Тефлоновые смазки: их особенность и сфера применения Статья
Тефлоновые смазки – группа смазочных материалов, которые могут различаться по составу и свойствам. Объединяет их то, что в их составе всего есть политетрафторэтилен (PTFE), которых больше всего известен под названием «тефлон» (оно является торговым). Основная роль тефлона – антифрикционная, при этом он выступает в роли добавки для разных основ (от которых во многом зависят характеристики смазки). Тем не менее, именно у тефлона есть определённые свойства, из-за которых и выделяют отдельную группу тефлоновых смазок, про которые мы и поговорим в нашем материале.
Особенности тефлоновых смазок
Сам тефлон относится к синтетическим фторполимером. Его ключевые особенности – химическая инертность, которая очень высока. То есть, тефлон не взаимодействует с большинством химических веществ, оставаясь полностью стабильным. Вторая главная особенность – отличные антифрикционные свойства, что как раз и требуется для смазок. В них тефлон используется в виде микроскопических гранул или более крупного порошка. При этом все частицы в любом случае распределены равномерно, что обеспечивает хорошее снижение трения.
Да, сам по себе тефлон смазкой не является. Твёрдые частица не обладают текучестью, сами по себе они не могут распределиться равномерно. Для этого используется основа, которая может быть минеральной или синтетической. При этом форма выпуска тоже может быть разной, от жидкости до масла или аэрозолей. Во многом именно от типа этой основы зависят общие эксплуатационные характеристики тефлоновых смазок. При этом стоит отметить, что зачастую даже если эта основа испариться, то частицы тефлона всё равно остаются на поверхности и продолжат выполнять роль смазки. Это тоже можно отнести к их ключевым особенностям.
Также стоит отдельно отметить, что многое зависит от содержания тефлона. Сегодня в продаже можно найти совсем дешёвые составы, в которых тефлон формально есть, но на деле его очень мало. Это снижает стоимость состава, но, по сути, превращает такую смазку в обычную, которая не имеет свойств тефлоновой. Или имеет, но совершенно незначительные, потому что частиц тефлона попросту недостаточно. В любом случае, качество и эксплуатационные свойства тефлоновой смазки – это баланс между количеством тефлона, основы и собственно видом этой основы. К сожалению, ничего конкретного тут сказать нельзя, так как точные пропорции производители держат в секрете. Но если вы видите тефлоновую смазку от неизвестного производителя, которая значительно дешевле аналогов, скорее всего, она не совсем тефлоновая. А её смазочные свойства и срок эксплуатации будут довольно низкими.
Также в состав могут входить антикоррозийные присадки, загустители и различные стабилизаторы. Они во многом определяют не только форму выпуска смазки (аэрозоль, жидкость, паста), но ещё и определяют условия эксплуатации. Хотя если говорить про сами частицы тефлона, они могут эксплуатироваться в очень большом диапазоне условий. Также эти добавки могут добавлять дополнительные свойства. Например, антикоррозийные. Таким образом тефлоновая смазка – сложный и композитные состав.
Основные свойства тефлоновых смазок
Здесь сразу отметим, что как мы писали выше, свойства смазки в целом зависят от типа основы и добавок. Здесь же мы в основном поговорим про сам тефлон, который в данных смазках является всё же ключевым компонентом. О ряде преимуществ мы писали выше, напомним, это химическая инертность и высокие антифрикционные свойства.
У тефлона вообще один из самых низких коэффициентов трения из всех твёрдых материалов. Даже в условиях практически сухого трения он способен эффективно снижать износ механизмов и их деталей. Особенно эффективны микрочастицы, которые со временем внедряются в микроскопические неровности и повреждения поверхности, тем самым формируя тонкий, но очень надёжный и эффективный слой. Особенно это свойство важно в узлах, где по тем или иным причинам невозможно обеспечить постоянное наличие жидкой смазки (ну или основы в случае с тефлоновыми). Правильно подобранная тефлоновая смазка очень прилично продлевает срок службы механизмов и обеспечивает их бесперебойную работу.
