用塑料代替金属

作者:本网编辑 文章来源:MM《现代驱动》 发布时间:2011-10-25
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塑料轴承专家igus公司组织了第五次manus塑料滑动轴承应用竞赛,并获得了圆满成功.


图1 第五届manus塑料轴承应用创新竞赛的金奖获得者是来伊比利半岛生产厂的塑料设计工程师Carmelo Lagunas,他凭借自主设计的土豆-煎蛋设备拔得头筹,获得了5000欧元的奖金

塑料轴承专家igus公司组织了第五次manus塑料滑动轴承应用竞赛,并获得了圆满成功。参赛作品数量由上一届的80件增长到301件,种类繁多。

据悉,塑料轴承专家igus公司今年又成功举办了第五次manus塑料滑动轴承应用竞赛。该竞赛主要是针对igus公司无需润滑和维护、具有极高技术性能和经济性的创新塑料滑动轴承的用户而举办的。

竞赛规则是只有全塑料滑动轴承和塑料化合物滑动轴承具有参赛资格,仅采用塑料涂层的滑动轴承不能参赛。据了解,在igus公司上一次的manus滑动轴承应用竞赛(参赛地区限于德国、奥地利和瑞士)中,参赛产品仅有约80件。据竞赛评审委员会称,本届竞赛符合参赛资格的产品共有301件,来自全球多个国家和地区的企业,包括美国、加拿大、巴西、南非、澳大利亚、马来西亚、新加坡、印度、中国、中国台湾、韩国、伊朗、黎巴嫩以及整个欧洲。

卫生设计的西班牙煎蛋

此次竞赛的参赛作品种类繁多,可谓五花八门。其中金奖获得者是来伊比利半岛生产厂的塑料设计工程师Carmelo Lagunas,他凭借自主设计的土豆-煎蛋设备拔得头筹,获得了5000欧元的奖金(图1)。据介绍,该设备每小时可以煎1800个土豆煎蛋饼。煎蛋时,4排煎蛋并排在平底锅中移动。在此设备中使用的是无需润滑和维护的iglidur Z塑料滑动轴承,这是igus公司专为高负载和高温环境使用而设计研发的产品,可以直接与食品接触,满足了美国FDA食品和药品管理局技术规范要求的iglidur A200型滑动轴承。而该塑料滑动轴承的另一个重要特点是能够抵抗化学清洁剂的腐蚀。

葡萄牙建议用强大的动能切割坚硬的岩石

Manus银奖和2500欧元的奖金最终由葡萄牙Porto州Caminha市Produlex Lda公司的Marco Portocarrero先生凭借其出色的参赛作品获得。他最新研发的草坪割草机带有刀片自锐机构,可以在修整树木时把小树枝割断。该设备中所使用的iglidur Q塑料滑动轴承也是igus公司的产品,它非常紧固,而且承载能力强,可靠的把割草机的承载轴和刀轴连接起来。

割草机的前进驱动力为1400kg,保证了刀轴旋转时离心力与切割阻力的平衡,同时也保证了刀轴准确围绕刀片轴线旋转,尤其是在遇到了较大冲击力时。例如,在割草时,刀片常常遇到石块,这时的冲击力完全由塑料滑动轴承来承担。


图2 新型iglidur N54滑动轴承的原材料中54%是从可再生的植物油中提炼出来的

耐磨损的手指假体

德国Weingarten市医用机器人和假肢系统有限公司领导人Stefan Schulz博士获得了Manus铜奖以及1000欧元的奖金。该公司的主要业务是研发生产假手和假指,Stefan Schulz博士的参赛作品就是其研发生产的由电力驱动的假指。该产品的指掌关节都直接由电机驱动,指关节由弹性连接件连接。

所有参与(手指、手掌)运动的轴都是由摩擦系数极低且使用寿命很长的iglidur J型滑动轴承支承。每个手指需要8个塑料轴承,它们占用的空间很小,而且能够承受冲击性的脉动负载。

无润滑的塑料轴承节约费用

今天,无需润滑和维护的iglidur系列的塑料轴承已经代替了成千上万的润滑油、需要润滑的金属轴承和轴套。igus公司塑料轴承生产领域的负责人Gerhard Baus先生说:“塑料滑动轴承的使用寿命很长,而且是可以准确计算出来的。目前我们生产的10200种塑料轴承可以马上满足用户的各种要求。”另外,这种无需润滑的塑料轴承还能帮助设计师节约资金费用,提高机械性能。

美国麻省理工学院MIT和剑桥大学的调查研究报告指出:仅美国因润滑失效带来的经济损失每年就高达2400亿美元。

新趋势:无润滑高负荷

目前igus公司塑料轴承的材料明细表中已经有35种标准材料,这些材料涵盖的应用范围非常广,不仅能经济地满足常规要求,也能满足美国FDA专业技术要求,直至耐高温或水下应用等。DryLin是一种直线轴承,同样也是无润滑、免维修的,对水、污垢、化学介质、高温或者冲击都不敏感;它也有易于装配、自动调心的igubal系列调心轴承,直杆铰接和叉杆铰接,立式轴承和法兰式轴承等配置型式。

除现有的35种标准材料外,igus公司每年都会研发新的轴承材料,例如,其最新投入使用的无需润滑和维修的轴承iglidur Q2,就大幅提升了铸塑塑料轴承在摆动负载下的承载能力。

在igus公司的技术中心进行的第一次测试中,igulidur Q2能够承受的径向摆动载荷高达76MPa,比其材料表中其他原有材料高出2~5倍。

令人感兴趣的新材料:生物资源

除普通材料外,igus公司还研发了一种利用可再生资源制造塑料轴承的材料,这种材料中54%的组成成分是可再生资源。例如,生产iglidur N54滑动轴承的基本材料就是从植物油而非传统的石油资源中提炼出来的(图2)。除为机械制造业提供产品外,igus公司的塑料滑动轴承也在消费品领域中有着广阔的市场,例如:在家具和日常商品中。根据欧洲生物塑料行业协会公布的数据:到2015年时生物塑料产品的生产能力要从2010年的年产700000t提高到170万t。

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