2022 duben 3. týden doporučení WBM News – Jak vývoj polymerních ložisek ovlivnil výkon rolovacího kompresoru

Polymerová ložiska s kluzným povrchem na bázi PTFE byla považována za krok vpřed ve výkonu spirálového kompresoru, když byla poprvé představena asi před třemi desetiletími.

Tato polymerová ložiska se skládají z polymerové povrchové vrstvy, porézní bronzové mezivrstvy a ocelové nosné vrstvy. Toto složení se stalo převládajícím v kompresorových aplikacích, s neustálým zlepšováním složení a výkonu ložisek a následně zlepšeným dopadem na životní prostředí.

Aplikace polymeru na bronzovou ložiskovou mezivrstvu obvykle závisela na nanášení kompozitní kaše, aby se vytvořil povrch, který má nízké tření a je odolný proti opotřebení.

Tento způsob ukládání dobře posloužil kompresorové aplikaci, ale vlastní povaha procesu založeného na kaši znamenala, že životnost ložiska byla v podstatě omezena integritou polymerní integrity a tloušťkou polymerní vrstvy.

Nedávný pokrok zaznamenal vývoj nových materiálových technologií v sektoru spirálových kompresorů. Tohle všechnoovs nesoucí mvýrobci nabídnout zlepšení z hlediska trvanlivosti a odolnosti proti zadření ve srovnání s tradičními metodami nanášení na bázi kaše.

Výsledná zlepšení výkonu byla prokázána pomocí komplexního tribologického testování v obecných tribologických testovacích podmínkách a technik souvisejících s podmínkami spirálového kompresoru.

Tento článek nastiňuje hodnocení materiálů ložisek vyrobených různými technologiemi procesu a také tribologické výsledky zaznamenávající zvýšení výkonu.

Uvedené testovací údaje zahrnují zjištění z vývoje a výroby ložisek, stejně jako kvalifikační testy provedené předním výrobcem kompresorů, které podrobně popisují pokroky v trvanlivosti ložisek a odolnosti proti zadření.

Úspěšné použití vícevrstvých ložiskových materiálů s výstelkou PTFE se objevilo v široké aplikační základně. Hlavním důvodem je skluznice plněná PTFE, která poskytuje samomazné vlastnosti, které předčí ostatní dostupné metody.

Vrozené vlastnosti polymeru s nízkým třením usnadnily zvýšenou účinnost tam, kde jsou aplikace ovlivněny kluzným třením, a vedly ke snížení opotřebení v systémech, kde jsou ložiska náchylná k opotřebení adhezivem.

Tradiční třívrstvá konfigurace pro typ polymerních ložisek sestává z porézní bronzové vnitřní vrstvy, která byla slinuta na ocelový podklad a impregnována směsí plněného PTFE. To záměrně umožňuje, aby film stejného složení zůstal nahoře.

Známá jako překryvná vrstva nebo horní vrstva je životně důležitým prvkem provozu ložisek. Pokud jde o složení, existuje několik možností:

Ložisko se může skládat ze směsi PTFE a olova – původní inovace vícevrstvého polymerního ložiska ve spirálových kompresorech.

Bezolovnatá verze, která se rozšířila v různých aplikacích, aby dodržela zvýšené ekologické standardy.

Zavedený výrobní přístup zahrnoval ko-koagulaci vodné disperze na bázi PTFE, která obsahuje požadovaná částicová plniva. To umožňuje vytvoření směsi na bázi kaše, která může být zavedena do porézní bronzové struktury.

Další pokroky v procesu vedly k vývoji suchého práškového procesu, který – spolu s vylepšením složení – zvýšil odolnost proti únavě a kavitaci.

Úpravy velikosti (po instalaci) u metod vložek na bázi prášku nebo kaše jsou u obou materiálů omezeny na leštění. Bylo prokázáno, že vložka na bázi prášku je schopna procházet významnými úpravami leštěním při zachování tribologického výkonu.

Je důležité poznamenat, že změna velikosti obráběním u obou metod vedla ke snížení životnosti ložiska a většímu tření v důsledku zvýšené expozice bronzové mezivrstvy.

Nejnovější pokrok ve výrobě tribologických vrstev na bázi PTFE je výsledkem procesu impregnace polymerních filmů s vyšší integritou.5,6 Tyto filmy mají schopnost vytvořit silnější polymerní vrstvu a poskytují zlepšenou odolnost vůči rozhodujícím tribologickým podmínkám. jako je kavitační eroze a kluzné opotřebení.

Tradičně byla tloušťka překrytí obvykle v rozmezí 5 až 25 μm. Vylepšená překryvná forma má tloušťku zdánlivě přes 100 μm.

Silnější vrstva neutralizovala omezení rozměrů svých předchůdců a umožnila obrábění po instalaci ložiska dosáhnout úrovně přesnosti srovnatelné s přesností kovových materiálů. Umožnil také příznivý tribologický pokrok v řadě podmínek, které jsou klíčové pro provoz spirálových kompresorů.