PTFE
Polytetrafluorethylen (Teflon)
Polymer s vůbec nejnižším třením pro konstrukci samomazných ložisek. PTFE poskytuje trvalý bezúdržbový provoz v těch nejnáročnějších aplikacích, a to v rozsahu od -200 °C až do +280 °C.
Co přesně je PTFE?
PTFE (Polytetrafluorethylen), běžně známý pod obchodním názvem Teflon® (značka společnosti DuPont), je pokročilý syntetický fluoropolymer proslulý tím, že má ze všech pevných materiálů absolutně nejnižší koeficient tření. Tato unikátní vlastnost činí z PTFE suverénně nejlepší volbu pro výrobu samomazných kluzných ložisek a pouzder.
Pro kluzná uložení se čisté PTFE (tzv. "panenské") používá jen výjimečně. Téměř vždy se míchá se zpevňujícími plnivy nebo se spojuje s pevným kovovým podkladem do formy kompozitních ložisek. Tato ložiska spojují obrovské výhody nízkého tření PTFE se skvělou únosností, tvarovou stálostí a ochranou proti vydírání materiálu.
Společnost JBM používá kompozity z PTFE v našich Kovopolymerových kompozitních ložiskách — což je třívrstvá struktura, kde je PTFE povrch vlisován do porézní mezivrstvy ze slinutého bronzu, která je následně ukotvena do ocelového podkladu. Tento proces dává vzniknout ložiskům pro extrémní zatížení při zachování výjimečně hladkého a samomazného kluzného chodu.
Proč PTFE v ložiskách?
Vůbec nejnižší ze všech — umožňuje běh zcela na sucho
Fantastická teplotní stabilita (nepraská v mrazu, neteče v horku)
Zcela netečné k naprosté většině agresivních chemikálií
Naprosto rozměrově stálé bez ohledu na mokro a vlhkost
Vlastnosti PTFE (Teflonu)
| Chemický název | Polytetrafluorethylen |
| Průmyslová zkratka | PTFE |
| Známý obchodní název | Teflon® (DuPont) |
| Hustota | 2.1 - 2.3 g/cm³ |
| Bod tání | 327 °C |
| Pevnost v tahu | 20-35 MPa |
| Tvrdost | Shore D 50-65 |
| Tření (Nasucho) | 0.04 - 0.10 |
| Max. PV (Bez plnidel) | 0.10 N/mm²·m/s |
Slabiny čistého (panenského) PTFE
- Zcela minimální nosnost zatížení
- Extrémně rychlé opotřebení pod tlakem
- Tzv. tečení za studena (creep) a ztráta tvaru
- Velmi slabý odvod tepla od hřídele
Tato omezení a slabiny jsou zcela překonány použitím pokročilých PTFE kompozitů s pevnou ocelovou opěrou, které všechny tyto nedostatky zpevňují.
Přídavná plniva do PTFE pro zvýšení výkonu
Čisté PTFE v samotné formě nemá velkou výdrž proti únavě a tlaku. Přidáním speciálních výztužných plniv a prášků vytváříme pevné kompozity uzpůsobené rovnou na mírů těm nejtvrdším ložiskovým aplikacím.
Skleněná vlákna (Glass Fiber)
Vyztužení kompozitu na úrovni 15–25 % skelného vlákna dramaticky zvyšuje životnost (odolnost vůči oděru) a zvedá maximální zátěž pouzdra. Brání tečení a udržuje přesné rozměry za tepla. Vynikající pro masivní strojní ložiska.
Uhlíková vlákna / Grafit
Kombinace s uhlíkem a grafitovým prachem zvyšuje tepelnou vodivost ložiska a zabraňuje nebezpečnému přehřívání. Úžasně to zlepšuje životnost v trvale suchém a prašném prostředí a umožňuje i extrémně rychlé otáčky.
Jemný bronzový prach
Vměstnané kuličky a prach z bronzu dodávají pouzdru znatelný skok do obrovské statické únosnosti. Kovové částečky skvěle předávají zbytkové teplo ven a propůjčují pouzdru obrovskou deformační pevnost při velkých vlacích.
MoS₂ (Disulfid molybdeničitý)
Extrémně kluzné tuhé mazivo, které ještě více a dramatičtěji stahuje odpor a tření, převážně při samotném rozjezdu hřídele (záběru). S teflonem dokáže neskutečné věci i v naprostém hlubokém vakuu.
Aramidová vlákna (Kevlar®)
Aramidová vlákna poskytují zcela elitní rezistenci před vydíráním ložiska, avšak s ohromnou výhodou — absolutně neničí třecí čep! Jelikož kevlar neškrábe a neodírá kovy, jedná se o první volbu pro použití se stroji s nerezovými a měkkými hliníkovými hřídelemi.
