Vilka är prestandaförändringarna av plastbelagda lager i miljö med låg temperatur

Plastbelagd lager (PCB), sammansatta lager som bildas genom beläggning av traditionella metalllager med högpresterande plast, används allmänt i industrier som maskinstillverkning, livsmedelsbearbetning, flyg- och rymdförvaring och transport. Låga temperaturer påverkar betydligt lagerprestanda, särskilt i PCB. Plastskiktet genomgår fysiska och kemiska förändringar som skiljer sig från metallen under extrema låga temperaturer, vilket direkt påverkar lagerets livslängd och driftsstabilitet.

Förändringar i de fysiska egenskaperna hos plastmaterial vid låga temperaturer

Kärnanfördelen med PCB ligger i friktionsminskning och korrosionsbeständighet som tillhandahålls av plastskiktet. Vid låga temperaturer bromsar emellertid molekylrörelsen hos plastmaterialet, vilket resulterar i ökad styvhet och minskad påverkan seghet. Detta fenomen manifesteras som en större känslighet för mikrokrackor eller sprickbildning av beläggningen under uppstart eller när den utsätts för påverkningsbelastningar. Vissa polymermaterial, särskilt vanligt konstruktionsplast såsom polyoximetylen (POM) och polyamid (PA), kan genomgå en spröd övergång vid låga temperaturer. Användning under deras spröda temperatur ökar avsevärt risken för sprickbildning.

Förändringar i friktionskoefficient och smörjprestanda

Friktionskoefficienten för PCB ökar vanligtvis vid låga temperaturer. Den ökade hårdheten hos plastytan ökar det mikroskopiska friktionsmotståndet mellan kontaktytan och metallaxeln eller den inre ringen. Smörjningsviskositeten ökar och fluiditet minskar vid låga temperaturer, vilket gör det svårt för smörjfilmen att bilda fullständig täckning, ytterligare förvärrande friktion och slitage. För plastbelagda lager som används vid torra eller lätt smörjade förhållanden kan denna ökade friktion leda till ökat startmoment och ytterligare belastningar på motorn eller drivkraften.

Dimensionell stabilitet och termisk expansionsbeteende
Vid låga temperaturer upplever plastmaterial betydande termisk sammandragning, vilket resulterar i lätt dimensionell krympning. Medan krympningen av metalllagringskroppen är relativt liten, kan skillnaden i termiska expansionskoefficienter mellan plastbeläggningen och metallsubstratet leda till ökade gränsytespänningar. Under extrema förhållanden kan plastbeläggningen uppleva lätt delaminering, deformation eller lokal sprickbildning. Denna dimensionella förändring är särskilt kritisk för lager i precisionsmaskiner eller instrument med hög precision, vilket potentiellt påverkar rotationsnoggrannhet och lageravstånd.

Påverkan av chockbelastningar och trötthetsliv
Plastbelagda lager som utsätts för chockbelastningar vid låga temperaturer upplever ofta minskad trötthetslivslängd. Ökad sprödhet och ackumulering av gränsytespänningar påskyndar initiering och förökning av mikrokrackor, vilket leder till för tidigt slitage eller utsläpp av beläggningen. Mekanisk utrustning som upplever ofta startar och stopp eller hög påverkan drift kräver val av plastmaterial med hög lågtemperatursughet eller inkludering av smörjskydd under konstruktionen för att säkerställa långvarig, pålitlig bärande drift.

Förändringar i buller och vibrationsegenskaper

Under låga temperaturer kan den ökade ythårdheten och friktionskoefficienten för plast leda till en liten ökning av lagringsbruset. På grund av minskad smörjeffektivitet kan ojämn friktion orsaka liten vibration, särskilt märkbar vid höga hastigheter. För utrustning som kräver lågt brus, såsom farmaceutiska förpackningsmaskiner, precisionsinstrument eller kylkedjortransportsystem, måste denna egenskap övervägas fullt ut vid bärande urval och underhållsplaner.

Ansökningsrekommendationer för miljöer med låg temperatur

När du använder plastbelagda lager i extremt lågtemperaturmiljöer är det att föredra att välja teknisk plast med hög låg temperatursughet och en låg spröd övergångstemperatur och att använda dem i samband med ett lågtemperatursmörjmedel. Lagerinstallationstoleranser bör stå för plastkrympning för att undvika förbannad (ökande friktion) eller överbelastning (inducera lek). Regelbunden inspektion av lagerytans tillstånd och smörjning är avgörande för att förlänga lagringslivslängden i lågtemperaturförhållanden.