분말 야금은 특수 재료를 사용하여 다양한 부품을 만드는 산업입니다. 환원철분말이나 전해동분말을 원료로 사용하여 각종 주물, 단조품, 기어, 베어링, 표준부품 등을 제작합니다. 그것은 운송 기계, 산업 기계 및 전기 기계 등에 널리 사용됩니다.
분말 야금 베어링은 오일 함침 베어링 또는 소결 베어링이라고도 불리는 분야 중 하나입니다. 그들은 주로 전기 음향 장치, 가전 제품, 전자 컴퓨터 및 기타 모터와 같은 마이크로 모터에 사용됩니다. 철분말과 동분말을 주형압착, 고온소성, 고압연마로 제조합니다. 제품에는 어느 정도의 다공성이 있습니다. 일반 베어링과 가장 큰 차이점은 오일 자체를 담을 수 있어 사용 중에 오일을 보충할 필요가 없다는 점입니다. 오일 함유 베어링의 오일 함량은 일반적으로 18% 이상으로 제어됩니다(부피 비율, 최고는 22% ~ 24%에 도달할 수 있음). %). 베어링에 있는 이러한 종류의 윤활유를 분말 야금 베어링 윤활유라고 합니다. 베어링의 야금 분말 재료에 따라 분말 야금 베어링은 주로 구리 기반과 철 기반으로 구분됩니다. 구리 기반 베어링은 일반적으로 더 높은 속도의 모터(예: 20000r/min 위의 모터)에 사용되며, 철 기반 베어링은 상대적으로 저속 모터(500-2500r/min)에 주로 사용됩니다(또한 10000r1min 이상의 모터 수가 적음) 따라서 해당 분말 야금 베어링 윤활제는 고속 구리 기반 베어링 오일 및 저속 철 기반 베어링 윤활제에 사용됩니다.
1. 국내외 발전현황
분말 야금 산업은 1880년대부터 해외에서 일찍부터 발전했습니다. 당시 제품은 주로 기계부품, 마찰재, 집전재 등이었으며, 베어링 제품은 1930년대에 생산되었으며, 그 중 일본이 가장 빠르게 발전했으며, 1956년에는 베어링 제품의 연간 총 생산량이 494톤(구리 기반)이었다. 317t, 철계 177t)에서 1963년에는 1586t(구리계 978t, 철계 608t)로 3배 증가했다. 해당 윤활유도 초기 평균보다 증가했습니다. 산화 방지제를 광유에 첨가하여 나중에 분말 야금 베어링용 특수 오일로 이어졌습니다. 특수유의 성능도 일반 윤활유에서 기름 투척성, 항산화성, 내마모성, 방청성을 갖춘 고점도 지수 윤활유로 발전했습니다.
국내적으로는 1950년대 중후반에 시작되었다. 수요가 강했던 1980년대에는 구리 기반 베어링이 생산되기 시작했습니다. 나중에 철 기반 베어링의 가격이 저렴하기 때문에 철 기반 베어링이 대량으로 개발되기 시작했습니다. 생산된 제품의 대부분은 기어와 공작기계에 사용되었습니다. 기계용 일반 모터. 전자 산업의 발전과 마이크로 모터의 출현으로 마이크로 베어링을 지지하는 제품이 생산되기 시작했습니다. 사용되는 윤활유는 주로 기계유이며, 일반적으로 모터 제조업체의 요구 사항에 따라 No. 68 및 No. 100 일반 유압유가 사용됩니다. 용도, 수출용 제품은 내연기관유(Mobil1#은 홍콩, 마카오 및 남부 지역의 수출 제품에 일반적으로 사용됨)를 사용하므로 윤활유를 포함하는 분말 야금의 사용은 상대적으로 중국에 분산되어 있으며 국가 표준이나 표준이 없습니다. 특수 석유 생산.
2 분말 야금 베어링 및 윤활제의 특성
베어링은 일반적으로 구름 베어링과 미끄럼 베어링의 두 가지 범주로 나뉩니다. 롤링 베어링에 대한 윤활 조건의 영향은 명확하지 않지만 슬라이딩 베어링의 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 슬라이딩 베어링은 건식 베어링과 분말 야금 베어링으로 구분됩니다. 건식 베어링은 청동 매트릭스에 분산된 고체 윤활제(예: 흑연, MoS2, Pb 등)입니다. 마찰 계수가 높고 고온 작업 조건에 적합한 반면, 분말 야금 베어링은 경계 윤활 영역에서 해당 하중이 낮고 마찰 계수가 작습니다. - 3J. 여기에는 여러 가지 특성이 있습니다. 윤활유가 포함되어 있으므로 자주 보충할 필요가 없거나(일반 펌프) 보충하지 않아도 됩니다(마이크로 모터). 만들기 쉽고 다양한 모양의 베어링에 직접 압착할 수 있습니다. 오일의 경우 수명은 1000h 이상이며 마이크로 모터는 일반적으로 2000h 이상이므로 가전 산업 장비에 매우 유용합니다. 또한 일반 금속베어링에 비해 생산원가가 저렴하여 대량생산에 적합하다.
