenauswahl wichtig. Die Buchse kann eine lange Lebensdauer und möglichst geringe Maßänderungen erfordern; Der Schieberegler achtet möglicherweise stärker auf ein sanftes Anfahren und die Reduzierung des Kriechens. Das Zahnrad erfordert möglicherweise eine stabile Zahnform, akzeptable Geräuschentwicklung und kontrollierten beidseitigen Verschleiß. Es kann erforderlich sein, dass die beweglichen Teile des Ventils auch nach längerem Stillstand noch wie erwartet funktionieren.

• Verschleissen spritzgegossene POM-Teile zu schnell?
• Sind die Kupplungsteile beschädigt?
• Ist der Bewegungswiderstand zu groß oder instabil?
• Verursacht der Mechanismus Geräusche, Vibrationen oder Kriechgeräusche?
• Ist eine externe Schmierung nicht verfügbar oder unerwünscht?
• Beeinflussen Maßänderungen die Positionierung oder Abdichtung?

Überprüfen Sie gleichzeitig Last, Geschwindigkeit und Bewegungsmuster.

Lasten sollten sein von der Kontaktfläche aus betrachtet, nicht nur die Gesamtkraft, die auf das Bauteil ausgeübt wird. Selbst wenn die Gesamtbelastung mäßig erscheint, können kleine Kontaktflächen hohe lokale Spannungen erzeugen; Kantenkontakte, Exzentrizitäten, scharfe Geometrien und ungleichmäßige Montage können die lokalen Spannungen weiter erhöhen.

Geschwindigkeit beeinflusst auch Verschleiß und Reibung. Eine langsame Bewegung kann zu Kriechen oder einem höheren Anfahrwiderstand führen, während eine schnellere Bewegung zu Reibungswärme führen kann. Der Einfluss der Geschwindigkeit hängt außerdem von der Belastung, der Doppelebene, dem Schmierzustand und der Dauer der Bewegung ab.

Kontinuierliche Rotation, wiederholte Schwingungen, Kurzhubgleiten und gelegentliche Betätigung führen nicht zu denselben Verschleißbedingungen. Rollen, die kontinuierlich laufen, und Ventilkomponenten, die sich nach längerem Stillstand plötzlich bewegen, erfordern möglicherweise unterschiedliche Materialausrichtungen.

Für anspruchsvolle Verschleißbedingungen kann Taiyi POM EDM-111 als hochverschleißfeste Richtung bewertet werden. POM EMS162, basierend auf MoS2-Füllung in hochverschleißfester Richtung, kann ebenfalls in den Vergleich einbezogen werden, wenn sein Additivsystem für die Kontaktbedingungen geeignet ist. Eine weitere Option in Richtung spezieller verschleißfester Additive bietet POM ENM1040.

Duales Material und Oberflächenzustand ändern das Ergebnis

POM-Teile verschleißen nicht selbstständig und ihre Leistung wird erheblich von den Materialien und Oberflächenbedingungen der Kontaktteile beeinflusst. Stahl, Aluminium, Messing, beschichtete Metalle, Gummi, POM, PA und andere technische Kunststoffe können unterschiedliche Reibungs- und Verschleißergebnisse hervorrufen.

Der Oberflächenzustand ist ebenso wichtig. Raue Metalloberflächen können wie Schleifmittel wirken und Polymer mitreißen; Beschädigte, korrodierte, schlecht bearbeitete oder verunreinigte Gegenflächen können selbst bei entsprechend modifiziertem POM zu schnellem Verschleiß führen.

Die möglichen Auswirkungen starrer Füllstoffe oder Verstärkungsfasern auf die Doppelteile sollten ebenfalls überprüft werden. Verstärktes POM kann die Steifigkeit und Dimensionskontrolle verbessern, kann aber auch den Verschleiß der weicheren Gegenfläche erhöhen.

Wenn Anwendungen sowohl Verstärkung als auch Schmierung erfordern, kann POM EGH20-TF als Verbundwerkstoff aus PTFE und Glasfaser bewertet werden. Auch mit Aramidfasern oder Aramidpulver gefüllte POM-Ausrichtungen können bewertet werden, wenn spezifischer Verschleiß, mechanische Unterstützung oder Kontaktausgleich erforderlich sind.

