WS2及固體潤滑涂層在機械工業的應用

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“憨老馬”：您好！
4 e. z3 k" z" z     對于這種減速機，單純用WS2技術改造成無油機，是不現實的。
; b+ `4 p' S$ R- w/ _! n4 T     但是如您所說的問題，我認為傾向于生產質量事故來看更恰當些。從設備管理的角度，特別是生產線上的設備，根據減速機的使用壽命、或是關鍵零部件的使用壽命，實行嚴格的設備維護、更新制度，做好平時巡檢，定期更換、維護維修。這樣的事故一定可以避免；當然，選用優質的減速機設備，以提高和延長設備的維修維護的周期，也是提高效率的一個途徑。

憨老馬

謝謝您寶貴的意見!

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但WS2可以減少磨損、延長使用壽命。舉一個案例：某生產污水處理設備的公司，經評估采用了這樣的方案：把污水處理設備中的軸承（軸承選用國產名牌）全部使用WS2鍍膜處理，雖然成本提高了，但由于軸承的使用壽命可從原來的一年提高到二年以上，節約了售后服務的費用，而這項費用遠遠高于增加WS2的成本。
WS2的優點及效益
" S" V# N3 y9 S- S0 r; s* D2 c$ D  |● 解決問題：降低摩擦系數，減少磨損、咬合等。
● 克服或減少機械潤滑問題，提高機械的工作效率及使用壽命。
● 能消除或減少由摩擦、摩損等引起的許多設備維修、維護問題。
● 保持零件尺寸不變，涂層厚度僅0.5微米。
' q7 x- T' ]+ g& n6 B5 Y● 標準載荷達100,000PSI（或與基材的承載能力相同）。
, \6 i2 A) ~) o& F' K● 操作溫度范圍廣，從-273℃到650℃。
● 穩定、無毒、無腐蝕性、不溶于其它溶劑，其良好的兼容性也提高了所有與其同存油類的性能。
9 b- m- u7 }5 a● 物體表面可達100%潤滑，摩擦系數可減至0.030。

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除了減少磨擦和降低磨損以外，WS2還具有許多其他的優點，這要取決于所應用的場所。一般地說，它可以改善產品的質量，延長設備的使用壽命，消除或減少昂貴的維護和維修問題。比如在塑料工業中WS2用于處理注塑成型模具以減少粘接現象和提高產量；汽車工業中使用WS2來潤滑不同的零件，如活塞環和軸承，以減少摩擦和磨損；機器人工業中用WS2來處理軸承和套筒，以延長這些重復運動易磨損部件的使用壽命；在重工業及機械工業中也用WS2來處理各式鉆頭、銑刀等工具（WS2+PVD的復合鍍層工具，被稱為“黃金工具”）。

活塞環是汽車發動機的關鍵零件，在高溫、高壓、高速和潤滑極其困難的條件下工作，尤其是第一道環的工作條件最為惡劣。因此，活塞環一直是發動機上使用壽命最短的零件。活塞環工作時受到氣缸中高溫高壓燃氣的作用，溫度很高（第一道環溫度高達600K），同時在氣缸內隨活塞一起作高速運動，加上高溫下機油容易變質，使活塞環的潤滑條件變壞，難以保證良好的潤滑，因而磨損嚴重。目前用合金鑄鐵（在優質灰鑄鐵中加入少量銅、鉻、鉬等合金元素），第一道環鍍鉻，其余環一般鍍錫或磷化。目前國內最好的是從美、德等國家引進的二硫化鉬工藝，主要有噴涂法、電泳法等。但由于二硫化鉬不能承受高溫，鍍層容易分解、脫落，制約了活塞環產品性能的提高。
% g' {4 g: P0 w6 a, I' U! G: w如果采用WS2干膜潤滑涂層，則可解決磨損和高溫潤滑問題。

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除了減少磨擦和降低磨損以外，WS2還具有許多其他的優點，這要取決于所應用的場所。一般地說，它可以改善產品的質量，延長設備的使用壽命，消除或減少昂貴的維護和維修問題。

