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合成彈性材料專用潤滑產品

橡塑膠件的摩潤特性


橡塑膠件在機械設備中的摩潤特性與金屬頗不同,因此其潤滑需求側重點亦與金屬機件不同。

橡塑膠件的摩擦特性與潤滑需求如下:

1. 在應力下的局部變形量較大,因此低速時較易發生跳動現象(stick-slip),需要較高黏度的油 脂,或含彈性固體潤滑劑顆粒(Solid Lubricant,如PTFE)

2. 與金屬機件相比,橡塑膠件一般僅受輕負荷、低速的摩擦,且一般為鬆配合,在摩擦面的實 際接觸區(μm尺度)內,無法透過EHD效應(Elastic Hydro-Dynamic) 摧毀潤滑脂內的增稠劑,因此脂潤滑的橡塑膠元件的摩擦介質是非牛頓流體的脂,而脂潤滑的高速元件如軸承齒輪,其摩擦介質是脂所釋出的基礎油;因此,在考慮橡塑膠件的潤滑需求黏度時,需注意的是脂的動態黏度(註),而非脂所含基礎油的動力黏度

3. 晶格狀固體潤滑劑(如MoS2, 石墨 等),與EP、AW等潤滑油脂中常被用來改善低速摩擦特性的添加劑,對橡塑膠摩擦沒有作用。

註:動態黏度(Dynamic Viscosity) ,又稱絕對黏度,其單位為:mPa⋄s (簡稱cP)。



表面粗度、摩擦速度與動態黏度


1. 持續勻速摩擦需要較低的油脂黏度與面粗度

2. 高阻尼需求應以高動態黏度應對

3. 低速、走停摩擦需要較高的油脂黏度與面粗度,俾便消除stick-slip、避免磨耗

4. 稠度不可過高以免膠黏摩擦體



潤滑油脂與橡、塑膠的相容性


橡、塑膠與多數潤滑油脂可能互相擴散污染,例如油脂中的基礎油、增稠劑、抗蝕劑、抗磨劑等可能 滲入橡塑膠中,橡塑膠中的塑化劑、軟化劑等可能溶入油脂中,橡塑膠件有可能因此膨脹(或收縮)、軟化(或硬化)、彈性減弱(延伸率增加)或增強、抗拉強度改變。油脂亦可能因損失成份、受到污染而失效。

克魯勃潤滑劑公司與集團內的姐妹公司simrit(密封、吸震材料科技的世界領導者),有非常密切的相容性測試合作關係,對工業界常用的重要橡塑膠材質所適合的潤滑劑成份有深入研究,累積了豐富的 know-how,並致力於繁複的交叉測試,所開發的橡塑膠專用潤滑油脂,與其所適配的橡塑膠均有優良的 潤滑效果與相容性。


上圖為橡塑膠試片塗上潤滑油脂後進行的應力測試與顯微照片


乾式潤滑


橡、塑膠工件並非僅能以溼潤的油、脂潤滑,欲達到減低摩擦係數、降低磨耗的目的,亦可選擇潤滑 膜(Coating)與蠟(Wax)兩種乾式潤滑。特別是在外露且講求乾淨的摩擦點上,若使用溼潤滑方式,油脂沾黏塵土、沾污衣物人體的困擾是無解的問題,只能使用乾式潤滑克服。

使用乾式潤滑的限制,在於僅適合低負荷、低速的摩擦元件。高負荷、高速或高硬度的摩擦體易刮損 相對柔軟的潤滑薄膜,且不可能如油脂般回流原位、恢復潤滑效能。

而乾式潤滑的優勢,一在於乾淨、高質感,且若不超過設計負荷、無異物刮傷,乾式潤滑永不變質失 效,反之溼潤滑的油、脂,都會因揮發、氧化、吸附塵土異物等原因愈趨髒污並逐漸失去潤滑效力。

潤滑膜,即為均勻附著於摩擦面上的固體潤滑微粒(Solid Lubricant)。市面上的潤滑膜有簡單的潤滑粉噴劑,亦有固體潤滑微粒懸浮液。克魯勃潤滑劑公司則主要研發固化潤滑膜(Bonded Coating) ,即以有機或無機接著劑(Binder),例如PA, POM, PI, Silicates等,將固體潤滑顆粒固定於摩擦面上。


上圖為固化潤滑膜,Bonded Coating,的結構示意,圖中黃色代表有機接著劑,灰色顆粒代表固體潤滑微粒


密封件的潤滑


在各種機電設備上幾乎都不可避免地會有各種密封件的出現,為確保密封件持續提供密封效能,適當 的潤滑是絕對必要的。

密封件的摩擦特性,概可分為「徑向」、「軸向」與「靜態」三類:


徑向:與一旋轉軸心持續勻速摩擦,電機、螺桿、傳動軸、齒輪箱等旋轉的主軸所使用的lip seal密封圈,主要目的為防止元件內部液態潤滑油洩漏,以及防止外界塵土侵入元件,一般常可達到流體摩擦域

軸向:一般為液、氣壓致動器 (Actuator) 或制震器 (Shock Absorber) 使用的密封圈,lip seal或o-ring,功用為隔絕元件內部的液/氣壓缸與外界大氣,多為低速往復運動,不易達到流體摩擦域

靜態:一般為o-ring ,提供液、氣管線接頭或平面閥門 (如Gate Valve) 的密封功能


因應不同的摩擦特徵,潤滑劑的性能需求如下:


徑向:

1. 一般可工作於流體摩擦域,需較低的動態黏度以降低阻力

2. 需要較高稠度以形成脂壁(grease collar) ,以增進密封性、儲存更多脂體以延長效期

3. 與被密封的潤滑油脂(例如齒輪油)相容



上圖為徑向密封圈,一般為Lip Seal

軸向:

1. 軸向運動行程較長,故潤滑脂對金屬主軸需有優良附著性,應採用複合金屬皂增稠劑

2. 因被潤滑的軸桿露出於外界環境中,故需要較低的釋油率以降低油體流失,基礎油應有良好的抗氧化性,以及較低的蒸發率

3. 高密封性將導致密封圈的膠黏燒灼與磨損,需較低的稠度

4. 若運動速度、頻率較高,或密封件剛性低(如o-ring) ,則需較低的脂體動態黏度以降低摩擦應力(導致變形降低密封性與壽命)

5. 因脂體隨軸桿行程被往復刮動,質地應較柔軟,複合鋁或鈣基皂增稠劑較為理想

6. 若密封件有較高剛性並需扺抗較不穩定的摩擦應力,潤滑脂以含有形狀對稱、尺寸均勻的微粒固體潤滑劑為宜



上圖為軸向密封圈,一般為有肋條加固的Lip Seal

靜態:

1. 組裝潤滑:避免塞入時密封件扭曲變形,由於在產線上塗抹潤滑脂效率不彰,使用乾式潤滑膜較合適

2. 微動、on/off作動潤滑:避免黏著與抗磨耗、避免stick-slip,例如各種閥門的密封件,應採用含有彈性固體潤滑劑微粒(如PTFE,即TEFLON)的潤滑膜或潤滑脂

橡、塑膠元件專用潤滑脂產品
產品名稱 動態黏度 主要成份 特性與應用
ISOFLEX TOPAS AK 50 超低 合成烴油、複合鋁基皂 高速 塑膠/金屬、塑膠/塑膠摩擦機件導線(Bowden cable)
ISOFLEX TOPAS L 32N
ISOFLEX TOPAS L 152

合成烴油、複合鋰基皂 塑膠/金屬、塑膠/塑膠 之齒輪、滑軌、徑向/軸向密封件、導線
Klüberalfa IR 83-22 全氟化油、PTFE 侵蝕性環境齒輪、滑軌、螺桿
Klüberalfa HX 83-301
Klüberalfa HX 83-302
低~中
全氟化油、PTFE 高溫、高真空、侵蝕性環境之靜態密封件、塑膠機件潤滑
Klüberbio M 72-82 低~中 低~中合成酯油、PU 軸承、徑向密封件,多用途,可生物分解
Klüberfood NH1 87-703 Hygienic
PARALIQ GTE 703
甲基矽烷油、PTFE 食品藥物機械設備高速EPDM軸向密封件,液體灌裝機密封唇,輕負荷軸承
Klüberlectric KR 44-22
Klüberlectric KR 44-102
Klüberlectric KR 44-402

低~中
合成烴油、鋰基皂 斷路器、繼電器、配電盤之電路接點、塑膠機件,良好的抗電弧功效
PETAMO GHY 133N
Klüberplex BEM 31-102
Klüberplex BEM 31-222
Klüberplex BEM 31-502


中~高
PETAMO GHY 133N: 礦物油、合成烴油、PU
Klüberplex BEM 31:礦物油、複合鈣基皂
徑向密封件與工業機電設備軸承專用
Klübersynth AR 34-401
Klübersynth AR 34-402
低~中
合成烴油、複合鈣基皂 軸向密封件,特別適合氣壓缸與氣壓避震器、電磁氣閥的密封件或O-ring
Klübersynth BLR 46-122 低~中 聚乙二醇、鋰基皂 橡、塑膠機構件、靜態密封件組裝潤滑
Klübersynth HIP 84-401 低~中 合成烴油、PTFE Ball joint(汽車球節)專用,重負荷鋼/POM
Klübersynth HLR 46-371 聚乙二醇、複合鋰基皂 齒輪、滑軌、EPDM 軸向/徑向 密封件、以EPDM為密封件的滾動軸承
Klübersynth LI 44-22 超低 合成烴油、鋰基皂、PTFE 低速機構專用低阻抗潤滑脂,專抗跳動現象
Klübersynth LIP 84-42 合成烴油、PTFE 高負荷塑膠/金屬、塑膠/塑膠 之齒輪、滑軌
Klübersynth LR 44-21 合成烴油、鋰基脂 塑膠/金屬、塑膠/塑膠 之齒輪、滑軌、門鎖
Klübersynth RA 44-702
Klübersynth RA 44-3502

