روش هاي بكارگيري روان كننده هاي جامد
روش هاي بكارگيري روان كننده هاي جامد
روش هاي متعددي براي استفاده از اين روان كننده ها وجود دارد:جامدات پودر شده: قديمي ترين و ساده ترين روش هاي بكارگيري اين روان كننده ها به شرح زير هستند:
صيقل كاري: جلا دادن يا صيقل كاري يك فرايند سايشي است كه براي ايجاد يك فيلم نازك از روان كننده جامد پودر شده مثل گرافيت يا موليبدن دي سولفيد و نظاير آنها روي سطح فلز به كار مي رود. اين فرايند ايجاد يك سطح بسيار صيقلي مي كند. زبري سطح زير لايه فلز و اندازه ذره پودر دو پارامتر ضروري و تضمين كننده كاربرد بهتر آنها هستند.
سايش دستي: اين روش يك فرايند ساده و سنتي جهت افزودن پوشش نازكي از روان كننده جامد به سطح فلز در مقادير كم مي باشد.
داستينگ: جامد پودر شده به صورت مساوي روي سطح پراكندهمي شود كه در اغلب موارد قانع كننده نيست.
آغشته سازي: قسمت هاي مختلف دستگاه در روان كننده جامد آغشته مي شود. اگر چه چسبندگي آن خيلي خوب نيست اما اين روش برايقسمت هاي ساده مثل چفت هاي ريسمان بندي شده و پرچ ها كافي به نظر مي رسد.
ساختار بلوري موليبدن دي سولفيد پاشنده ها: پاشنده ها شامل مخلوطي از روان كننده جامد با گريس يا روان كننده هاي سيالي هستند. رايج ترين روان كننده ها عبارتند از: گرافيت، گريس، تفلون و PTFE . گريس يا سيالات، روان سازي نرمالي را فراهم
مي كنند. در اين ميان روان كننده هاي جامد باعث افزايش رواني مي شوند. افزودن موليبدن دي سولفيد به روغن هاي نرم كننده باعث افزايش ظرفيت بارگذاري، كاهش فرسودگي و افزايش طول عمر ياتاقان هاي غلطكي، همچنين سبب كاهش فرسايش در قطعات خودروها مي شوند. البته بايد هنگام مخلوط كردن اين روان كننده ها با روغن و گريس جوانب احتياط را در نظر گرفت. گريس و روغن باعث خوب چسبيده شدن روان كننده جامد بر روي سطح تحت محافظت مي شوند. افزودني هاي دترجنت موجود در برخي روغن ها ممكن است باعث كاهش مقاومت MoS2 و گرافيت در برابر فرسايش شوند. روان كننده هاي جامد همچنين مي توانند مقاومت اكسيداسيوني، گريس ها و روغن ها را تحت تاثير قرار دهند. در نتيجه غلظت بازدارنده هاي اكسيداسيوني مورد نياز بايد به دقت مورد آزمايش و كنترل قرارگيرد. اسپري كردن ذرات معلق اغلب براي بكارگيري روان كننده هاي جامد در محيط فرار يا برروي رزين آلي خشك شده در هوا مورد استفاده است.پوشش هاي پيوندي: پوشش هاي پيوندي فيلمي با ضخامت بيشتر و با طول عمر فرسايشي بيشتري را فراهم مي كنند كه در نتيجه اين روش قابل اطمينان تر و پايدارتر براي بكار بردن روان كننده هاي جامد است. تحت شرايط دقيق كنترلي، پوشش هايي كه داراي روان كننده جامد و عامل رزين پيوندي هستند از طريق اسپري كردن، فروبري و براشينگ روي سطح ماده بكار مي روند. پوشش هاي هوا پخت زير دماي260 درجه سانتيگراد و پوشش هاي گرما پخت تا دماي370 درجه سانتيگراد مي توانند مورد استفاده باشند. رايج ترين آنها گرافيت، موليبدن دي سولفيد وPTFE است. رنگ پايه شامل رزين آلي، سراميك و نمك فلزات است. رزين هاي آلي معمولاً زير دماي300 درجه سانتيگراد مقاوم هستند. رنگ پايه هاي معدني مثل نمك فلزات يا سراميك ها ايجاد فيلم هايي مي كنند كه تا دماهاي بالاي650 درجه سانتيگراد مورد استفاده قرار گيرند. انتخاب رنگ پايه همچنين تحت تاثير خصوصيات شيميايي و سازگاري محيطي و سهولت انجام فرايند است. پوشش هاي هوا پخت كه با استفاده از ذرات معلق ايجاد مي شوند كاربردهاي متوسطي دارد با اين حال رنگ پايه هاي رزين ترموست نيازمند به گرما پخت، كه مقاومت به فرسودگي بيشتري فراهم مي كند خواهند داشت. رايج ترين روش براي بكارگيري پوشش پيوندي در يك حلال فرار شامل اسپري كردن و براشينگ و فروبري است. اسپري كردن سازگارترين پوشش ها را ايجاد مي كند اما اغلب فرايند فروبري به علت ارزان بودن مورد استفاده است. آماده سازي سطح شامل حذف آلوده كننده ها و ايجاد توپوگرافي خوب سطح براي چسبيدن روان كننده بسيار مهم است. پيش تيمار ديگر مورد استفاده جهت آماده سازي سطح فلزات، فسفاته كاري فولاد و ديگر فلزات مشابه آن با ساير روش هاي تيمار شيميايي مي باشد.
