~PTFE噴塗技術油封
PTFE塗層技術在油封的應用
當前，降低油封摩擦力是很多客戶的迫切需求，因摩擦力過大會導致額外的功率損失、加
速軸的磨損、增加密封件的維修更換頻次。就目前來講，降低摩擦力的方法一方面從結構設計
上降低油封對軸的抱緊力，例如，波形唇口的設計，另一方面從材料和表面處理方面降低唇口
的摩擦係數，例如，橡膠唇口PTFE粘貼，橡膠唇口PTFE塗層，其中，橡膠唇口PTFE塗層
最為受業內人士推崇。
l、PTFE材料性能：
PTFE是目前使用最廣氾的自潤滑材料，摩擦係數小而且耐磨損。其化學結構為：
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一[—C—C--]—n
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其有卓越的耐化學腐蝕性，對所有化學品都耐腐蝕，同時該材料的摩擦係數是己知固體材
料中最低的，對鋼的動靜摩擦係數均為O．04，比尼龍、聚甲醛、聚酯塑料的摩擦係數都小，有
“塑料王”之稱，適於製作耐腐蝕件，減磨耐磨件、密封件、絕緣件和醫療器械等零件。’ 一
密封件的性能好坏對整個機器設備的效率與性能都有很大的影響。PTFE材料具有的耐腐
蝕、耐老化、低摩擦係數及不粘性、耐溫範圍廣、彈性好的特性使其非常適合應用於製造耐腐
蝕要求高，長期使用溫度在一200℃～260℃密封件，這是因為該材料的摩擦係數是已知固體材
料中最低的
2、PTFE塗層製作：
橡膠唇口P1’FE塗層技術是一種最新發展的技術，其所用的AF塗層材料保証了PTFE和
橡膠的粘接，在整個壽命期內能提供一個較低的穩定的摩擦力和摩擦力矩。AF塗層是一種新
型固體潤滑劑材料，由PTFE固體潤滑顆粒和Mos2通過有機或無機粘合劑粘和而成，具備很
好的液體兼容性，同時具備粘結特性和高的負荷抗力等特點。
橡膠與P仃E塗層的有效黏結歸功于樹脂糙合劑促使PTFE固體顆粒分數，其工藝過程如
下：
l、配製均勻的AF塗層液，其主要有PTFE固體潤滑顆粒、Mos2、有機或無機黏合劑黏
及添加劑組成。
2、將配製好的AF塗層液均勻的噴塗或浸塗于油封表面。
3、將噴塗好的油封在一定溫度條件下烘乾。
Af塗層厚度直接影響油封壽命，其值應該比軸表面粗糙度大，油封表面的塗層厚度測量大
約20岬。當油封裝到軸上開始工作后，部分PTFE塗層會從油封轉移到軸表面，接觸力的作用
將促使PTFE膜緊密的覆蓋到軸的表面、直到覆蓋其表面粗糙度，這將使軸變得更為光滑，起
到降低摩擦係數的作用。PTFE塗層能夠噴塗到整個油封表面，為了減少消耗，PTFE塗層一般
塗在油封主唇和防塵唇區域。
3、實驗結果：
為了驗証PTFE的減磨效果，現在利用PTFE旋轉軸唇型油封分別進行唇口磨損實驗
(如表一)和摩擦力矩實驗(如表二)，實驗條件為：無潤滑狀態(干摩擦)，軸表面粗糙度：RaO．4，
實驗轉速：3000rpm，實驗溫度：140℃，實驗時間：2h。
從圖一中可以明顯看出，有PTFE塗層的油封的磨損量為：O．163mIll，無PTFE塗層的油封
磨損量為：O．431rm，有無PTFE塗層磨損相差兩為：0．43l一0．163=O．268咖，由此得到，PTFE
塗層油封在減磨方面效果極為明顯。
從圖二中可以明顯看出，有PTFE塗層的油封的摩擦力矩基本上穩定在O．35～0．4。而無
PTFE塗層的油封的摩擦力矩不但大(最大達到1．8)，而且變化範圍廣(O．7～1．8)，由此得到，
PTFE塗層油封在減小和穩定摩擦力矩方面都有着明顯的優勢。
圖一旋轉軸唇型油封PTFE塗層實驗評估圖表
圖二旋轉軸群型油封PTFE塗屢實驗評估圖表
P1rFE塗層不但可以應用於高速旋轉軸油封。也可應用於減震器油封、齒輪箱換檔軸油封
等往復油封，同樣，由於其極低的摩擦係數，也可極大的減小往復過程的摩擦力(如圖三)，
有PTFE塗層的油封能夠提供較低的摩擦力(約8N)，而無PTFE塗層的油封不但會產生較大
的摩擦力．而且摩擦力的大小及不穩定．這對油封的密封性能都是不利的。實驗結果表明：PTFE
塗層應用於減震器油封不僅降低摩擦力，而且使油封與導杆之間產生相對穩定的摩擦力。
圖三減震器油封PTFE塗層實驗評估圖表
展望：
總之，PTFE塗層是一種在連續運動過程中達到低摩擦力矩的簡單方法，並不昂貴的塗層
過程和簡單的工藝能力使其在油封的應用和汽車其他領域的應用會越來越廣氾。