超高
合成烴油、鋰基皂、PTFE 極佳的塑膠、金屬阻尼與減噪效果
Klübersynth RM 14-211 低~中 合成烴油、礦物油、複合鋁基皂、PTFE 車用避震器軸向密封件專用,超低阻力
Klübersynth UH1 64-2403 合成烴油、矽酸鹽 灌裝機密封唇、軸向密封件、塑膠閥門閥芯
Klübersynth VR 69-252
NONTROP RBR
中~高 脂肪酯、矽酸鹽 各種水龍頭、閥門之潤滑點與EPDM密封件
NONTROP ZB 91 DIN 礦物油、矽酸鹽 天然氣、石油氣之閥門閥芯與密封橡膠
PARALIQ GA 343 食品級礦物油、合成烴油、複合鋁基皂 軸承、導軌、軸向密封件、Joint接頭
POLYLUB GA 352P 低~中 礦物油、合成烴油、複合鋁基皂 軸承、導軌、各種軸向密封件,避震器主密封件適用
POLYLUB GLY 151
POLYLUB GLY 501
POLYLUB GLY 801

低~中
合成烴油、礦物油、複合鋰基皂 非常低的起動阻力,用於軸承、導軌、Joint、連桿式避震器、花鍵軸套、軸向密封件、塑膠齒輪、樞軸(Hinge)、電氣開關 等等
STABURAGS NBU 4、NBU 8 EP
STABURAGS NBU 12
STABURAGS NBU 30

中~高
礦物油、複合鋇基皂 潮溼環境重負荷軸承、徑向密封圈專用
SYNTHESO 8002 甲基矽烷油、鋰基皂 低溫環境軸承、導軌、EPDM密封件、導線
SYNTHESO GLK 0
SYNTHESO GLK 1
SYNTHESO GLEP 1

低~中
聚乙二醇、複合鋰基皂 平軸承、軸向密封件、導軌、導柱,各種需要低溫高潤滑性的滑動摩擦件
SYNTHESO PRO AA 2
SYNTHESO PRO AA 4

超高
聚乙二醇、矽酸鹽 抗高溫蒸氣,適用於各種滑動摩擦件、軸向密封件
SYNTHESO PROBA 270
SYNTHESO PROBA 330
聚乙二醇、鋇基皂 防水,適用於靜態密封件潤滑、軸向密封件、平軸承、導軌、導柱
UNISILKON GLK 112
UNISILKON GLK 1301
低~中
甲基矽烷油、複合鋰基皂 塑膠/金屬、橡塑/金屬、塑膠/塑膠 組合之滑軌、軸向密封件、導線
UNISILKON L 50/2 低~中 甲苯基矽烷油、PTFE 輕負荷軸承、徑向密封件、靜態組裝潤滑
UNISILKON TK M 1011
UNISILKON TK M 1012
高~超高
超高
甲基矽烷油、矽酸鹽 高溫工業液、氣體閥門閥芯、密封件,導線、各種滑動摩擦件潤滑、密封、阻尼