Второе свойство тефлона – высокий температурный диапазон эксплуатации, при котором он сохраняет свои базовые свойства. Он не меняет структуру при низких температурах, не затвердевает (так как уже твёрдый). При высоких температурах не разрушается и не становится мягче. Да, температурный диапазон эксплуатации зависит и от других компонентов, но если говорить про сам тефлон, то это от -50 до +250. Если тефлоновая смазка предназначена для использования в условиях высоких температур, то основа у неё будет синтетическая или силиконовая, так как минеральные не могут выдержать высокие температуры. При этом в случае выхода за этот диапазон в первую очередь разрушиться или потеряет свои свойства основа, а сам тефлон какое-то время продолжит выполнять свою функцию. Ещё одно свойство, которое объясняет популярность тефлоновых смазок.
Пару слов стоит сказать и о химической инертности, о которой мы уже писали. Вообще, смазочные материалы тут разные, большинство можно отнести к условно универсальным, то есть, сфера их применения достаточно широка. Но есть и узскоспециализированные, для взаимодействия с конкретными материалами или работы в определённых условиях. Сам тефлон, как мы писали, не вступает в контакт с большинством вещества. Он устойчив к влаге, кислотам, растворителям, щелочам и многим другим агрессивным веществам. Он не вступает в контакт с пластиком, резиной, тогда как некоторые другие смазки могут разрушать эти материалы.
Может показаться, что тефлоновые смазки можно использовать где угодно, но выше мы говорили именно про тефлон. Забывать про состав основы будет некорректно, поэтому конкретные условия эксплуатации зависят и от неё. Поэтому любая полноценная тефлоновая смазка уже не столь универсальная, хотя они всё равно используются очень широко. Впрочем, проблемой это не является, так как сегодня они выпускаются в очень большом ассортименте и тефлоновую смазку можно подобрать под почти любые условия эксплуатации. Другое дело, что некоторые разновидности основ могут прилично добавлять к цене, поэтому если их свойства не нужны, то покупать такие смазки не стоит из соображений экономии.
Ещё одно хорошее для любой смазки свойство – антиадгезионное. Говоря простым языком, это означает то, что тефлон не притягивает к себе пыль, грязь и другие частицы. Поэтому их часто используют в открытых или частично открытых узлах. Разумеется, это не устраняет проблему полностью, если загрязнений слишком много, то они в любом случае повлияют на работу узла, так как чудес не бывает. Опять же, есть основа, у которой таких свойств может и не быть и которая может «коллекционировать» загрязнения. Но всё же если смотреть в целом, то тефлоновые смазки по этому параметру выгодно отличаются от других.
Может показаться, что тефлоновые смазки будут лучшим выбором практически всегда, главное выбрать наиболее подходящую разновидность. Но на деле у них есть и некоторые недостатки (и ограничения), которые также нужно обязательно упомянуть. Пожалуй, один из главных это ограничение эффективности при высоких нагрузках. Дело в одном недостатке тефлона – его относительно низкой механической прочности. В случае высоких нагрузок и сильного давления частицы тефлона могут попросту выдавливаться из зоны трения или даже частично разрушаться на более мелкие фракции. Впрочем, именно для высоких нагрузок есть другие смазочные составы, специализированные.
Хотя тефлон будет какое-то время работать и без основы, но всё же при её вымывании или разрушении он потеряет свои свойства. Обеспечит смазку, но без основы это в любом случае будет менее эффективно. Ведь основа выполняет и другие функции, например, может отводить тепло. Это критично в случае смазывания узлов, которые работают непрерывно или продолжительное время. Здесь, при выборе тефлоновой смазки, в любом случае потребуется регулярное обслуживание или как минимум проверка её фактического состояния.
Высокие антиадгезионные свойства – это не только плюс, но и минус. Он заключается в том, что на очень гладких или даже полированных поверхностях срок службы тефлоновой смазки будет меньше, чем некоторых других типов. Особенно если есть вибрационные нагрузки, которые при таких условиях могут достаточно кардинально сократить срок службы.
