PTFE喷涂技术油封

PTFE涂层技术在油封的应用

当前，降低油封摩擦力是很多客户的迫切需求，因摩擦力过大会导致额外的功率损失、加

速轴的磨损、增加密封件的维修更换频次。就目前来讲，降低摩擦力的方法一方面从结构设计

上降低油封对轴的抱紧力，例如，波形唇口的设计，另一方面从材料和表面处理方面降低唇口

的摩擦系数，例如，橡胶唇口PTFE粘贴，橡胶唇口PTFE涂层，其中，橡胶唇口PTFE涂层

最为受业内人士推崇。

l、PTFE材料性能：

PTFE是目前使用***的自润滑材料，摩擦系数小而且耐磨损。其化学结构为：

F  F

一[—C—C--]—n

F  F

其有***的耐化学腐蚀性，对所有化学品都耐腐蚀，同时该材料的摩擦系数是己知固体材

料中***的，对钢的动静摩擦系数均为O．04，比尼龙、聚甲醛、聚酯塑料的摩擦系数都小，有

“塑料王”之称，适于制作耐腐蚀件，减磨耐磨件、密封件、绝缘件和医疗器械等零件。’ 一

密封件的性能好坏对整个机器设备的效率与性能都有很大的影响。PTFE材料具有的耐腐

蚀、耐老化、低摩擦系数及不粘性、耐温范围广、弹性好的特性使其非常适合应用于制造耐腐

蚀要求高，长期使用温度在一200℃～260℃密封件，这是因为该材料的摩擦系数是已知固体材

料中***的

2、PTFE涂层制作：

橡胶唇口P1’FE涂层技术是一种发展的技术，其所用的AF涂层材料***了PTFE和

橡胶的粘接，在整个寿命期内能提供一个较低的稳定的摩擦力和摩擦力矩。AF涂层是一种新

型固体润滑剂材料，由PTFE固体润滑颗粒和Mos2通过有机或无机粘合剂粘和而成，具备很

好的液体兼容性，同时具备粘结特性和高的负荷抗力等特点。

橡胶与P仃E涂层的有效黏结归功于树脂糙合剂促使PTFE固体颗粒分数，其工艺过程如

下：

l、配制均匀的AF涂层液，其主要有PTFE固体润滑颗粒、Mos2、有机或无机黏合剂黏

及添加剂组成。

2、将配制好的AF涂层液均匀的喷涂或浸涂于油封表面。

3、将喷涂好的油封在一定温度条件下烘干。

Af涂层厚度直接影响油封寿命，其值应该比轴表面粗糙度大，油封表面的涂层厚度测量大

约20岬。当油封装到轴上开始工作后，部分PTFE涂层会从油封转移到轴表面，接触力的作用

将促使PTFE膜紧密的覆盖到轴的表面、直到覆盖其表面粗糙度，这将使轴变得更为光滑，起

到降低摩擦系数的作用。PTFE涂层能够喷涂到整个油封表面，为了减少消耗，PTFE涂层一般

涂在油封主唇和防尘唇区域。

3、实验结果：

为了验证PTFE的减磨效果，现在利用PTFE旋转轴唇型油封分别进行唇口磨损实验

(如表一)和摩擦力矩实验(如表二)，实验条件为：无润滑状态(干摩擦)，轴表面粗糙度：RaO．4，

实验转速：3000rpm，实验温度：140℃，实验时间：2h。

从图一中可以明显看出，有PTFE涂层的油封的磨损量为：O．163mIll，无PTFE涂层的油封

磨损量为：O．431rm，有无PTFE涂层磨损相差两为：0．43l一0．163=O．268咖，由此得到，PTFE

涂层油封在减磨方面效果极为明显。

从图二中可以明显看出，有PTFE涂层的油封的摩擦力矩基本上稳定在O．35～0．4。而无

PTFE涂层的油封的摩擦力矩不但大(达到1．8)，而且变化范围广(O．7～1．8)，由此得到，

PTFE涂层油封在减小和稳定摩擦力矩方面都有着明显的优势。

图一旋转轴唇型油封PTFE涂层实验评估图表

图二旋转轴群型油封PTFE涂屡实验评估图表

P1rFE涂层不但可以应用于高速旋转轴油封。也可应用于减震器油封、齿轮箱换档轴油封

等往复油封，同样，由于其极低的摩擦系数，也可***的减小往复过程的摩擦力(如图三)，

有PTFE涂层的油封能够提供较低的摩擦力(约8N)，而无PTFE涂层的油封不但会产生较大

的摩擦力．而且摩擦力的大小及不稳定．这对油封的密封性能都是不利的。实验结果表明：PTFE

涂层应用于减震器油封不仅降低摩擦力，而且使油封与导杆之间产生相对稳定的摩擦力。

图三减震器油封PTFE涂层实验评估图表

展望：

总之，PTFE涂层是一种在连续运动过程中达到低摩擦力矩的简单方法，并不昂贵的涂层

过程和简单的工艺能力使其在油封的应用和汽车其他领域的应用会越来越广泛。