Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Чтобы понять, из чего состоит твердосмазочное покрытие, его удобно сравнить с краской: это тонкая плёнка, в которой вместо красящего пигмента равномерно распределены микрочастицы твёрдой смазки, удерживаемые связующей смолой. После нанесения и отверждения растворитель испаряется, а на поверхности остаётся сухой смазочный слой. Такие материалы называют антифрикционными твердосмазочными покрытиями (АТСП) или сухими смазками.
В основе состава — три группы компонентов: твёрдый смазочный наполнитель (дисульфид молибдена, политетрафторэтилен или графит), связующее (плёнкообразующая смола) и растворитель, обеспечивающий нанесение. Ниже разобраны все составляющие, их свойства, рабочие параметры плёнки и технология нанесения.
Антифрикционное твердосмазочное покрытие — это композиционный материал, похожий по способу нанесения на лакокрасочный, но выполняющий функцию смазки. Его основу образуют три обязательные составляющие.
После отверждения формируется тонкая полимерная матрица, в ячейках которой закреплены частицы твёрдой смазки. В состав могут дополнительно вводиться ингибиторы коррозии, пигменты и модифицирующие добавки (например, армирующие частицы для повышения износостойкости).
Твёрдая смазка задаёт трибологию (трение, нагрузку, температуру), связующее — адгезию и стойкость плёнки. Это два независимых параметра при выборе покрытия.
Смазочное действие обеспечивают вещества со слоистой кристаллической структурой: прочные связи внутри слоёв и слабые между слоями позволяют слоям легко скользить друг относительно друга. За счёт этого материал имеет малое сопротивление сдвигу при высоком сопротивлении сжатию. Основные наполнители — три.
Слоистое вещество, получаемое из минерала молибденита. Обладает низким коэффициентом трения и высокой несущей способностью, химически инертен. Ключевая особенность: его смазочность — собственное свойство кристалла и сохраняется в вакууме, поэтому MoS₂ применяют в космической и вакуумной технике. Стандартизирован как порошок смазочного назначения по техническим условиям (распространённая марка — ДМИ-7).
Полимер с самым низким коэффициентом трения среди твёрдых смазок и выраженными антиадгезионными свойствами; химически инертен. Уступает MoS₂ и графиту по несущей способности, поэтому применяется в узлах средней нагруженности. Выпускается по ГОСТ 10007-80 (марки С, П, ПН, О, Т).
Слоистый материал, но его смазочный эффект во многом обеспечивается адсорбированными между слоями молекулами влаги и газов. Поэтому графит хорошо работает во влажной атмосфере и теряет смазочные свойства в вакууме — в этом его принципиальное отличие от MoS₂. Смазочный графит выпускается по ГОСТ 8295-73.
В специальных составах также применяют дисульфид вольфрама, нитрид бора, фториды бария и кальция, сульфид цинка и поляризованный графит — под конкретные требования по температуре, нагрузке и среде.
Выбор наполнителя определяется несущей способностью, рабочей температурой и средой (воздух, влага, вакуум). Сводные ориентировочные характеристики — в таблице.
Для высоких нагрузок выбирают MoS₂ или поляризованный графит; для средних нагрузок и минимального трения — ПТФЭ. В вакуумных и высоконагруженных узлах графит неприменим, а MoS₂ — предпочтителен.
Связующее (плёнкообразователь) удерживает частицы твёрдой смазки на поверхности и определяет адгезию, химическую и термическую стойкость плёнки, а также способ и температуру отверждения. От выбора смолы напрямую зависит верхняя рабочая температура и стойкость покрытия к среде.
Растворитель придаёт составу подвижность для нанесения распылением, окунанием или кистью и полностью испаряется на стадии сушки. Модифицирующие добавки (ингибиторы коррозии, пигменты, армирующие частицы) вводят для повышения защитных и прочностных свойств без ущерба смазочному действию.
