1、 WS2 金属表面处理技术介绍WS2 金属表面处理技术是: 一项美国高科技成果 最佳的干膜润滑剂 解决表面磨损的最佳途径 WS2 是现代工业所使用的独特的、革命性的表面润滑方法。 WS2 以分子状态牢固地与基材结合成一体。 膜厚仅 0.5 微米。 为美国国家航空暨太空总署开发研制符合美国军用标准 DOD-L-85645 美国军方、国防部、太空总署已广泛采用。 ws2 技术性能 WS2 是最佳的干膜润滑剂,是解决表面摩损的最佳途径,经过 WS2 处理的产品能实现使用性能上质的飞跃,大幅度提高产品的附加值,使企业经济效益递增。 WS2 技术使用独特的射频溅射离子镀膜工艺,该润滑剂能与任何金属或树脂
2、立即牢固结合,膜厚仅 0.5 微米。膜最高承载可达到 10 万帕斯卡,化学性能稳定、无毒,可镀基材适用于铁、钢、铝、铜、不锈钢、合金钢等各种金属。性能优于 MoS2 (二硫化钼)固体润滑剂。 WS2 技术性能摩擦系数:0.030 (动态) , 0.070 (静态) 承载能力:膜层与基材的承载能力相同,膜最高承载可达到 100,000PSI (帕斯卡) 润滑温度范围 在正常大气压中,从-273 到 650;在 10 -14 Torr 高真空中,从 -188 到 1316 化学稳定性:惰性物质,无毒 磁 性:无磁性 硬 度:洛氏硬度约 30HRC 膜 厚:0.5 微米 颜 色:兰灰色 耐腐蚀性:减
3、缓腐蚀,但不能完全防止基体受腐蚀 可镀基材:铁、钢、铝、铜等各种金属,塑料及人造固体 兼容性:与大部分油漆兼容 , 与溶剂、油、燃料兼容 军用标准:DOD-L-85645 WS2 的优点及效益 解决问题:降低摩擦系数,减少磨损、咬合等。 模具中顶针等运动件不必再加油,解决了产品后处理中油污所造成的难以涂装、电镀等问题。 保持零件尺寸不变,涂层厚度仅 0.5 微米。 操作温度范围广,从 -273 到 650 。 物体表面可达 100% 润滑。 与所有物质在分子水平上结合,基材表面结合的 WS2 微粒只 能通过去除基材表面才能消除。WS2 在机械行业中的应用 (一) 轴承 线轴承用于切割、制粉及定
4、位装置中 球轴承激光、原子能、无尘宝及医疗设施 记录器轴承高速复制 辊子轴承高速运转的轴(锭子) ,肉类包装设备中的载运轮 球螺杆汤姆森轴及线性驱动定位仪 汽车发动机的主轴承、杆轴承、轮轴及连 C.V. 联接器 WS2 处理球形轴承 一个著名的国际轴承公司在他们设计的非常大的自校准平面轴承系统中使用这些经过 WS2 处理过的球形轴承,有效地延长了该系统的寿命,使该公司的产品质量一直处在国际领先水平。 WS2 延长轴承寿命 微型单座赛车所使用的 100cc 发动机,是一种转速极高( 20,000 转 / 分钟)的特种发动机,因此经常造成大末端轴承( Big.End.Bearings )的损坏。自
5、从该种发动机使用 WS2 处理大末端轴承后,这种损坏显著减少了。 齿轮 复印机、印刷机械、高温齿轮、汽车变速箱、自动传动、高负载设备、高速的电动马达及无尘室用的无油润滑齿轮等。 WS2 可以延长变速箱的寿命 1. 英国著名的摩托车赛手 Stuart.Medd 的赛车 (125cc 和 750cc 两种 ) 也使用 WS2 技术。他发现使用 WS2 以后变速箱运转更为平滑流畅 2. 美国军用直升机的变速箱中各齿轮均采用 WS2 技术处理。 3. WS2 和变速箱 薄膜仅 0.5 微米,不会给零件带来任何外形上的变化。 薄膜含极细微孔,与润滑油有亲和力,因此确保在齿轮表面上总是有一个润滑层( WS
6、2 和润滑油) 。 WS2 可忍受 650 的高温。 WS2 呈化学惰性,并不与金属基材发生反应。 WS2 有非常低的摩擦系数,因此在变速箱中产生的热减少了许多。 齿轮变换时所需要的力将减少,在操作时更加快速和平滑。 WS2 延缓了齿轮表面微坑现象的出现。 WS2 用于汽车工具上 福特汽车公司使用 WS2 涂覆在汽车工具的表面上。另一家英国公司在它的汽车机器中心中使用 WS2 处理所有需要滑动的工具,这些工具的使用次数可以超过 100 万次。 轴:马达传动装置、内轴、外部花键轴与螺纹顶点、牙医用马达、涡轮发动机等。 发动机中可用 WS2 处理的零部件 : 活塞: 在发动机运转过程中,活塞工作时
