顧飛

摘要：主要介紹了運(yùn)用二硫化鉬涂層良好的潤滑性，實(shí)現(xiàn)汽車變速器運(yùn)轉(zhuǎn)減小噪聲的目的。進(jìn)而提供一個(gè)思路，在一些特殊的領(lǐng)域，利用二硫化鉬或其他涂層的特性，在高負(fù)載，高溫，高濕、高耐腐性環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的可靠功能和增加壽命的目的。

關(guān)鍵詞： 二硫化鉬涂層；潤滑；減小噪聲； 功能； 壽命

涂層，是涂料一次施涂所得到的固態(tài)連續(xù)膜。在汽車零部件中的涂層，常見采用電泳、達(dá)克羅、噴漆以及電鍍等方式。為了滿足不同的目的，采用防護(hù)、絕緣、防銹以及裝飾等不同的涂層方式，還有一些齒輪機(jī)構(gòu)和軸承采用二硫化鉬涂層，實(shí)現(xiàn)潤滑、減噪的目的。

二硫化鉬（MoS2）作為固體潤滑劑的歷史，在17世紀(jì)就有使用。二硫化鉬的晶體結(jié)構(gòu)決定了其良好的潤滑性能，在19世紀(jì)中期的加利福尼亞淘金熱時(shí)代，二硫化鉬就被作為馬車軸承用潤滑劑。1950年開始用于軍事。從20世紀(jì)60年代起，二硫化鉬在工業(yè)中的應(yīng)用逐漸盛行起來。同石墨一樣，二硫化鉬現(xiàn)在也作為粉末添加在潤滑油或潤滑脂中，或是以復(fù)合材料和涂層等形式，廣泛應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)機(jī)械。

河北京聯(lián)機(jī)械制造有限公司有一款用于汽車變速器總成的法蘭盤，在機(jī)器啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)瞬間，法蘭盤端面與其接觸的工件之間有微小的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（見圖1），兩種鋼件的相互摩擦導(dǎo)致產(chǎn)生尖銳的噪聲，引發(fā)乘車者的聽覺不適。

圖1 工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)示意

為了改善和消除這種情況，嘗試采用了在工件端面涂覆二硫化鉬涂層的工藝，并對(duì)涂層工藝進(jìn)行了探索和研究。

工件的涂層工藝簡介

1.待涂表面粗糙度的控制

金屬表面的粗糙度直接影響二硫化鉬涂層質(zhì)量?；w表面粗糙度值太大，涂層與基體結(jié)合時(shí)在界面容易產(chǎn)生明顯缺陷和氣泡；基體表面粗糙度值太小，基體表面太光滑，導(dǎo)致涂層的附著力變差。把基體表面粗糙度控制在一定范圍內(nèi)，二硫化鉬分子就會(huì)沉積在基體表面的微凸體上，從而形成牢固的二硫化鉬涂層。

2．清潔度的控制。

工件表面的潔凈程度，直接影響涂層的附著力和質(zhì)量，所以涂前清洗是不可缺少的工序，需要通過一些手段進(jìn)行?？筛鶕?jù)產(chǎn)品品類或批次數(shù)量大小，選擇合適的清洗方式，如擦拭、通過式清洗機(jī)、超聲波清洗、噴丸及激光等。

涂覆方式

1.浸涂

是將被涂物全部浸沒在漆液中，待各部位都沾上漆液后將被涂物提起離開漆液，經(jīng)干燥后在被涂物表面形成涂膜。

浸涂是高效，操作簡單，涂料損失少的涂覆方式，因?yàn)槿魏味嘤嗟耐苛隙紩?huì)滴落回浸槽中，以用于下一輪應(yīng)用。適用于小型的五金零件、標(biāo)準(zhǔn)件、薄片以及結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的器材或電氣絕緣體材料等。

2.空氣噴涂

用壓縮空氣將涂料帶出并霧化，附著在工件表面。小端面是法蘭盤需要涂層部位（見圖2），屬于局部涂層，只能采用噴涂的方式，且其他部位需要做好防護(hù)，避免污染。

圖2 待涂層表面位置示意

固化

工件噴涂完成后，經(jīng)流平，在溫度為 120～200℃的烘干箱中進(jìn)行固化，時(shí)間控制在30min（注：根據(jù)不同二硫化鉬涂料的特性設(shè)置適合的烘烤溫度和烘烤時(shí)間）。經(jīng)烘烤后，涂層的附著力會(huì)大大提升。

附著力的檢測(cè)：根據(jù)GB/T 9286—1998附著力檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，在涂層上畫格，用3M 膠帶貼緊畫格部位，并用力揭開膠帶，對(duì)面進(jìn)行檢查，根據(jù)黑色粉末狀粘附物的脫落情況，判斷試驗(yàn)結(jié)果分級(jí)。

結(jié)語

本文所述產(chǎn)品應(yīng)用在汽車變速器內(nèi)，涂覆二硫化鉬涂層后，經(jīng)客戶的臺(tái)架試驗(yàn)和整車客戶路試驗(yàn)證，完全滿足相關(guān)的試驗(yàn)要求?？梢哉f，本方案利用二硫化鉬特殊性能，即耐高溫性、耐油性、潤滑性及耐磨減損的特性，很好地解決了汽車零部件裝配中的異響和噪聲問題。

隨著生活水平的提高，人們對(duì)汽車的安全性、動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性等功能要求之外，對(duì)車輛的舒適性和駕駛環(huán)境要求也越來越高。

在汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器，或航空航天、機(jī)電化工等領(lǐng)域，在高負(fù)載，高溫，高濕、高耐腐性的特殊工況環(huán)境中，一些特殊的部位，需要實(shí)現(xiàn)功能良好的潤滑性能，和降噪性能，可運(yùn)用二硫化鉬的優(yōu)良特性來實(shí)現(xiàn)。MoS2的性能，需要不斷地加強(qiáng)新工藝的開發(fā)，挖掘其特性潛力。MoS2特殊的結(jié)構(gòu)以及優(yōu)異的性能也必將在更廣泛領(lǐng)域中體現(xiàn)更大的應(yīng)用價(jià)值和商業(yè)價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1] 西村允，王安鈞. 固體潤滑概論（6）[J].固體潤滑，1987（4）： 229-236.

[2] 孫榮祿，孫樹文，郭立新，等。固體潤滑技術(shù)在空間機(jī)械中的應(yīng)用[J]. 宇航材料工藝， 1999 （1）：17-22．

[3] 何玉均， 李云川． 二硫化鉬滾動(dòng) 涂 覆 工 藝 研 究[J]. 涂裝與電鍍， 2010 （1）：20-23．

[4] 林春元.二硫化鈕的潤滑機(jī)理[J].中國鈕業(yè)，1993（2）：40-46

[5] F.P 鮑登，D．泰伯. 固體的摩擦與潤滑[M].袁漢昌 ， 張緒壽，譯．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1986.