Работа твердосмазочного покрытия основана на сочетании двух свойств наполнителя: малого сопротивления сдвигу (слои смазки легко скользят) и высокого сопротивления сжатию (плёнка не выдавливается из зоны контакта под нагрузкой). Частицы смазки прочно закреплены в связующем и переносятся на сопряжённую поверхность, формируя стабильный разделительный слой.
В отличие от жидких и пластичных смазок, сухая плёнка не вытекает, не испаряется и не собирает пыль, сохраняет работоспособность в вакууме, при радиации, в запылённой среде и в широком диапазоне температур. Во многих случаях покрытие обеспечивает смазку на весь срок службы узла без повторного обслуживания.
Сухая смазка незаменима там, где жидкие и пластичные смазки неработоспособны: вакуум, высокие и низкие температуры, запылённость, труднодоступные узлы.
Готовое покрытие характеризуется толщиной, коэффициентом трения, рабочим диапазоном температур и несущей способностью. Толщина плёнки мала и практически не влияет на исходную точность размеров детали.
Толщину подбирают под задачу: тонкая плёнка эффективно предотвращает схватывание и задир, более толстая дополнительно снижает шум в подвижных сопряжениях. Избыточная толщина ухудшает адгезию и точность, поэтому её контролируют.
Свойства покрытия в равной мере зависят от состава и от соблюдения технологии нанесения. Решающее значение имеет подготовка поверхности: от неё зависит адгезия плёнки.
Режим отверждения (температуру и время выдержки) назначают по документации на конкретный состав и с учётом материала и размеров детали. Недогрев снижает адгезию и стойкость плёнки, перегрев разрушает связующее.
Покрытие подбирают по трём независимым критериям: наполнитель — под нагрузку и среду, связующее — под температуру и химвоздействие, толщина и способ нанесения — под геометрию узла.
Типичные области применения: резьбовые соединения, крепёж, запорная арматура, подшипники скольжения, направляющие, детали пневмо- и гидроприводов, поршневая группа, узлы, работающие в вакууме и в условиях запылённости. Частые ошибки: нанесение на неподготовленную (замасленную) поверхность, нарушение режима отверждения, избыточная толщина плёнки и выбор графитового покрытия для вакуумного узла.
Из трёх основных компонентов: твёрдой смазки (дисульфид молибдена, политетрафторэтилен или графит), связующей смолы, удерживающей частицы смазки на поверхности, и растворителя, обеспечивающего нанесение и испаряющегося при сушке. После отверждения остаётся тонкая сухая смазочная плёнка.
Смазочность дисульфида молибдена — собственное свойство его слоистого кристалла, поэтому он работает в вакууме. Графит смазывает за счёт адсорбированной влаги и газов между слоями, хорошо работает во влажном воздухе и теряет смазочные свойства в вакууме. У MoS₂ ниже коэффициент трения и выше несущая способность.
За трение, несущую способность и рабочую температуру отвечает твёрдый смазочный наполнитель. За адгезию, химическую и термическую стойкость плёнки и способ отверждения — связующее. Это два независимых компонента, которые подбирают раздельно.
Ориентировочно 5–20 мкм. Такая плёнка практически не влияет на точность размеров детали. При необходимости наносят несколько слоёв с промежуточной сушкой каждого.
Связующее (смола) фиксирует частицы твёрдой смазки на поверхности и определяет стойкость и адгезию плёнки. Растворитель придаёт составу жидкую консистенцию для равномерного нанесения и полностью испаряется после нанесения, не оставаясь в готовой плёнке.
Сухая плёнка не вытекает, не испаряется и не собирает пыль, работает в вакууме, при радиации, в запылённой среде и в широком диапазоне температур. Во многих узлах она обеспечивает смазку на весь срок службы без повторного обслуживания, что недостижимо для жидких и пластичных смазок в тяжёлых условиях.
По нагрузке (высокая — MoS₂ или поляризованный графит, средняя — ПТФЭ), по среде (вакуум — MoS₂, влажный воздух — допустим графит) и по температуре с химвоздействием, которые определяются типом связующего. Дополнительно учитывают геометрию узла и способ нанесения.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.