Vlastní speciální kompozity
Náš inženýrský tým JBM míchá naprosto vlastní zakázkové směsi z teflonu i celé řady dalších plniv pro naprosto přesnou míru vašim jedinečným projektům — my přesně najdeme ten ideální limit únosnosti, tepla i otěruvzdornosti pro váš stroj.
Způsoby využití PTFE v našich ložiskách JBM
JBM začleňuje teflon do nejrůznějších ložiskových řešení hned několika metodami, z nichž každá sleduje různé úrovně zatížení a provozních cílů.
Kovopolymerové kompozitní
Standardní třívrstvá struktura
V této konstrukci se směs PTFE plniva pevně zapéká do porézní vrstvy bronzu. Díky tomu je výsledkem dokonalé ložisko s vysokou odolností, jež unese mohutnou sílu (až 250 N/mm²) a po celou svou životnost disponuje kluzností na úrovni samotného čistého teflonu.
Prohlédnout kovopolymerová ložiska →Teflon na sbalovaném bronzu
Konstrukce na podkladu svinovaného bronzu
Tenká teflonová (PTFE) páska trvale "napečená" rovnou na tenkostěnném pásu tvrdého bronzu. Tento krok spojuje ohromnou lehkost, pevnost v cyklickém tahu a dokonalou obranyschopnost klasického fosforového bronzu společně se samomazností teflonu. Stvořeno pro hydromotory a tlumiče pérování.
- Ohromná výdrž ve velké únavě z cyklického napínání
- Téměř nemají konkurenci u rázového pístování v oscilacích
- Velmi malá tloušťka stěny pouzdra neubírá vůbec žádné místo
Vláknem navíjená kompozita s PTFE
Vláknité (Filament winding) tkaní z uhlíku/skla
Kluzná látka se utkává přímo se skleněnými či kevlarovými lanky rovnou okolo ocelových i nerezových podkladů. Nabízejí zcela bezprecedentní výkon poměru pevnosti s ohledem k hmotnosti materiálu. Hojně využívána v letecké technice a ve vesmírných či zbrojních zakázkách.
- Dokonalé pro stavbu konstrukcí dbající na lehkost a mobilitu
- Absolutně vysoký faktor deformační pevnosti a houževnatosti
- Velmi imunní vrstva proti vlivu vody, rzi a agresivní chemie
Kluzné PTFE kroužky a podložky
Kluz pro čistě axiální zatěžování stroje
Ocelové kruhy opatřené tenkou kluznou nášlapnou vrstvou PTFE kompozitu, které chytají silné tlaky do boků ve stísněném (plochém) konstrukčním místě stroje, kde klasická axiální valivá ložiska jednoduše nemají svou velikostí šanci vůbec pasovat.
- Bezkonkurenční kompaktnost axiálního designového profilu
- Excelentně si radí s bočním rázovým tlakem ocelových hřídelí
- Montáž takové ploché podložky je doslova dílem jednoho okamžiku
PTFE a ostatní typy samomazných povrchů
Jak přesně obstojí materiál PTFE ve srovnání s ostatními ložisky na trhu, která se nesmí mazat (samomazná)? Každý materiál je zkrátka určen pro úplně jiné využití.
| Vlastnost | Kompozitní PTFE | Kompozitní POM (Acetal) | Masivní Bronz (Lité) | Nylonový plast |
|---|---|---|---|---|
| Hodnota tření | 0.04-0.15 | 0.15-0.35 | 0.10-0.20 | 0.20-0.40 |
| Max. teplo (Hoření) | +280°C | +110°C | +300°C | +100°C |
| Min. zima (Křehnutí) | -200°C | -40°C | -40°C | -40°C |
| Reakce s chemikáliemi | Excelentní rezistence | Velmi Dobrá | Mírná odolnost | Mírná odolnost |
| Absorpce vlhka do sebe | Nulová | Nízká (0.2%) | Nulová | Riziková (až 3%) |
| Únosnost tlaku (síly)* | 250 N/mm² | 80 N/mm² | Běžně nad 300 N/mm² | Při zemi s 40 N/mm² |
| Životnost chodem nasucho | Naprosto spolehlivá | Dostatečná (musí mít úvodní namazání) | Katastrofální (bez použití oleje ihned zadřeno) | Přijatelná u pomalých prací |
| Max. rychlosti posuvu | Rychlá a rotující hřídel | Střední krokování | Pomalá/Střední hřídel | Pomalé a střední rotace |
| Stvořeno jako řešení pro | Čistý, stálý provoz v chemii a ohromném teple | Pomalou těžkou zátěž s hrubým nánosem špíny | Gigantická zatížení stroje, kde zkrátka teče dost oleje | Značnou úsporu peněz, pro lehké a nenáročné úkony |
*Hodnota zatížení (únosnosti) v prvním sloupci platí pouze tehdy, když se PTFE použije coby kompozit s pláštěm ze zpevněné oceli. Čistý (panenský) PTFE nevydrží v tlaku vůbec nic.