橡、塑膠元件專用乾式潤滑產品表
產品名稱 主要成份 溶劑與固化方式 特性與應用
Klüberflex 100-0
Klüberflex 100-1
複合矽膠、石墨 水基,熱固 耐磨、柔軟觸感的車廂/傢俱/門窗 海綿密封膠條潤滑膜,可藉由添加模組化添加劑改變表面光澤、附著性、抑噪性
100-1:減噪效果較優
Klüberflex 200-0 石墨、有機binder 水基,硬化劑 耐磨、抗化學藥劑之雨刷條、o-ring專用固化潤滑膜, 可藉由添加模組化添加劑改變表面光澤、附著性、抑噪性
Klüberflex 300-0 石墨、有機binder 水基,熱固 o-ring、 徑向密封圈專用固化潤滑膜,觸感柔軟,抗磨抗化學藥劑,可藉由添加模組化添加劑改變表面光澤、附著性、抑噪性
Klüberflex PSST-0 高分子聚合物、有機binder 水基,熱固 車廂海綿橡膠氣密條專用超靜音固化潤滑膜
Klüberfood NH1 K 32 蠟 (無binder) 風乾 食品藥物H1等級(NSF核准)透明脂狀蠟,適用於橡塑膠潤滑、金屬防潮防鏽、各種輕負荷摩擦潤滑
Klüberplus S 03-105 PTFE、壓克力binder 水基,風乾 超低摩擦,各種橡、塑膠與金屬材質適用,簡易型潤滑膜,適用於o-ring 組裝、車廂/傢俱/門窗 海綿密封膠條、塑膠滑軌滾輪等
Klüberplus S 04-105 高分子聚合物(無binder) 水基,風乾(或熱固) 植絨(flock)的PE、PA橡膠條專用,防止橡膠條結冰黏著於金屬板上,如車廂/傢俱/門窗等
Klüberplus S 06-100 高分子聚合物(無binder) 可加水稀釋 靜態橡塑膠件組裝潤滑、黏著專用,保護被黏附的金屬件免於鏽蝕,常溫環境專用
Klüberplus SK 12-205 蠟 (無binder) 水基,風乾 水基,風乾螺絲、o-ring、小尺寸塑膠機件潤滑專用之水蠟
Klübertop SK 01-205 高分子聚合物(無Binder) 水基,風乾(或熱固) 抗壓抗磨抗高溫之機件減摩、防鏽、防咬死 潤滑膜,50℃以上軟化為蠟狀
Klübertop TP 15-810 PTFE、PU binder 水基,風乾 金屬、塑膠、橡膠件組裝潤滑專用,適合EPDM, FKM, SBR, NBR, PC, PA, POM等
Klübertop TP 18-810 PTFE、PU binder 水基,風乾 橡塑膠專用,低摩擦係數、抗stick-slip ,植絨橡膠條亦適用,車廂/傢俱/門窗海綿密封膠條DIY潤滑專用
Klübertop TP 22-1310
Klübertop TP 22-1311
Klübertop TP 27-1310
Klübertop TP 31-1310
PTFE、PU binder 水基,硬化劑
水基,熱固(22-1311)
無植絨的橡膠密封膠條專用,減噪效果佳,適合EPDM, TPE, FPM, PUR等材質
22-1310:射出成形時自動化噴塗
22-1311:同22-1310,單劑版本
27-1310:密封件製成後以機器人自動噴塗
31-1310:射出成形時或製成成品後手動刷塗
Klübertop TP 28-1310 LC
Klübertop TP 28-1311 LC
PTFE、PU binder 水基,硬化劑
水基,熱固
車廂/傢俱/門窗 海綿密封膠條專用,觸感優越,附著性高、膠條噴塗前毋須預處理(電漿、primer等),適合EPDM, TPE, FPM, PUR等材質
28-1310 LC:密封件製成後以機器人自動噴塗
28-1311 LC:射出成形時自動化噴塗
Klübertop TP 28-1311
Klübertop TP 29-1310
PTFE、PE與PU binder 水基,熱固
水基,硬化劑
超抗磨潤滑膜,同時觸感極優,抗化學藥劑,適用於EPDM, FKM, NBR, SBR, VAMAC, VMQ, AU等,可鍍於汽車雨刷上取代傳統石墨潤滑劑(僅適用於EPDM雨刷條)
Klübertop TP 32-830 PTFE、PU binder 水基,風乾 抗油性佳的金屬、塑膠(需先測試)固化潤滑膜
Klübertop TP 34-111 PTFE、酚樹脂與環氧樹脂binder 有機溶劑,熱固 相較其它橡、塑膠專用固化潤滑膜,有最高的抗壓性、更長的使用壽命,適用鋼鐵、塑膠材質,以及NBR, HNBR, FKM等橡膠材質
Klübertop TP 36-1300 PTFE、PU binder 水基,硬化劑 透明、抗刮、抗化學物質侵蝕,功能性o-ring 作動潤滑、組裝潤滑專用
Klübertop TP 37-1310
Klübertop TP 37-1310 P
Klübertop TP 37-1310 P2
PTFE、PU binder 水基,熱固 承受高應力之汽車密封條專用固化潤滑膜,高抗磨性,抗stick-slip,減噪效果良好
P:較高表面粗度
P2:較高附著性,易於噴塗
Klübertop TP 38-901 PTFE、環氧樹脂binder 水基,熱固 食品藥物H1等級(NSF核准)透明固化潤滑膜,適用於橡塑膠組裝潤滑、輸送帶防沾黏潤滑、功能性密封件作動潤滑
SYNTHESO W 高分子石蠟基烴蠟 (無binder) 風乾 各種功能性橡塑膠、金屬機件作動、防沾黏潤滑、防鏽蝕,可用於滑道、導線、徑向密封圈 等