Как влияет толщина тефлонового покрытия на его износостойкость?
Вообще говоря, в определенном диапазоне износостойкость тефлонового покрытия будет увеличиваться по мере увеличения толщины, но когда толщина превышает определенное значение, эффект улучшения износостойкости может постепенно ослабевать, и даже могут возникнуть некоторые негативные ситуации. Конкретный анализ выглядит следующим образом:
Увеличение толщины помогает улучшить износостойкость
Повышение несущей способности: более толстые покрытия могут выдерживать большее давление и трение. Когда поверхности предметов трутся друг о друга, толстые покрытия могут лучше противостоять износу, поскольку в них больше материала, чтобы выдерживать напряжение при трении, что снижает вероятность осыпания материала и износа поверхности покрытия, вызванного трением. Например, на некоторых механических деталях, которые часто контактируют с износом, таких как шестерни и детали вала, увеличение толщины тефлонового покрытия может эффективно улучшить его износостойкость и продлить срок службы деталей. Увеличение пути износа: по мере увеличения толщины покрытия толщина покрытия, которую абразивные частицы должны проникнуть в процессе износа, также соответственно увеличивается, что означает, что абразивным частицам требуется больше времени и больше энергии, чтобы достичь поверхности подложки, тем самым повышая износостойкость покрытия. Если взять в качестве примера форму, покрытую тефлоновым покрытием, то более толстое покрытие может лучше защитить поверхность формы во время многократных процессов извлечения из формы и уменьшить износ, вызванный трением между деталями и формой.
Слишком большая толщина может иметь негативные последствия
Повышенное внутреннее напряжение: когда толщина покрытия слишком большая, внутреннее напряжение соответственно увеличится. Это связано с тем, что во время формирования покрытия усадка и затвердевание материала будут создавать напряжение. Когда напряжение превышает определенный предел, покрытие склонно к растрескиванию, отслаиванию и т. д., что снижает износостойкость покрытия. Например, если тефлоновое покрытие наносится слишком толстым слоем на поверхность какого-то крупного металлического оборудования, из-за воздействия внутреннего напряжения покрытие может отвалиться на большой площади во время использования, что сделает оборудование незащищенным.
Уменьшение прочности сцепления: прочность сцепления между покрытием и подложкой ограничена. По мере того, как толщина покрытия продолжает увеличиваться, прочность сцепления между покрытием и подложкой относительно ослабевает. При воздействии внешнего трения покрытие с большей вероятностью отслаивается от поверхности подложки, тем самым влияя на износостойкость. Например, если тефлоновое покрытие наносится слишком толстым слоем на некоторые тонкостенные металлические детали, из-за недостаточной прочности сцепления покрытие склонно к отслаиванию и отпадению во время использования деталей и не может эффективно играть износостойкую роль.
Увеличение стоимости: увеличение толщины покрытия приведет к увеличению материальных затрат, затрат на процесс напыления и времени производства. С экономической точки зрения, если чрезмерное стремление к толщине для повышения износостойкости может привести к значительному увеличению себестоимости продукции, в то время как эффект от повышения износостойкости незначителен, что не соответствует принципу экономической эффективности.
Для каких случаев подходят тефлоновые покрытия различной толщины?