7、温度很高,顶部达 600-700K ,在气缸内以很高的速度( 812m/s )住复运动,活塞在这种恶劣的条件下工作,会加速磨损,一般使用高强度铝合金,如镀上一层 WS2 膜,则可降低磨损,延长寿命。 WS2 本身可在高温下保持润滑功能。 活塞环: 活塞环在高温、高压、高速和润滑极其困难的条件下工作,尤其是第一道环的工作条件最为恶劣。因此,活塞环一直是发动机上使用寿命最短的零件。活塞环工作时受到气缸中高温高压燃气的作用,温度很高(第一道环温度高达 600K ) ,同时在气缸内随活塞一起作高速运动,加上高温下机油容易变质,使活塞环的润滑条件变坏,难以保证良好的润滑,因而磨损严重。目前用合金铸铁(在
8、优质灰铸铁中加入少量铜、铬、钼等合金元素) ,第一道环镀铬,其余环一般镀锡或磷化。如果再镀上 WS2 干膜润滑剂,则可解决磨损和高温润滑问题。 活塞销: 用低碳合金钢和低碳钢制成,外表面经渗碳淬火处理以提高硬度,精加工后进行磨光。要耐磨性好、光滑,WS2 可达到此要求。 连杆: 连杆大头孔内装的瓦片式滑动轴承,简称连杆轴瓦。目前多采用薄壁钢背轴瓦,在其内表面浇铸有耐磨合金层,背面有很高的光洁度。如用 WS2 处理内表面,可以使耐磨能力更上一层楼。 曲轴: 曲轴是发动机最重要的机件之一,工作时曲轴是高速旋转件,要求耐磨损且润滑良好。曲轴一般用中碳钢或中碳合金钢模锻而成。为提高耐磨性和耐疲劳强度,
9、轴颈表面经高频淬火或氮化处理,并经精磨加工。我们建议轴颈表面再经 WS2 处理。 气门座: 问题:气门座可在气缸盖上直接镗出,但相当多的车用发动机气缸盖采用铝合金材料,这种材料不耐磨,同时气门座在高温下工作,磨损严重。 目前对策:为提高气缸盖的使用寿命和便于维修更换,一般用较好的材料(耐热合金钢、合金铸铁等)单独制作一个气门座圈,然后镶嵌到气缸盖上。 改善与建议:用 WS2 处理气缸盖和气门座。 气门导管: 问题:工作温度较高,高达约 500K ,气门杆在导管中运动时,仅靠气机构飞溅出来的机 油进行润滑,因此气门导管易磨损目前对策:为改善润滑性能,气门导管一般用含石墨较多的铸铁或粉末冶金制成,
10、以提高自润滑性能。 改善与建议:用 WS2 处理气门杆和气门导管。 气门驱动组: 1凸轮轴中的正时齿轮、驱动分电器等的螺旋齿轮、凸轮轴轴颈都是磨损较大的地方。 2气门挺杠:工作时由于受凸轮侧向推力的作用会引起挺杆与导管之间单面磨损 , 又因挺杆的工作面直接与凸轮相接触,在工作中会产生很大的摩擦与磨损。 3推杆:上、下两端易磨损。 4摇臂:摇臂与气门杆尾端接触部分由于接触应力高 , 且相对滑移,因此磨损重。水冷系统 ( 1 )水泵中的轴承。 ( 2 )硅油风扇离合器中的轴承。传动系统中可用 WS2 处理的零部件 :三轴变速器:其中中间轴常啮合齿轮、各档齿轮、各轴、滑动或滚针轴承。 两轴变速器:里
11、程表齿轮、主减速器被动齿轮、半轴齿轮、行星齿轮、主减速器主动齿轮等。 锁环式惯性同步器:第一轴齿轮、滑块、第二轴齿轮等。 行星齿轮变速器:太阳齿轮、行星齿轮等。 万向节:滚针轴承、钢球、星形套(内滚道) 、球形壳(外滚道) 、滚子轴承等。 传动轴:滑动花键槽、中间支承轴承等。 驱动桥:差速器行星齿轮、差速器半轴齿轮、主减速器、主动小齿轮等。 主减速器:从动齿轮、差速器轴承、主动齿轮、主动齿轮后轴承、主动齿轮前轴承、半轴齿轮、圆锥滚子轴承等。差速器:轴承、半轴齿轮、行星齿轮、从动齿轮等。 半轴:圆锥滚子轴承等。行驶、转向系统中可用 WS2 处理的零部件转向桥:轮毂轴承、主销、止推轴承等。 转向器
12、:向心球轴承、滚针轴承、止推滚针轴承等 楔:塑料注塑模具、容器制造、冷加工处理、夹具、成型及传输系统等。 .链条 链辊,组合连接、玻璃面板、纸浆厂、食品加工、无尘室、机器装配、轮齿与链条的结合、自动传输、自行车链条等。 阀门伺服阀、螺线管、针阀、球阀、自动喷射系统中的阀门、柴油机液压阀及原子能系统等。 连接及非连接件 不锈钢组件,水压、气压、油压等压力装置中需抑制磨损的地方。 切割机械 在精磨、粗磨、钻床夹具、钻孔装置、攻丝等加工过程中及在切割高硬度的物体时使用。 铸件加工 几乎排除硅的使用,从而延长活动部件的使用寿命。 注模成型 注模成型生产中,与塑料接触的所有金属部件,如模具、销等, WS