제조 공정의 특수성으로 인해 분말 야금 베어링의 윤활 구조 및 윤활 메커니즘은 일반 금속 베어링과 다릅니다. 그림 1은 오일 함유 베어링(분말 야금 베어링)과 일반 금속 베어링의 구조를 각각 보여줍니다.
일반적으로 금속 베어링의 샤프트가 회전하기 시작하면 하중을 받지 못하는 상부 공간에 쌓인 윤활유가 샤프트 상부에 부착됩니다. 샤프트가 회전하면서 오일이 샤프트 하부의 슬릿으로 점차적으로 유입되어 샤프트와 베어링이 분리됩니다. 윤활 역할을 합니다. 오일 함유 베어링의 경우 샤프트가 회전하지 않을 때 Z 하단의 샤프트와 베어링 사이의 접촉면은 오일 함유 베어링의 틈새에 연결된 얇은 윤활유 층에 의해 격리됩니다. 작용 구조는 그림 2에 나와 있습니다. 샤프트가 회전하면 샤프트와 베어링의 고르지 않은 표면의 영향으로 마찰열이 발생하여 베어링 표면의 온도가 상승하고 함유된 윤활유의 점도가 감소합니다. 베어링 자체에 존재하며 오일 함유 베어링의 틈에서 누출을 가속화합니다. 격리 샤프트와 베어링은 윤활을 제공합니다. 오일 함침 베어링 윤활의 특징은 윤활유가 샤프트와 베어링 사이의 틈을 통해 무부하측에서 부하측으로 흐르고, 베어링 내부에서는 그 반대가 된다는 것입니다. 윤활유는 적재된 영역에서 언로드된 영역으로 흐릅니다.
그림 1 분말 야금 베어링과 일반 금속 베어링의 윤활 구조 다이어그램
그림 2 정지 상태의 분말 야금 베어링의 윤활 구조 다이어그램
3. 분말야금 베어링용 윤활유 요구사항
3.1 적절한 PV값과 마찰성능
일반 베어링의 경우 하중 P, 속도 V 및 해당 제품 PV가 베어링 하중의 가장 기본적인 요소입니다. 분말 야금 베어링의 경우 베어링 재료를 선택할 때 하중 P와 허용 속도 V를 고려해야 합니다. 일본과 미국에는 철계 및 구리계 오일 함침 베어링과 해당 제품 PV의 하중 및 속도에 대한 규정이 있습니다.
분말 야금 베어링의 윤활은 경계 윤활에 속합니다. 처음 시작하면 금속 마찰로 인해 마찰 계수가 약 {{0}}.15 ~ 0.30 정도로 높습니다. 그러나 작동함에 따라 오일 함유 베어링 틈새의 오일이 천천히 유막을 형성하고 금속 마찰이 감소하며 마찰 계수가 약 0.05 ~ 0.10으로 감소합니다. 이는 유체 윤활과 동일합니다. PV 값마다 마찰 계수가 다릅니다. 일반적으로 PV 값이 증가함에 따라 마찰계수는 점차 감소합니다. PV 값이 일정할 때(즉, 금속 재료가 선택됨) 마찰 계수는 사용된 윤활유의 점도와 관련됩니다. 점도가 너무 높으면 유막이 두꺼워지고 오일이 베어링에 쉽게 흡수되지 않습니다. 점도가 너무 작으면 오일막이 얇아지고 모터가 작동할 때 오일이 베어링에서 쉽게 넘쳐 모터 밖으로 새어 나올 수 있습니다. 따라서 오일 점도가 너무 높거나 낮으면 베어링 마찰이 증가할 수 있습니다. . 따라서 적절한 점도와 높은 점도 지수는 오일 베어링에 중요한 요소입니다.
3.2 적절한 점도와 높은 점도지수
분말 야금 베어링이 장착된 모터는 일반적으로 사용 중에 오일을 보충하지 않습니다. 베어링에 오일이 부족하거나 없으면 샤프트와 베어링이 마모되고 마찰음이 발생하며 베어링이 타는 현상이 발생합니다. 따라서 분말 야금 베어링 오일의 일반적인 윤활유 특성 외에도 모터의 고속 작동에 따라 베어링 내부의 윤활유가 모터 외부로 누출되지 않는 것(즉, 오일의 안티-오일)이 요구됩니다. 오일 배출 특성) 모터의 고속 작동 조건에서. 점도 지수가 높고 접착력이 우수합니다. 유출된 오일의 손실이 50%에 도달하면 모터의 수명에 영향을 미칩니다. 분말 야금 베어링(시험 방법 GB5165)의 오일 함량은 오일의 점도와 밀접한 관련이 있습니다. 저점도 오일은 오일 함량이 높고, 고점도 오일은 오일 함량이 낮습니다. 모터가 고속으로 작동하면 오일 온도가 상승하여 오일 점도가 쉽게 떨어지고 가벼운 구성 요소가 증발하여 베어링의 오일 함량이 감소할 수 있습니다. 따라서 오일에는 가벼운 성분이 덜 필요합니다. 즉, 오일 점도가 높을 수 없습니다. 너무 낮은 경우에는 베어링 내 오일 함량을 약 18%로 유지하기 위해 적절한 점도와 높은 점도 지수를 가져야 합니다.
