Apa saja perubahan kinerja bantalan berlapis plastik di lingkungan suhu rendah

Bantalan berlapis plastik (PCB), bantalan komposit yang dibentuk dengan melapisi bantalan logam tradisional dengan plastik berkinerja tinggi, banyak digunakan dalam industri seperti manufaktur mesin, pengolahan makanan, kedirgantaraan, dan penyimpanan dan transportasi kriogenik. Suhu rendah secara signifikan memengaruhi kinerja bantalan, terutama di PCB. Lapisan plastik mengalami perubahan fisik dan kimia yang berbeda dari logam di bawah suhu rendah ekstrem, secara langsung memengaruhi masa pakai bantalan dan stabilitas operasional.

Perubahan sifat fisik bahan plastik pada suhu rendah

Keuntungan inti PCB terletak pada pengurangan gesekan dan resistensi korosi yang disediakan oleh lapisan plastik. Namun, pada suhu rendah, gerakan molekuler dari bahan plastik melambat, menghasilkan peningkatan kekakuan dan penurunan ketangguhan dampak. Fenomena ini bermanifestasi sebagai kerentanan yang lebih besar terhadap microcracks atau retak lapisan selama start-up atau ketika mengalami beban dampak. Bahan polimer tertentu, khususnya plastik rekayasa umum seperti polyoxymethylene (POM) dan poliamida (PA), dapat menjalani transisi rapuh pada suhu rendah. Gunakan di bawah suhu rapuh secara signifikan meningkatkan risiko retak.

Perubahan koefisien gesekan dan kinerja pelumasan

Koefisien gesekan PCB biasanya meningkat pada suhu rendah. Peningkatan kekerasan permukaan plastik meningkatkan resistensi gesekan mikroskopis antara permukaan kontak dan poros logam atau cincin dalam. Viskositas pelumas meningkat dan fluiditas berkurang pada suhu rendah, sehingga sulit bagi film pelumas untuk membentuk cakupan lengkap, semakin memperburuk gesekan dan keausan. Untuk bantalan berlapis plastik yang digunakan dalam kondisi kering atau dilumasi ringan, gesekan yang meningkat ini dapat menyebabkan peningkatan torsi awal dan beban tambahan pada motor atau penggerak.

Stabilitas dimensi dan perilaku ekspansi termal
Pada suhu rendah, bahan plastik mengalami kontraksi termal yang signifikan, menghasilkan sedikit penyusutan dimensi. Sementara penyusutan badan bantalan logam relatif kecil, perbedaan koefisien ekspansi termal antara lapisan plastik dan substrat logam dapat menyebabkan peningkatan tegangan antarmuka. Dalam kondisi ekstrem, lapisan plastik dapat mengalami sedikit delaminasi, deformasi, atau retak lokal. Perubahan dimensi ini sangat penting untuk bantalan dalam mesin presisi atau instrumen presisi tinggi, berpotensi mempengaruhi akurasi rotasi dan pembersihan bantalan.

Dampak beban kejut dan masa pakai kelelahan
Bantalan berlapis plastik yang mengalami beban kejut pada suhu rendah sering mengalami penurunan umur kelelahan. Peningkatan kerapuhan dan akumulasi tekanan antarmuka mempercepat inisiasi dan perambatan microcracks, yang mengarah ke keausan prematur atau penumpahan lapisan. Peralatan mekanis yang sering mengalami mulai dan berhenti atau operasi berdampak tinggi memerlukan pemilihan bahan plastik dengan ketangguhan suhu rendah tinggi atau dimasukkannya perlindungan pelumasan selama desain untuk memastikan operasi bantalan jangka panjang dan andal.

Perubahan karakteristik kebisingan dan getaran

Di bawah suhu rendah, peningkatan kekerasan permukaan dan koefisien gesekan plastik dapat menyebabkan sedikit peningkatan dalam bantalan kebisingan operasi. Karena berkurangnya efektivitas pelumasan, gesekan yang tidak merata dapat menyebabkan sedikit getaran, terutama terlihat pada kecepatan tinggi. Untuk peralatan yang membutuhkan kebisingan rendah, seperti mesin pengemasan farmasi, instrumen presisi, atau sistem transportasi rantai dingin, karakteristik ini harus sepenuhnya dipertimbangkan dalam rencana pemilihan dan pemeliharaan.

Rekomendasi Aplikasi untuk Lingkungan Suhu Rendah

Saat menggunakan bantalan berlapis plastik di lingkungan suhu yang sangat rendah, lebih baik untuk memilih plastik rekayasa dengan ketangguhan suhu rendah tinggi dan suhu transisi rapuh rendah, dan menggunakannya bersama dengan pelumas suhu rendah. Toleransi instalasi bantalan harus memperhitungkan penyusutan plastik untuk menghindari penindasan (meningkatkan gesekan) atau overloosening (mendorong permainan). Inspeksi reguler kondisi permukaan bantalan dan pelumasan sangat penting untuk memperpanjang masa pakai bantalan dalam kondisi suhu rendah.