كامپوزيت هاي خود روان كننده: كاربرد اوليه اين كامپوزيت ها شامل ياتاقان خشك، دنده ها، درزها، كنتاكت لغزشي الكتريكي و در ياتاقان هاي غلطكي است. كامپوزيت ها ممكن است پليمر، فلز- جامد، كربن، گرافيت، سراميك و… باشد.
پليمر: پايين بودن هدايت گرمايي پليمرها مانع از اتلاف گرمايي مي شود كه اين مسئله باعث ذوب شدن پليمر و شكست نابهنگام آن مي شود. اين شرايط زماني كه ماده مورد نظر داراي هدايت گرمايي مشابه به پليمر باشد تشديد خواهد شد. سرعت فرسودگي پليمرهاي كامپوزيتي به طور خيلي زياد به زبري سطح فلز مورد نظر بستگي دارد. در مراحل اوليه، فرسايش قابل تشخيص است اما آن را مي توان با صاف كردن سطح كاهش داد. عوامل محيطي نيز بر روي سرعت فرسودگي تاثير مي گذارند. افزايش رطوبت نسبي مانع از انتقال فيلم تشكيل شده در پليمر كامپوزيتي مثل PTFE مي شود. حضور روان كننده هيدروكربني تاثير مشابهي خواهد داشت.
كامپوزيت هايي مثل نايلون و استال ها كه وابسته به انتقال فيلم تشكيل شده نيستند در حضور مقادير كمي از روان كننده هيدروكربني كاهش در فرسودگي از خود نشان مي دهند.فلز- جامد: كامپوزيت هاي داراي جامدات ورقه اي با تكيه بر انتقال فيلم به اصطكاك كم دست يافته اند مقدار مشخصي از جامدات نياز است تا انتقال فيلم باعث توليد كامپوزيتي با طول عمر فرسودگي كم كند. افزودن جامدات غير لايه لايه به اين كامپوزيت ها باعث افزايش استحكام و كاهش فرسودگي خواهد شد. تكنيك هاي ساخت گوناگوني جهت توليد كامپوزيت هاي جامد- فلز مورد استفاده است. اين تكنيك ها شامل متالوژي پودر، تصفيه فلزات متخلخل، اسپري پلاسما و همرسوبي الكتروشيميايي است. يكي از رايج ترين كاربردهاي اين كامپوزيت ها ياتاقان هاي غلطكي خود روان كننده مورد استفاده در خلاء يا درجه حرارت بسيار بالا تا400 درجه سانتيگراد است.
كربن و گرافيت: محدوديت اوليه توده كربن قابليت مقاومت كششي كم آن و عدم مفتول شدن مي باشد. اگر چه پايداري حرارتي و اكسيداسيوني بالاي آنها در دماي500 الي600 درجه سانتيگراد باعث قابل استفاده بودن آن در دماي بالا و سرعت هاي بالا است. براي گرافيت در شرايط خشك سرعت فرسودگي با افزايش دما زياد مي شود. اين شرايط زماني كه رطوبت جذب شده مانع از انتقال فيلم تشكيل شده، شود تشديد خواهد شد. سراميك ها زماني مورد استفاده هستند كه فرسودگي مهمتر از ضريب اصطكاك پايين باشد. اين كامپوزيت ها تا دماي1000 درجه سانتيگراد قابل استفاده هستند.