Od prachu po vakuový prostor — Kde uplatníte teflon?
Pouzdra na bázi kompozitů s PTFE nasazují zkušení inženýři především tam, kde jakékoliv jiné řešení zkrátka ztrácí spolehlivost a kde by přidání a použití klasického oleje vyústilo v katastrofu celého stroje.
Technika do automobilů
- Ložiska v přesných mechanismech u sloupků řízení
- Těsnění a kluzná lůžka v tlumičích automobilů
- Bezpečné vedení hydraulických pístů pro brzdové destičky
- Pouzdra osy tlumivek ve škrticích i EGR klapkách motoru
- Samomazné válečky v kolejničkách posuvných sedadel aut
Odvětví těžké hydrauliky
- Ocelové opěrné vedení dlouhých válců a hydraulických tyčí
- Kluzné obroučky na bocích těžkých pístnic do motorů a pístů
- Přesná vodící a čepová ložiska u šoupátek zkušebních ventilů
- Srdce pro hnací ozubená i hydromotorová lamelová čerpadla
- Spojovací táhla (čepy) v ramenech hydrauliky silných jeřábů
Sektor zdravotnictví a potravin
- Převody, rolničky a pouzdra certifikovaná regulativy z FDA
- Drtiče a posuvná zařízení s linkami, kde by olej otrávil jídlo
- Obrovské míchačky míchající horká těsta do potravinových obalů
- Vzduchem hermeticky uzavřené zóny při výrobě citlivých čipů a léků
- Zařízení trvale omývaná kyselinami při sterilizačním čištění v laboratoři
Letectví a armádní odvětví
- Křidélka (Flapsy) v aerodynamice těžkých komerčních i stíhacích letounů
- Pouzdra podvozků přistávací sady — odolná k prachu i těžkým otřesům
- Uložení (Track bears) otevírání vztlakových klapek a zadních padákových ramp
- Pevná kloubová zavěšení hydrauliky na letadlech a na anténních směrovačích
- Zaměřování radarů na špičce naváděcích raket a komunikačních terminálů
Aplikace pro chemické rafinerie
- Kuličková, uzavírací i kontrolní bezpečnostní sedla průmyslových ventilů
- Míchací hrnce plné jedů a kapalin nebezpečných pro rezavění a oxidaci
- Stojany obřích rafinerijních čerpadel, skrze která proudí ropná žíravina
- Plošinové i pobřežní filtrace kalů určené pro ekologické čistírny na moři
- Lisy drtící kalový obsah a posuvná vedení pro oddělování agresivních solí
Domov, fitness a běžné použití
- Tichá ložiska skenerů a pohybů čteček pro kvalitní 3D a průmyslové tiskárny
- Vzduchové mechanismy otevírání těžkých dveří kopírek u korporátních tiskáren
- Posuny ledniček a otvírání dvířek na myčkách, troubách či mrazících boxech
- Cyklistické spinning trenažéry do posiloven, eliptické nebo zátěžové stroje
- Komponenty drobných kuchyňských robotů s čistým během s absencí olejových skvrn
Portfolio PTFE pouzder z ocelových kompozitů
JBM-50
Ocel a slinutý bronz s PTFE/vlákny
Zobrazit detaily produktu →
JBM-40
Ocel a slinutý bronz s PTFE/vlákny
Zobrazit detaily produktu →
JBM-11
Bronzový nosič se slinutým bronzem a PTFE/vlákny
Zobrazit detaily produktu →
JBM-50DH
Ocel a slinutý bronz s PTFE/vlákny (Zesílená vrstva)
Zobrazit detaily produktu →
JBM-50HP
Ocel a slinutý bronz s PTFE/vlákny (High PV)
Zobrazit detaily produktu →
JBM-50MP
Ocel a slinutý bronz s PTFE/fluoropolymerem
Zobrazit detaily produktu →Nejste si u návrhu své hřídele a domku jisti, zdali zbytečně neplýtváte rozpočtem a zdali doopravdy potřebujete drahý kompozit na bázi teflonu? Ozvěte se a popište nám vaše strojní zařízení. Od inženýrů tak získáte garanci nejlevnějšího plně funkčního modelu pro vaši konkrétní produkci.
Kontaktovat na inženýryJste připraveni posunout váš strojní park na novou úroveň?
Tím, že nasadíte průmyslová ložiska s teflonem (PTFE) místo klasických bronzových pouzder vyžadujících neustálé, ruční promazávání, si zcela jednoznačně ušetříte budoucí starosti a masivní poplatky spojené se servisem. Získejte plně garantovaný chod bez oleje, a to od standardních i atypicky koncipovaných sestav a navržených pouzder, ze sortimentu, kterým firma JBM oplývá.
Nechat si nacenit nová PTFE ložiska