Инженерные решения в области
смазочных материалов и клеев-герметиков

Антифрикционные покрытия Molykote и MODENGY для трубопроводной арматуры

Антифрикционные покрытия Molykote и MODENGY являются альтернативой традиционным смазкам и широко применяются мировыми производителями трубопроводной арматуры.

Для элементов трубопроводной арматуры (ТПА) характерны специфические условия эксплуатации – широкий диапазон температур, высокие контактные давления, низкие скорости скольжения, прерывистый режим работы. В зависимости от перекачиваемых рабочих сред узлы трения зачастую подвергаются агрессивным химическим воздействиям. Детали арматуры могут изготавливаться из склонных к схватыванию конструкционных материалов с повышенным коэффициентом трения.

Для обеспечения необходимого уровня герметичности ТПА, износостойкости ее элементов, потерь на трение при перемещении затвора рекомендуется применять специальные смазочные материалы, подбор которых должен производиться с учетом всех эксплуатационных факторов.

Нестабильность и высокие значения коэффициента трения  в ходовом винте, подшипниках, направляющих скольжения, узле «затвор – седла» приводят к необходимости прилагать повышенные усилия на привод затвора.

Высокие контактные давления контактирующих  друг с другом поверхностей приводят к повреждению уплотнителей и нарушению герметичности, становятся причиной схватывания, скачкообразного движения, образования задиров и заеданий узлов трения.

Традиционные материалы, используемые для смазывания узлов, способны устранить или предотвратить эти проблемы лишь на непродолжительное время – они легко смываются рабочими средами, способствуют налипанию пыли и других абразивных загрязнений, которые приводят к лавинообразному росту интенсивности изнашивания.

Решить задачу снижения коэффициента трения, предотвращения заеданий и задиров, получить ряд дополнительных преимуществ помогает реализация технологии твердой смазки с помощью антифрикционных покрытий (АФП).

Антифрикционные покрытия Molykote, разработанные корпорацией Dow, и сухие смазочные покрытия MODENGY от компании "Моделирование и инжиниринг" являются альтернативой традиционным смазкам и в последнее время широко применяются мировыми производителями трубопроводной арматуры.

АФП эффективны в широком диапазоне температур, характеризуются устойчивостью к химически агрессивным веществам, работоспособны в условиях радиации.

Твердый слой нанесенного антифрикционного покрытия не способствует налипанию на поверхность трения абразивных частиц, что снижает интенсивность износа.

Входящие в состав АФП твердые смазочные материалы обладают высокой несущей способностью и низким коэффициентом трения. Это обеспечивает плавную работу и четкое срабатывание механизмов.

Как правило, однократное нанесение АФП обеспечивает смазывание узла на весь срок службы без необходимости повторного нанесения или восстановления покрытия.

АФП MODENGY 1001, 210 мл



Толщина слоя антифрикционного покрытия минимальна и практически не влияет на исходные геометрические размеры.

Антифрикционные покрытия Molykote и MODENGY отличаются друг от друга процентным соотношением связующего и твердого смазочного материала в составе, а также типом связующего вещества.

В таблице 1 приведены наименования популярных АФП Molykote и MODENGY, рекомендуемых для применения в узлах трубопроводной арматуры.

Таблица 1. Состав популярных антифрикционных покрытий MODENGY и Molykote

Марка АФП

Твердый смазочный материал

Связующее

вещество

MODENGY 1001

MoS2, графит

Неорганическое

Molykote D-321R

MoS2, графит

Титанат

Molykote 3402C Leadfree

MoS2

Специальное

Molykote D-3484

MoS2

Фенольное

Molykote 3400A Leadfree

MoS2

Эпоксидная смола

Molykote 106

MoS2

Эпоксидная смола

АФП обладают различными характеристиками по антикоррозионным свойствам, стойкости к химическим воздействиям, износостойкости.

В зависимости от типа связующего АФП отличаются также температурой и выдержкой, необходимыми для полимеризации (см. табл. 2).

Таблица 2. Свойства АФП Molykote и EFELE, применяемых для ТПА

Марка АФП

MODENGY 1001

Molykote D-321R

Molykote 3402C Leadfree

Molykote D-3484

Molykote 3400A Leadfree

Molykote 106

Диапазон рабочих температур, °С

-180…+440

-180…+450

-200…+310

-70…+250

-200…+430

-70…+250

Несущая способность1 (испытания на машине Falex), H (МПа)

(2500)

12500 (2324)

11100 (2190)

12500 (2324)

16000 (2629)

13600 (2424)

Износостойкость (испытания на машине LFW-1 при контактном давлении 976 МПа), тыс. циклов

146

108,8

126

48

187

Коэффициент трения после приработки (испытание на машине LFW-1)

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

Химическая стойкость

Ограниченно

Ограниченно

Хорошо

Хорошо

Отлично

Отлично

Защита от коррозии (тест в соляном тумане)2, ч

120

18

500

2

Условия полимеризации: температура / выдержка, °С / мин

23/15

23/5 – сухая пленка3

23/120 – рабочая пленка4

20/5 – сухая пленка

20/120 – рабочая пленка

20/720 или 170/10 или 200/5 – рабочая пленка

200/30 – рабочая пленка

150/60 или 180/30 – рабочая пленка

1 – критическая нагрузка (давление)
2 – нанесение на стальную поверхность после фосфатирования;
3 – покрытие становится сухим на ощупь, и изделие может быть транспортировано;
4 – покрытие готово к эксплуатационным нагрузкам

АФП можно наносить путем распыления или другими методами, применяемыми в технологиях окрашивания.

Для большинства случаев применения толщина отвержденной пленки АФП  может составлять 5-15 мкм. Разбавляя состав растворителем Molykote L-13 и изменяя другие параметров процесса нанесения, толщину слоя покрытия можно регулировать.

Предварительное фосфатирование перед нанесением покрытия позволяет увеличить адгезию. В процессе приработки АФП частицы дисульфида молибдена ориентируются в направлении скольжения. При этом коэффициент трения снижается до 0.03, а покрытие приобретает характерный металлический блеск.

Высокая износостойкость и полимеризация, протекающая при комнатной температуре, делают особенно популярным у арматуростроителей антифрикционное покрытие MODENGY 1001 и Molykote D-321R. Наличие упаковки в виде аэрозольного баллона позволяет быстро и удобно наносить этот состав даже на труднодоступные поверхности.

Однако связующее вещество в составе Molykote D-321R обладает электропроводностью, поэтому при необходимости обеспечить хорошую антикоррозионную защиту или при эксплуатации в химически агрессивной среде это покрытие применять не рекомендуется.

В таких ситуациях целесообразно применять АФП с эпоксидным связующим, например, Molykote 3400A Leadfree. Для отверждения этого состава требуется выдержка в течение 30 минут при температуре +200 °С.

Еще одно покрытие, применяемое в арматуростроении, – Molykote 3402C  Leadfree – обладает хорошим соотношением по антикоррозионным свойствам, износостойкости, и химической стойкости. Его отверждение проходит без нагрева в течение 120 минут. При нагреве процесс полимеризации можно ускорить.

Подбор антифрикционного покрытия Molykote и MODENGY с оптимальным соотношением свойств для конкретных условий эксплуатации деталей трубопроводной арматуры позволяет значительно снизить трение и износ и добиться решения ряда триботехнических задач, повысив уровень надежности, ресурс и энергоэффективность ТПА.