- w3 R# H4 D+ t5 l% }汽車發動機的主軸承、桿軸承、輪軸，變速箱齒輪、輪軸：
( X6 C3 x* s& m8 f- {) K
9 p7 X) U  |/ X; r1.WS2有利于延長壽命
7 s0 C* \& F/ m3 {0 s3 A: x) a5 n  {(1)薄膜僅0.5微米，不會給零件帶來任何外形上的變化。
(2)薄膜含極細微孔，與潤滑油有親和力，因此確保在齒輪表面上總是有一個潤滑層（WS2和潤滑油）。
' `8 w6 d1 q6 V- f  F2 j8 Z(3)WS2可忍受650℃的高溫。WS2呈化學惰性，并不與金屬基材發生反應。
(4)WS2有非常低的摩擦系數，因此在變速箱中因摩擦產生的熱減少了許多。
(5)齒輪變換時所需要的力將減少，在操作時更加快速和平滑。
(6)WS2延緩了齒輪表面微坑現象的出現
5 g% X) C$ F! E4 z  N
: b- f; K" U6 k: c; ~2．

客戶提供之軸承
3 Y4 \% h+ p0 t% D8 \: i5 J) g 經WS2處理后的性能測試報告

應用                  電機軸承
9 q) ~, D% K% R背景描述        在電機滾針軸承的深度傳動運行中，發動機的任何故障可導致軸承的嚴重超載，這將引起支架（外殼）中外環軸的扭轉而移位，從而引起軸承破損。本測試是用WS2技術處理此軸承，做性能對比測試。

軸承                  帶有保持架、滾針的高強度軸承
! G* p3 Z9 z' G- e5 k, q尺寸                  外軸直徑              1-3/8”
                        軸直徑                1-1/16”
. p" i7 \8 S& q: u: p' a, g                       滾針直徑                5/32”
材料                  52100鋼
( p9 G: P( Y- e4 l- d: U/ p轉速                  5000RPM
達到破損之前的運行時間        204小時
! k/ A' g/ @9 b7 E+ }0 \2 ~) F. c臨時超載                 6000磅沖擊
潤滑                       50 : 1（氣/油混合物）

" O0 [8 e5 W! P: ]0 Z0 @/ s/ r實驗結果
3 v4 C' z% C3 T3 |未使用WS2處理的軸承在超載和摩擦力的作用下，其溫度升至1200~1500F,從而引起組件紅熱，然后軸承破損、報廢。
2 ?) c* u! w9 I9 {9 c
! t& A( {/ ^5 h  U5 [+ T若軸承表面和內部均以WS2為潤滑涂層，軸承運行時溫度僅達500F 左右，在超載2.5分鐘后也未發現碎裂及金屬疲勞現象。
# F' ^2 e; |* R6 S! k(注：超載測試2.5分鐘是ASTM（美國材料實驗協會）標準中規定的測試方法)。
% c% P3 {; m9 l1 k% k, ]
; O# ~7 \' \$ ?& c. D9 f3 N當運轉204小時后，軸承ROCKWELL硬度從62RC降至52~54RC，但并不影響軸承的再次使用(注：軸承在高溫時硬度稍有下降屬正常現象)。另一個顯著的區別是，經過WS2處理后的軸承抗疲勞強度增強，在連續運行204小時后不會有疲勞現象；而未經WS2處理的軸承在運行100小時后，已出現可看到的破裂現象，運行200至250小時，軸承則已完全破損。

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Everlube固體潤滑膜在國外，在包括航空航天、軍事工業、汽車業和醫療行業的各種市場中廣受青睞。具有非常優異的耐磨性、極好的耐腐蝕性能和化學穩定性，其系列包括6102G、620/620C、6108、Lube Lok® 5306等。典型應用：軸承、齒輪、齒條、凸輪、閥門配件、緊固件、醫療儀器。
9 b( N2 p  q2 R; z% |3 v0 T& V6 L! jEverlube膜（涂層）的附著力極強，改善螺絲扭距，提高零件表面的負荷能力，其優異的低摩擦系數可以減少磨損、提高使用壽命。廣泛應用于各種緊固件、扣件。
Everlube Products其所設計的涂層和干燥膠膜潤滑劑廣泛符合各種工業和軍事規格等的零部件的性能需求，成為ASTM標準和全球工業化標準。不但使用在我們的家中, 汽車上和工作地點中的各種設備，更應用于航空,鐵路和武器裝備,提高了不計其數使用于日常生活，工業和軍事的的產品, 設備和部件的性能。