Wählen Sie die Richtung von PTFE, MoS2, Silikonöl oder anderen verschleißfesten Additiven

Verschiedene verschleißfeste und schmierende Additive wirken sich über unterschiedliche Mechanismen auf POM aus. Die Auswahl sollte auf dem tatsächlichen Betriebssystem basieren und sie können nicht als gleichwertige Möglichkeiten zur Erzielung einer Selbstschmierung angesehen werden.

PTFE-gefülltes POM wird oft in Betracht gezogen, wenn geringere Reibung, verbessertes Gleiten oder reduzierte Betriebskräfte erforderlich sind. Taiyi POM EPTL402 stellt die PTFE-Füllrichtung dar; POM EGH20-TF kombiniert PTFE mit Glasfasern und kann in die Bewertung einbezogen werden, wenn die Anwendung sowohl Schmierung als auch zusätzliche Steifigkeit erfordert.

Mit MoS2 gefülltes POM, repräsentiert durch POM EMS162, kann für die Primärsiebung unter Bedingungen mit hohem Verschleiß verwendet werden, die für sein Feststoffschmiersystem geeignet sind. POM ESO102 ist eine mit Silikonöl modifizierte Hochschmierrichtung, die bewertet werden kann, wenn gleichmäßige Bewegung, verringerte Reibung und Betätigungskraft oder ein verbessertes Laufgefühl wichtig sind.

POM ENM1040 Unter Verwendung einer speziellen verschleißfesten Additivorientierung, POM EDM-111 ist in einer äußerst verschleißfesten Ausrichtung positioniert. Diese Optionen können verglichen werden, wenn Kunden eine andere Ausgewogenheit der Eigenschaften als herkömmliche PTFE-, MoS2- oder silikonmodifizierte Systeme benötigen.

• Erforderliche Lebensdauer
• Hatische Reibung und Dynamik Reibung
• Mechanische Festigkeit und Steifigkeit
• Maßtoleranz
• Duales Material und Härte
• Trockenreibung oder Schmierungsbedingungen
• Geräusch und Bewegungsqualität
• Oberflächen- und sekundäre Verarbeitungsanforderungen
• Produktionsstabilität und Formbarkeit

Beurteilen Sie Schmierung, Lärm und Kriechen.

Bestätigen Sie bei der Prüfung der Schmierung zunächst, ob die Komponente mit Trockenreibung läuft, Fett oder Öl verwendet oder gelegentlich mit Prozessflüssigkeiten in Kontakt kommt. Materialien, die beim Trockengleiten gut funktionieren, müssen bei externen Schmiersystemen nicht unbedingt die gleichen Vorteile haben.

Wenn eine externe Schmierung nicht möglich ist, kann die POM-Ausrichtung der internen Schmierung bewertet werden. „Selbstschmierend“ bedeutet jedoch nicht, dass Reibung und Verschleiß verschwinden. Das Kontaktsystem wird weiterhin von Last, Geschwindigkeit, Geometrie, Temperatur, dualen Materialien und Oberflächenbedingungen beeinflusst.

Lärm wird auch nicht nur durch Reibung kontrolliert. Getriebegeräusche, Quietschen, Rattern und Vibrationen werden auch durch Maßgenauigkeit, Steifigkeit, Zahnform, Montagespiel, Oberflächenzustand, Resonanz, Schmierung und Formschwankungen beeinflusst.

Kriechen tritt auf, wenn die zum Einleiten einer Bewegung erforderliche Kraft erheblich von der zum Aufrechterhalten der Bewegung erforderlichen Kraft abweicht. Besondere Aufmerksamkeit erfordern Schlitten, Führungen, Verstellmechanismen, Ventilsteuerungen, Sitze und sich langsam bewegende Teile.

Verschleiß der Kupplungsteile kann wichtiger sein als POM-Verschleiß

Die Materialbewertung konzentriert sich oft nur auf Gewichtsverlust oder Dimensionsänderungen von POM-Teilen, was zu unvollständigen Schlussfolgerungen führen kann. Selbst wenn ein POM-Teil akzeptabel erscheint, können die Passflächen dennoch Politur, Kratzer, Beschichtungsverlust, Abrieb oder Dimensionsschäden aufweisen.

Dies ist besonders wichtig, wenn das POM mit weichen Metallen, plattierten Teilen, lackierten Oberflächen, Dichtungen oder einem anderen spritzgegossenen Polymer in Kontakt kommt. Verstärkungsfasern und bestimmte funktionelle Füllstoffe können den Verschleißmechanismus des Kontaktpaares verändern.