Цена является относительным фактором, её нельзя отнести ни к плюсам, ни к минусам. Всё же на неё влияет как размер фракции тефлона, так и состав основы, так и форма выпуска. К примеру, аэрозоли попросту из-за более сложной конструкции будут иметь более высокую стоимость при прочих равных. В среднем тефлоновые смазки совершенно точно не относятся к самым дешёвым разновидностям. Среди них есть и довольно дорогие составы, но они зачастую предназначены для особых условий эксплуатации, об этом мы рассказывали выше. Если у вас иные условия эксплуатации (более простые), то тратить средства на более дорогую смазку всё же не стоит.
Формы выпуска
Стоит также поговорить коротко про формы выпуска тефлоновых смазок. Об этом мы упоминали выше, но всё же это заслуживает отдельного разговора. Всё же это важно при выборе тефлоновой смазки под конкретную задачу, здесь далеко не всегда можно выбрать любую форму.
Первая – это масла. Синтетические, минеральные или полусинтетические. Могут использоваться как присадка для двигателя, для смазывания цепных передач и в других целях. Масла выпускают в банках, вёдрах, бутылках и в упаковках других видов. Вторая – пластичные смазки. В основе тут минеральные и синтетические масла, но совсем в другой консистенции. Чаще всего выпускают в тюбиках, из которых смазку нужно выдавить и размазать по поверхности, но могут быть и другие варианты.
Жидкие тефлоновые смазки без аэрозольного распыления занимают промежуточное положение между маслами и аэрозолями. Они сохраняют текучесть, но наносятся капельно или кистью, что позволяет более точно дозировать материал. Такие составы используются там, где важно контролировать количество смазки и исключить загрязнение окружающих поверхностей. При этом жидкие формы обладают лучшей стабильностью по сравнению с аэрозольными и меньше зависят от условий испарения растворителя, однако уступают им по проникающей способности.
Сухие тефлоновые смазки представляют собой отдельную категорию и принципиально отличаются от традиционных смазочных материалов. В этом случае PTFE наносится на поверхность в виде сухой плёнки после испарения связующего компонента. В результате образуется практически не липкий антифрикционный слой, который минимально притягивает пыль и загрязнения. Такие покрытия востребованы в условиях, где наличие масляной или пластичной смазки нежелательно, например в механизмах с высокой чувствительностью к загрязнению или в чистых зонах. Однако сухие тефлоновые покрытия обладают ограниченной долговечностью и плохо переносят высокие нагрузки и интенсивное трение. Поэтому и их применение носит ограниченный характер и они не так распространены, как иные разновидности.
Стоит упомянуть и аэрозольные тефлоновые смазки. Их особенность заключается в использовании летучего растворителя, который обеспечивает транспортировку тефлоновых частиц и базового компонента в зону трения. После нанесения растворитель испаряется, оставляя на поверхности тонкий слой смазочного материала с включениями PTFE. Такая форма удобна для обработки труднодоступных мест, скрытых механизмов и узлов с минимальными зазорами. Аэрозоли позволяют равномерно распределять состав и обеспечивают проникновение в зоны, куда невозможно нанести густую смазку. Однако при этом они обычно имеют ограниченную несущую способность и требуют периодического обновления покрытия. Правда, как мы писали выше, аэрозоли – самая дорогая форма выпуска для смазок любых видов. Кстати, про них мы говорили в отдельном материале.
Про сферы применения рассказывать не будем, но здесь всё очень широко. Они часто используются в автомобилях, в быту (в том числе в бытовой технике и сантехнике). Используются в электрике, в промышленности и в других сферах. Суть в том, что тефлоновая основа подходит для многих вариантов использования, а из-за её особых свойств, основу могут варьировать под те или иные задачи. Да, тефлоновые смазки не относятся к однозначно универсальным, но всё же по этому показателю они одни из самых лучших. Особенно если говорить про бытовое использование, где такая смазка может закрыть множество потребностей.