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Everlube620C技術性能
& W. |" k0 I. ?  g  j# L) c           符合美國軍事標準的MoS2固體潤滑涂層

產品描述
Everlube 620C是熱固化的以MoS2為基本成分，并且含有有機粘結劑的固體潤滑劑。Everlube 620C可提供非常好的使用壽命，耐磨損性能佳，在高負荷應用場合中表現得尤為出色。
Everlube 620C 符合MIL-L-8937D, MIL-L-46010E Ty 1軍事標準，并滿足AS-5272 Ty. 1的要求. Everlube 620C在包括航空航天和醫療行業的各種市場中廣受青睞。
, S3 T; x  `  i- ]4 ]- K- d
特點/優點不含鉛成分                     
極好的使用壽命和化學穩定性
良好的耐磨損性能               適用于高負荷應用場合
) E" i" u2 G0 \( C- a( Q市場                                   典型應用
航天航空/軍事                  軸承、齒輪、齒條、凸輪
醫藥行業                       醫療儀器無油潤滑
" c* M  v2 M5 V' _( Z  Q機械行業                       水力配件&閥門配件
# K" k, p  H. G4 V& ~7 O6 a+ I5 V% i                               密封，夾具和聯結件
典型的功能屬性       
; {# T' _/ ^5 ]$ ?# _ASTM測試方法                測試值
耐腐蝕性        ASTM B117        < 240 hrs. @ 5%鹽霧噴灑
抗磨損性能        ASTM D4060        好
$ k3 C! o1 ^" Y$ Z摩擦系數        ASTM D2714        0.02 - 0.04

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Everlube6102G技術性能
1 c& \6 P" `+ b, D         含有PTFE（聚四氟乙烯）的固體薄膜潤滑劑

產品描述
Everlube 6102G是熱固化的，含有聚四氟乙烯和二硫化鉬及高分子酚粘接劑的固體潤滑劑。在緊固件產品中可以改善扭矩與壓力的關系，可使緊固件承受更高的負荷，更不易松動。 Everlube 6102G在包括汽車業和醫療行業的各種市場中廣受青睞。
特點/優點
非常優異的耐磨性        
' ^3 _1 e" \# k; d1 ]通過醫療行業ISO 10993生物兼容性測試
! X! v8 X0 @$ v8 X外觀色澤良好
可加工各種形狀的產品      
極好的耐腐蝕性能和化學穩定性
市場          典型應用
& k2 n- ^" Y! e# @1 ~3 [% W汽車行業                        各式緊固件
醫療行業                        外科器械
( ~" M# r- P+ w- i  }9 M金屬零件                        軸、鑄件和沖壓件
: \( H" M4 L! L& ]! R$ H$ J緊固件                          彈簧、線圈和鉗子
典型的功能屬性       
& k% E" W  p6 u* p9 J: v/ ?( g1 `ASTM測試方法        測試值
耐腐蝕性           ASTM B117  600小時5%中性鹽霧噴灑
$ d) x! j* e6 F+ ^+ t抗磨損性能           ASTM D4060 良好
摩擦系數           ASTM D2714 0.06 - 0.08

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WS2和Everlube 固體（干膜）潤滑涂層（coating)，由于在國外作為標準工藝應用，隨著越來越多的全球采購向中國的轉移、或是外資在中國設廠（返銷出口），會有十分廣闊的市場前景。而隨著國內制造業、工業產品的升級換代，在產品設計、開發過程中應用新技術、新工藝，也是一種必然選擇。

% P2 ]% U( _* g% ~7 |: JWS2及固體潤滑涂層在普通工業品中的應用案例：
# k# T' Z7 E  l* A/ c1 h（1）漁具上的漁線輪，其輪軸、齒輪采用WS2處理，以降低噪音、延長使用壽命，目前產品全部出口；
（2）自行車中的玉押、珠碗；
（2）門鎖五金件。
   等等

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WS2在國產汽車空調壓縮機中的成功試驗和應用，打破了技術壁壘。除了斜盤式可變排量壓縮機，在渦旋式壓縮機中同樣存在需提高部件耐磨性的問題。
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有興趣者請參考文章詳細介紹：http://www.autoinfo.gov.cn/autoi ... 191043674459518.htm
6 w* K0 f# @. ~
6 Y( @! q' F3 N$ S# }/ [WS2主頁：http://www.ws2.com.cn