目前位置:首頁 > 機構阻尼與潤滑 > 機構潤滑與阻尼
機構潤滑與阻尼

Klüber Lubrication適用於機構件的潤滑、阻尼解決方案


在3C電器、汽車內裝、家庭、辦公室中,看不見的角落裡,有著許多導軌、轉軸、培林、塑膠齒輪或單純的機構摩擦點,選擇適當的潤滑阻尼劑可調整機構的特性


潤滑與阻尼─定義與磨潤需求

潤滑:


潤滑的意義是減少固體對固體的摩擦阻力,盡可能趨近或達到混合摩擦與流體摩擦區域交界的最低摩擦點。

或在混合摩擦乃至於邊界摩擦區域,以物理、化學方式減緩固體摩擦面間的熔執、曳行現象


阻尼:


阻尼的意義,在於以高動態黏度的潤滑油脂,迫使摩擦件在極低速即進入流體摩擦區域,摩擦阻力應僅受高黏度油脂的流體阻力所支配。


動態黏度:


動力元件一般於中高速或中高負荷狀態下工作,而機構件則通常處於低速低負荷(0.1m/s↓、10bar↓),脂的動態黏度(Dynamic Viscosity)支配此時的摩擦特性。



機構潤滑與阻尼

質感是相對主觀的品質因素,包含外觀、聲響、觸感、機構阻抗等等。與潤滑阻尼相關的機構阻抗,有人偏好低阻力的輕巧感、有人喜好高阻力的沈重厚實。而不均勻、不穩定的摩擦感則是低質感的代表特性。例如砂礫感、跳動現象等。


輕巧低阻力機構,需要的是較低動態黏度、且含有合適的低阻力固體潤滑劑的潤滑脂。但若追求厚重、紮實的質感,則應選擇較高的動態黏度。


脂的動態黏度隨溫度、摩擦速度而改變,各家供應商所測試的條件有可能不同,因此一般難以直接比較。克魯勃潤滑劑公司一般是以Haake錐板式黏度計 、300rpm、25℃時測得。


動態黏度,又稱絕對黏度,其單位為:mPa⋄s (簡稱cP)。



為易於辨識,克魯勃潤滑劑將機構潤滑阻尼脂的動態黏度區分為EL、L、M、S、ES五級,代表從極低黏度到超高黏度:
EL:≤2000cP
L:2000 - 4000cP
M:4000 - 8000cP
S:8000 - 20,000cP
ES:≥20,000cP



除了動態黏度外,潤滑脂與機構上塑/ 橡膠材質的相容性與附著性也同樣重要,多數機構件或齒輪使用的塑膠材質是尼龍(PA66) 、ABS、POM、壓克力(PMMA) 、PC等極性塑膠,以及NBR、ACM、AU等極性橡膠,是以Klüber Lubrication的機構潤滑、阻尼脂均採用與上述物質相容性最佳的精煉礦物油與/或合成烴油,並經過相容性測試,測量橡塑膠的體積、硬度、強度、延伸率在高溫下覆蓋各種阻尼脂後的變化率。



塑膠齒輪、傳動機構與導軌潤滑

輕負荷傳動機構的潤滑性必須與扭力、反應速度、精度與行程等因素配合,務求選擇最適合的動態 黏度與添加劑成份,以避免跳動現象(動/靜摩擦係數相差太大或系統剛性不足)、overshoot (動摩擦係數太低)、馬達過載(阻尼效果太高) 等問題。



乾式潤滑

除了潤滑脂以外,輕負荷的機構、傳動件也可以採用乾式皮膜(Bonded Coating,亦稱潤滑膜、塗裝) 潤滑,乾式潤滑膜的優勢在於效果更長、不沾塵污、不滴落、不擴散。



範例:光碟機的潤滑與阻尼

1. 進退片機構(齒輪、軌道):需要高阻尼脂或低摩擦潤滑膜,以提供平穩、一致的機構阻抗力與零噪音。下表任一種阻尼潤滑脂或乾式潤滑膜均適用。


2. 讀取頭托架與軌道:在此需要非常穩定平順的摩擦係數以幫助讀取頭盡快定位,過低的阻力易導致overshoot,過高的阻力導致定位過慢,不勻均的阻力導致跳動(stick-slip)與定位錯誤。建議於軌道上鍍乾式潤滑膜,若托架是透過燒結含油軸承接觸軌道,建議採用有多種黏度選擇的Klübersynth DB 2系列含浸油。使用乾式潤滑膜於軌道上,可免除一切潤滑油脂揮發、硬化/液化、沾塵等問題。


3. 讀取頭驅動齒輪與驅動螺桿(leadscrew spindle): 與進退片機構相比,此處使用頻率高、工作溫度高、精確度要求高,因此應選擇較耐高溫(不易揮發)、較高且穩定的稠度、低黏度、抗壓性高的潤滑脂。
若光碟機內部溫度長期保持在相當高溫狀態,建議使用Klüberalfa IR 83-22 ,可以確保其不致因高溫而喪失潤滑性能。若無高溫問題,建議使用ISOFLEX TOPAS NB 52或Klübersynth LI 44-22。





機構件阻尼/潤滑脂系列簡表
產品名稱 動態黏度 主要成份 特性
Klüberalfa IR 83-22 L 氟化油(PFPE)、鐵氟龍(PTFE) 耐高溫、不變質變色、不蒸發硬化/ 粉化,適合高溫光碟內部機件
Klübersynth RA 44-702
Klübersynth RA 44-3502
S
ES
合成烴油、鋰基皂、PTFE 極佳的塑膠、金屬阻尼減噪效果
ISOFLEX TOPAS NB 152 M 合成烴油、複合鋇基皂 高/低速、較高負荷時均有極佳潤滑性能
Klübersynth LI 44-22 EL 合成烴油、鋰基皂、高含量PTFE 低速機構專用低阻抗潤滑脂,專抗跳動現象
Klübersynth LR 44-21 L 合成烴油、鋰基皂 高黏附性與流動性,適合複雜結構的機構
POLYLUB GLY 151
POLYLUB GLY 501
POLYLUB GLY 801
L
L/M
M
合成烴油、礦物油、複合鋰基皂 適合較軟的橡、塑膠材質,非常低的起動阻力


乾式潤滑膜系列簡表
產品名稱 主要成份 特性
Klübertop TP 36-1300 PTFE、PU binder 透明、抗刮、抗化學物質侵蝕,適用於較軟材質
Klübertop TP 34-111 PTFE、酚樹脂與環氧樹脂binder 相較其它乾式潤滑膜有較高的抗壓性、更長的使用壽命,適用金屬、塑膠件
Klübertop TP 15-810 PTFE、PU binder 高附著力,長效抗侵蝕,適用金屬、塑膠、橡膠件
Klüberplus S 03-105 PTFE、壓克力binder 超低摩擦係數、適用ABS, PC, PVC, PU, PA, PS塑膠、NBU, FKM, SBR, EPDM橡膠、鐵與非鐵金屬件