Daher sollten Reibmaterialien als Teil eines Dual-Oberflächen-Systems bewertet werden. Beim Testen werden sowohl die POM-Komponente als auch das Gegenstück untersucht. Maßänderungen, Abrieb, Oberflächenschäden, Betriebskräfte, Temperaturanstieg, Lärm und die Stabilität der Kontaktfläche müssen möglicherweise überprüft werden.

Bei Zahnrädern und ähnlichen gepaarten Teilen sollte die Materialkombination als Ganzes betrachtet werden. Es ist nicht unbedingt am besten, auf beiden Seiten das gleiche Material zu verwenden; Unterschiedliche Härte, Oberflächenzustand, Geometrie oder Modifikationssystem können ein stabileres Kontaktpaar bilden, die endgültige Kombination muss jedoch noch durch Experimente bestätigt werden.

Warum Labordaten zu Verschleiß und Reibung nicht ausreichen

Labordaten können für vorläufige Vergleiche verwendet werden, tribologische Ergebnisse hängen jedoch stark von der Testmethode ab. Ein unter bestimmten Bedingungen gemessener Reibungskoeffizient oder eine Verschleißrate kann nicht unbedingt die Leistung in einem anderen System vorhersagen.

Selbst Daten von zwei Lieferanten sind möglicherweise nicht direkt vergleichbar, wenn die Testmethode, die Probenvorbereitung, die Feuchtigkeitskonditionierung oder die Kopplungsoberflächen unterschiedlich sind. Niedrigere Reibungswerte sollten nicht automatisch als eine bessere Leistung der Komponente interpretiert werden.

Spritzgussteile bringen auch Variablen mit sich, die durch Standardlaborproben nicht dargestellt werden können, einschließlich Anschnittposition, Bindenähte, Schrumpfung, Faser- oder Füllstofforientierung, Restspannung, Oberflächenreplikation, Teileverzug und Maßtoleranzen.

Daher sollte beim Test von Spritzgussteilen versucht werden, die reale Baugruppe so gut wie möglich zu reproduzieren. Bei den Tests sollten realistische Doppelmaterialien, repräsentative Lasten und Geschwindigkeiten, erwartete Schmierbedingungen und eine sinnvolle Anzahl von Betriebszyklen verwendet werden.

• Probekörpergeometrie
• Duales Material und Härte
• Oberflächenrauheit
• Kontaktdruck
• Gleitgeschwindigkeit
• Bewegungsrichtung
• Testdauer
• Temperatur und Luftfeuchtigkeit
• Trockenreibung oder Schmierungsbedingungen
• Erste Einlaufphase

Welche Informationen müssen bereitgestellt werden, bevor eine Werkstofftyp empfohlen wird?

Werkstofftypsempfehlungen können nicht ausschließlich auf „erfordert verschleißfestes POM“ oder „erfordert reibungsarmes POM“ basieren. Ausführlichere Anwendungsinformationen helfen bei der Unterscheidung zwischen EDM-111, EGH20-TF, EMS162, ENM1040, EPTL402, ESO102, Aramid-Füllausrichtung oder anderen Materialoptionen.

Verwenden Sie diese Informationen, um die Materialrichtung zu bestimmen, überprüfen Sie dann die anwendbaren TDS, formen Sie repräsentative Teile und testen Sie unter tatsächlichen oder nahezu realen Arbeitsbedingungen.

• Teilename, Zeichnungen, Fotos und Hauptfunktionen
• Aktuelles Material oder aktuelle Werkstofftyp
• Aktuelle Fehlerarten oder Leistungsprobleme
• Bewegungstyp: Gleiten, Drehen, Schwingen, Rollen oder intermittierende Aktion
• Last, Anpressdruck, Geschwindigkeit, Verschiebeweg und Arbeitszyklus
• Erwartete Lebensdauer oder Anzahl der Zyklen
• Duales Material, Härte, Beschichtung und Oberflächenzustand
• Trockenreibung oder Schmiermitteltyp
• Betriebstemperatur und Umgebungsbedingungen
• Lärm, Kriechen oder Betriebskraftanforderungen
• Vorhandene TDS, Testberichte, Verschleißproben oder fehlerhafte Teile