不同材质的链条导轨在性能上有以下主要差异:
耐磨性:
超高分子量聚乙烯:耐磨性居塑料之冠,与其它工程塑料相比,其沙浆磨耗指数非常低,是碳钢的 1/7,黄铜的 1/27。分子量越高,耐磨性越好,能够长时间承受链条的摩擦,适用于高磨损的工作环境,可有效延长链条导轨的使用寿命。
聚四氟乙烯:具有优异的耐磨性,摩擦系数极低,是一种良好的自润滑材料,在长期使用过程中磨损较小。不过其耐磨性相比超高分子量聚乙烯可能会稍逊一筹,但在一些对摩擦系数要求极高的特殊场合应用广泛。
合金钢:合金钢材质的链条导轨硬度较高,因此也具有较好的耐磨性。经过适当的热处理和表面处理后,其耐磨性能可以进一步提高。但是,合金钢导轨在长期使用过程中可能会受到腐蚀等因素的影响,从而减少其耐磨性。
陶瓷:例如氮化硅陶瓷导轨,具有非常高的硬度和耐磨性,其硬度仅次于金刚石。在长期使用中,陶瓷导轨能够保持高精度和稳定性,不易被磨损,特别适用于对耐磨性要求极高的高精度设备和极端工作环境。
耐冲击性:
超高分子量聚乙烯:冲击强度在所有工程塑料中名列前茅,约为耐冲击 PC 的 2 倍,ABS 的 5 倍,POM 和 PBT 的 10 余倍。并且在液氮中(-195℃)也能保持优异的冲击强度,在受到外力冲击时,不易破裂或损坏,能够承受较大的冲击力。
聚四氟乙烯:聚四氟乙烯的耐冲击性相对较差,在受到较大的冲击力时可能会出现破裂或损坏的情况。
合金钢:合金钢具有较高的强度和韧性,其耐冲击性较好,能够承受一定程度的冲击载荷。但是,合金钢导轨在受到强烈冲击时,可能会发生变形或断裂。
陶瓷:陶瓷材料的脆性较大,耐冲击性相对较差,在受到较大的冲击力时容易破裂或损坏。不过,一些经过特殊处理或添加了增韧材料的陶瓷导轨,其耐冲击性可以得到一定的提高。
自润滑性:
超高分子量聚乙烯:有极低的摩擦因数(0.05~0.11),故自润滑性优异。在水润滑条件下,其动摩擦因数是 PA66 和 POM 的 1/2,在无润滑条件下仅次于聚四氟乙烯。当它以滑动或转动形式工作时,比钢和黄铜加润滑油后的润滑性还要好,可减少链条与导轨之间的摩擦,减少磨损和能量消耗。
聚四氟乙烯:是一种的自润滑材料,摩擦系数极低,几乎可以在无润滑的条件下工作,具有良好的自润滑性能和防粘性,能够有效减少链条的摩擦阻力,运行噪音。
合金钢:合金钢本身的自润滑性较差,需要定期添加润滑油或润滑脂来减少摩擦和磨损。
陶瓷:陶瓷材料的自润滑性相对较差,通常需要与其他润滑材料配合使用,以提高其润滑性能。
耐温性:
超高分子量聚乙烯:一般能够在 - 200℃~+80℃的温度范围内稳定工作,在低温环境下仍能保持较好的韧性和强度,但在高温环境下,其性能可能会受到一定的影响。
聚四氟乙烯:具有良好的耐高温性能,能够在 260℃的高温下长期稳定工作,短期使用温度可以更高,适用于高温工作环境。
合金钢:合金钢的耐温性取决于其具体的合金成分和热处理工艺,合金钢在高温下具有较好的强度和稳定性,但在过高的温度下,也会出现软化、变形等问题。
陶瓷:陶瓷材料具有优异的耐高温性能,能够在高温环境下保持良好的性能和稳定性,例如氮化硅陶瓷导轨可以在高达 1600℃的环境中保持稳定。
耐腐蚀性:
超高分子量聚乙烯:具有优良的耐化学药品性,除强氧化性酸液外,在一定温度和浓度范围内能耐各种腐蚀性介质(酸、碱、盐)及介质(荼溶剂除外),在化学腐蚀性环境中具有良好的稳定性。
聚四氟乙烯:具有极强的耐腐蚀性,能够抵抗各种强酸、强碱、溶剂等腐蚀性物质的侵蚀,是一种的耐腐蚀材料。
合金钢:合金钢在一般的腐蚀环境中具有较好的耐腐蚀性,但在一些强腐蚀性环境中,如强酸、强碱等,可能会发生腐蚀。
陶瓷:陶瓷材料具有良好的耐腐蚀性,能够抵抗大多数化学物质的侵蚀,不易发生化学反应,适用于各种腐蚀性环境。
强度和刚性:
超高分子量聚乙烯:具有一定的机械强度,但相比合金钢和陶瓷材料,其强度和刚性较低。不过,超高分子量聚乙烯的拉伸强度较高,有无可匹敌的超高拉伸强度,通过凝胶纺丝法可制得超高弹性模量和强度的纤维。
聚四氟乙烯:强度和刚性较差,在承受较大的压力或拉力时容易变形或损坏。
合金钢:合金钢具有较高的强度和刚性,能够承受较大的载荷和应力,适用于对强度和刚性要求较高的场合。
陶瓷:陶瓷材料具有很高的硬度和强度,但其脆性较大,在受到不均匀的应力时容易破裂。不过,经过特殊处理的陶瓷导轨,其强度和韧性可以得到一定的提高。
密度:
超高分子量聚乙烯:密度较小,约为钢材的 1/8,因此重量轻,便于安装和搬运,在一些对重量有要求的场合具有优势。
聚四氟乙烯:密度也相对较小,属于轻质材料。
合金钢:合金钢的密度较大,重量较重,在安装和使用过程中需要考虑其重量对设备的影响。
陶瓷:陶瓷材料的密度一般介于超高分子量聚乙烯和合金钢之间,但具体密度会因陶瓷的种类和成分而有所不同。