3.3 기름 투척 방지 특성
오일 함유 베어링 본체에는 외부 세계와 소통하는 수많은 기공이 있습니다. 따라서 고속모터 사용시 베어링과 샤프트의 상대적 미끄럼으로 인해 마찰열이 발생하여 오일이 함유된 베어링 내부의 윤활유가 새어나오거나 튀어나와 베어링에 오일이 고이게 되는 현상이 발생하게 됩니다. 모터 외부. 베어링의 윤활유 손실로 인해 마찰이 증가하고 소음이 증가하며 베어링이 모터를 붙잡고 소손되어 모터의 수명에 영향을 미칠 수도 있습니다. 따라서 분말 야금 베어링에서는 기름 던짐 방지 부품의 첨가제를 고려해야 합니다.
3.4 기타 성능
위의 특성 외에도 분말야금 베어링 오일은 내산화성이 좋아야 합니다. 오일의 산화로 인해 생성된 산성 물질과 슬러지는 베어링 틈을 막아 오일 없이 샤프트와 베어링이 접촉하게 되어 마모 및 모터 소손을 유발합니다. 동시에 철 기반 베어링의 경우 공기 중 물과 접촉하면 녹슬기 쉽습니다. 분말야금 베어링 오일에는 우수한 방청성이 요구됩니다. 또한 식품 분쇄기 모터(식품 수준) 및 기타 특성에 사용할 때 일정한 내마모성과 무독성도 필요합니다.
4. 분말야금 베어링 윤활제 시장 상황
불완전한 통계에 따르면 현재 중국에는 심천 공장과 같은 일부 유명 제조업체를 포함하여 분말 야금 베어링을 생산하는 장치가 600개 이상 있습니다. 생산량은 일반적으로 100~500t/a입니다. 이러한 제조업체인 Zhendecang Motor Co., Ltd.와 Yangzhou Baolaide Powder Metallurgy Bearings는 주로 경제가 빠르게 발전하고 있는 광둥성, 심천 및 Southeast Yan Co., Ltd.와 광둥성 신이시에 집중되어 있습니다. 분말 야금 제품 분야.
시장의 오일 사용량으로 볼 때 대부분의 베어링 제조업체에서는 기계유, No. 68 또는 No. 100 일반 유압유를 사용하고 일부는 모터 요구 사항에 따라 Mobil1#, Mobil1130 또는 일본 Idemitsu 브랜드 No. 68 유압유를 사용합니다. 제조업체. 그러나 일반적인 문제는 모터의 유효 사용 기간 동안 오일 누출이 발생한다는 것입니다. 그러나 Yangzhou Baolaide Powder Metallurgy Bearing Co., Ltd.에서는 오일 누출을 방지하기 위해 일본 베어링 제조업체가 지정한 특수 오일을 사용합니다.
분말 야금 베어링 시장과 현재 오일 사용량을 보면 분말 야금 베어링 윤활유 시장이 거대하다는 것을 알 수 있습니다. 현재 연간 생산량이 100t 이상인 모든 베어링 제조업체는 분말야금 베어링용 보조 특수 오일을 사용할 것으로 예상되며, 이 오일의 양은 100t 이상이 될 것입니다.
5 결론 및 제안
(1) 분말 야금 베어링 윤활유는 분말 야금 베어링을 생산할 때 첨가해야 하는 윤활유입니다. 분말 야금 베어링의 특수한 구조로 인해 분말 야금 베어링 윤활유는 적절한 점도, 점도 등 온도 특성, 오일 덤프 방지 특성 등과 같은 성능에 맞는 특성을 가져야 합니다.
현재 국내 베어링 시장에서 분말 야금 베어링의 점유율이 높아지고 있지만 사용되는 윤활유는 아직 기계유 단계에 불과하며 모터의 오일 누출이 흔합니다. 우리는 특정 시장 잠재력과 기술적 내용을 가지고 있는 고속용 구리 기반 특수 오일과 정상 속도용 방청 기능을 갖춘 철 기반 윤활유를 개발했습니다.
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MG{{0}}A는 알루미늄 쉘에 PTFE 복합 테이프의 복합 재료이며 PTFE는 최대 0.20mm 두께의 테이프이므로 고정 후 베어링 크기를 조정할 수 있으며 두꺼운 PTFE 층은 소음을 차단합니다. . 베어링은 OA 기계, 경량 디자인 자전거용 충격 흡수 장치에 널리 적용됩니다.
https://www.marginalbearings.com/aluminum-matrix-composite-bearing/mg-1a-aluminum-matrix-composite-bearing.html