13、2 能增加液体塑料的流速 39% ,平均提高生产率 48% 。其成型物具有较高的光洁度。 其它 小火枪、磁头、低温泵、火车、军舰、坦克、装甲车、直升机、卫星、导弹装置中的易磨损部件;空气振动器、电子连接器、断路器和开关;车床夹具、垫块、压缩机、变阻器、滑块、定时器中的机械部件、导向阀、链条锯、橡胶衬垫、 O 型密封垫、高真空设备等。WS2 的应用领域 (二)WS2 特别适用于无油或少油润滑工况条件和较宽松的工作温度范围(273+650)内使用。经过国外近 20 年的实际应用证明,WS2 可应泛应用于航空,汽车,冶金,液压,水利,电力,轻机重机,农机,仪表,医疗器械等行业的机械设备中。(1)WS
14、2 特别适用于以下各种不能加油的场合 150温度的油漆烘房的衬套. 150以下的冷藏传动带, (衬套) 制氧蝶阀及球阀轴承(衬套) ,无油空压机的润滑衬套,连杆套。 加油会污染产品的场合,如纺织机,印刷机,烟草机,医疗仪器等。 水润滑衬套。(2)WS2 适用于不能形成油膜的场合 摇摆运动及微振运动下的轴承(衬套) 。 经常在压力启闭的场合。 在冲击疲劳负载下的高中压齿轮油泵,叶片泵,液压马达等。(3)WS2 适用于要求特殊摩擦性能的场合 要求克服“粘滑”现象,或称爬行的场合。 为解决桥梁热胀冷缩问题而应用的活络支承结构中的高负荷低速轴承及滑块等。 暴晒或高温下的滑块。(4)具体应用场合 制氧机
15、:切换蝶阀 液压机厂:齿轮油泵,叶片泵,柱塞泵,液压马达。 印刷机械厂,输纸部套中的滚针轴承及铜套。机床: 1.数控机床,镜面机床,压力机,折弯机,冲剪机等的机床导轨,必须达到在 0.0025 米 /分 的进程精度下,不发生颤抖或爬行现象。2.冷扎机主轴两端的婆司,轴瓦。3.机床传动部位的衬套,压力机飞轮的滑动衬套。4.卷板机主轴两端的滑动轴承衬套。 汽车:汽车上的万向节,转向节,弹簧钢板衬套,前后制动凸轮衬套,都是加油困难的地方,可以使用 WS2 的技术。 叉车:联轴器上使用 WS2 可以减少因缺油而咬轴的麻烦。 起重机:大型龙门吊车,港口吊车中的顶杠及顶杠的润动衬套。 水利电力设备:阀门支
16、铰轴承,发电机组的滑动轴承。水轮机叶轮处理,克服水中不能加油和磨粒磨损的困难。张学才北京联创永盛科技有限公司地址:北京海淀区远大路 20 号鹏按世纪大厦 F 座 3D电话:15901209882传真:010-51985301邮箱:使 用 WS2 的 大 型 客 户General Motors 通用汽车公司Ford Motor Company 福特汽车公司Sunstrand Sunstrand 公司Johnson Controls Johnson 控制公司Argonne National laboratory 阿岗国家实验室Fermi National Accelerator Laborator
17、y 费米国家加速器实验室IBM IBM 公司Polariod Polariod 公司NASA 美国国家航空暨太空总署General Electric 通用电气公司Precision Cast Parts, Inc. Precision 公司Teledyne Continental, Inc. Teledyne 公司Firestone 火石公司Whirlpool Corporation Whirlpool 公司TRW TRW 公司Boeing 波音公司McDonnell Douglas 麦道公司Lockheed Aircraft Lockheed 飞机公司THK Bearings THK 轴承公司SKF Bearings SKF 轴承公司New Hampshire Ball Bearing Hampshire 球形轴承公司Sealmaster Bearing Sealmaster 轴承公司Ethyl Corporation Ethyl 公司Abex Corporation Abex 公司U.S. Government DOD L-85645 美国政府军用