伟才塑胶：如何解决耐磨PA46制品在高速摩擦下的发热问题

一、材料改性

（一）添加润滑填料

在 PA46 基体中添加二硫化钼（MoS₂）、石墨、聚四氟乙烯（PTFE）等固体润滑剂是降低摩擦系数的有效途径。以二硫化钼为例，其层状晶体结构在摩擦过程中会在制品表面形成润滑膜，如同给摩擦面铺上一层 “减阻毯”，极大地减少了摩擦阻力。研究表明，当二硫化钼添加量为 5% - 10% 时，PA46 制品的摩擦系数可降低 30% - 40%，从而显著减少因摩擦产生的热量。

（二）增强纤维改性

通过加入碳纤维、玻璃纤维等增强纤维，不仅可以提升 PA46 制品的力学性能，还能改善其热传导性能。碳纤维具有优异的导热性，能够像高效的 “热量传输管道” 一样，将摩擦产生的热量迅速传导出去。当碳纤维添加量为 10% - 15% 时，PA46 制品的热导率可提高 2 - 3 倍，有效避免热量在局部积聚。

（三）共混改性

将 PA46 与具有低摩擦系数、高耐热性的聚合物进行共混，如聚苯硫醚（PPS）、液晶聚合物（LCP）等。PPS 具有良好的化学稳定性和高温性能，与 PA46 共混后，能够形成协同效应，使制品在保持 PA46 原有耐磨性的基础上，降低摩擦生热，同时提高热变形温度。

二、结构设计优化

（一）表面纹理处理

在 PA46 制品表面加工出特定的纹理，如沟槽、网格等。沟槽设计可以有效收集和储存摩擦产生的磨屑，减少磨屑对摩擦面的二次磨损，同时还能起到一定的引流作用，促进润滑剂的分布。网格纹理则有助于分散接触压力，降低局部摩擦热的产生。通过合理的表面纹理设计，可使制品的摩擦生热降低 15% - 20%。

（二）散热结构设计

对于一些对散热要求较高的 PA46 制品，可在其结构中设计散热槽、散热孔或散热翅片等结构。散热槽和散热孔能够增加制品与空气的接触面积，加快热量的对流散热；散热翅片则如同散热风扇的叶片，进一步增强散热效果。例如，在 PA46 齿轮的轮辐上开设散热孔，可有效降低齿轮在高速运转时的温度。

（三）合理的配合间隙设计

在 PA46 制品与其他部件配合使用时，要精确控制配合间隙。间隙过小会导致摩擦加剧，产生过多热量；间隙过大则会影响制品的工作性能。通过有限元分析等手段，模拟不同配合间隙下的摩擦和发热情况，找到最佳的配合间隙值，从而平衡摩擦、磨损和发热之间的关系。

三、工艺优化

（一）成型工艺参数调整

在注塑成型过程中，合理调整温度、压力和冷却时间等参数。适当提高模具温度，可使 PA46 熔体更好地流动和填充模具型腔，减少因熔体流动不畅产生的内应力和摩擦热。同时，延长冷却时间，确保制品充分冷却定型，避免因冷却不足导致制品内部残留过多热量。

（二）后处理工艺

对成型后的 PA46 制品进行退火处理，将制品在一定温度下保持一段时间，然后缓慢冷却。退火处理可以消除制品内部的残余应力，改善其结晶结构，提高制品的尺寸稳定性和耐热性，从而降低在高速摩擦下的发热程度。

四、润滑与冷却系统改进

（一）润滑方式优化

采用合适的润滑方式，如油润滑、脂润滑或固体润滑膜润滑。对于高速摩擦工况，可选择具有高粘度指数、良好抗磨性能的润滑油，并采用循环润滑系统，及时带走摩擦产生的热量和磨屑。此外，还可以在 PA46 制品表面涂覆一层固体润滑膜，形成长效润滑保护。

（二）冷却系统设计

为 PA46 制品工作环境配备专门的冷却系统，如风冷、水冷或液冷系统。对于小型制品，风冷系统具有结构简单、成本低的优势；对于大型或发热严重的制品，水冷或液冷系统能够提供更强的冷却能力，确保制品在高速摩擦过程中保持较低的温度。