SurTec 2191 矽基水性減摩擦塗層在汽車密封件的應用技術文件

目錄

前言

一、汽車密封件為何需要減摩擦塗層

二、SurTec 2191 矽基水性減摩擦塗層簡介

三、SurTec 2191 在汽車密封件的應用優勢

1. 降低摩擦係數與提升滑順度
2. 降低組裝力與減少刮傷
3. 提高耐磨性與延長壽命
4. 防止卡滯（Stick-Slip）與異音

四、SurTec 2191 在汽車密封件的實際應用位置

1. 避震器油封（Shock Absorber Rod Seal）
2. 避震器防塵封（Dust Seal）
3. 避震器 O 型環（O-Ring）
4. 避震器導向環（Guide Ring）
5. 轉向系統密封件（Steering System Seals）
6. 煞車系統密封件（Brake System Seals）
7. 燃油噴射系統密封件（Fuel Injection System Seals）
8. 空調壓縮機密封件（AC Compressor Seals）
9. 變速箱密封件（Transmission Seals）
10. 電池冷卻系統密封件（EV Battery Cooling System Seals）
11. 水泵及冷卻系統密封件（Water Pump & Cooling System Seals）
12. 感測器密封件（Sensor Seals）

五、結論

 

前言

汽車密封件在動態運作時常面臨摩擦、磨耗和異音等問題，這些問題會降低密封件的性能與壽命。減摩擦塗層技術正是針對這些挑戰而發展出的解決方案。本技術文件將介紹一種矽基水性減摩擦塗層 SurTec 2191，說明其在汽車密封件上的應用原理與優勢，並列出常見的汽車密封件應用位置。SurTec 2191 主要用於橡膠密封件表面，在生產階段塗佈，形成低摩擦且耐久的塗層，以解決密封件在動態運作時的各種問題。

 

一、汽車密封件為何需要減摩擦塗層

汽車密封件通常屬於動態密封系統，例如避震器的活塞桿、轉向系統的齒條、煞車卡鉗的活塞等都會在運作過程中不斷往復滑動或旋轉。在這些動態摩擦情境下，橡膠密封件容易產生以下問題：

◆異音（Squeak Noise）：密封件摩擦時可能發出尖銳的異音，影響乘車舒適性。

◆卡滯現象（Stick-Slip）：當靜摩擦力大於動摩擦力時，密封件可能在啟動時出現卡滯或抖動，隨後突然滑動，造成不穩定的動作和異音。

◆初期阻力過大：沒有塗層的密封件在初始滑動時會有較大阻力，影響系統的順暢度。

◆密封件翻唇：摩擦熱可能使密封件唇口翻起，降低密封效果。

◆壽命縮短：持續摩擦會加速橡膠磨損，縮短密封件的使用壽命，間接影響整體系統壽命。

上述問題在汽車避震器、轉向系統、煞車系統等部位非常常見。減摩擦塗層的作用即在於降低橡膠密封件的摩擦係數，改善滑動順暢度，從而解決異音、卡滯和磨耗等問題，延長密封件與系統的壽命。

 

二、SurTec 2191 矽基水性減摩擦塗層簡介

SurTec 2191 是一種矽基水性減摩擦塗層，專為橡膠密封件設計。它是一種水性塗料，乾燥固化後在橡膠表面形成一層低摩擦且耐久的塗膜。
SurTec 2191 不含溶劑，具有環保特性，並可在常規烘烤工藝下固化。塗層厚度約為 5–7 μm，能牢固地黏附在橡膠表面，不會隨著密封件的動態運動脫落。這層塗膜由矽酮聚合物組成，具有潤滑性和化學穩定性，可在各種溫度和環境條件下提供長期的減摩擦效果。

在生產流程上，SurTec 2191 是在密封件成型後、組裝前的階段進行塗佈。橡膠密封件完成製造和清洗後，會經過噴塗或浸漬塗佈工藝均勻地覆上 SurTec 2191，然後在 120°C 左右烘烤 使其固化。固化後，密封件表面形成一層透明的薄膜，提供持久的低摩擦性能。當密封件被安裝到汽車系統後，這層塗層將持續發揮作用，減少動態摩擦帶來的各種問題。

 

三、SurTec 2191 在汽車密封件的應用優勢

SurTec 2191 矽基水性減摩擦塗層在汽車密封件上的應用，帶來多方面的優勢：

 

1. 降低摩擦係數與提升滑順度

塗佈 SurTec 2191 後，橡膠密封件的摩擦係數明顯降低，使滑動更加平順。這意味著活塞桿、轉向齒條等運動部件在密封件上滑動時，阻力減小，不會出現抖動或卡住的現象。低摩擦係數還能減少啟動時的靜摩擦力，從而避免卡滯現象，使系統動作更加平穩。此外，平滑的滑動減少了摩擦產生的熱量，降低了密封件唇口翻起或老化的風險，提升整體滑順度和舒適性。

 

2. 降低組裝力與減少刮傷

對於需要組裝到汽車部件上的密封件，SurTec 2191 塗層能顯著降低組裝時的摩擦力，使安裝更為輕鬆。降低組裝力不僅節省人工和時間，還能避免密封件在裝配過程中被刮傷或翻轉。無塗層的密封件在裝入活塞桿或孔位時，可能因為摩擦力過大而導致表面刮傷，甚至唇口翻轉，影響密封效果。SurTec 2191 的潤滑作用使密封件更易滑入定位，減少了刮傷和翻唇的機率，提高了組裝良率和效率。

 

3. 提高耐磨性與延長壽命

摩擦會加速橡膠的磨耗，而 SurTec 2191 塗層在密封件表面形成了一層耐磨保護層。這層矽基塗膜具有良好的抗磨性能，可減緩橡膠因摩擦而產生的磨損。實際應用顯示，塗有 SurTec 2191 的密封件在同等條件下磨損率降低，壽命明顯延長。延長密封件壽命也就等於延長了汽車相關系統的壽命，減少維修和更換頻率，降低維護成本。

 

4. 防止卡滯（Stick-Slip）與異音

卡滯現象在汽車動態密封中是一個常見問題。當靜摩擦係數過高時，密封件可能在初始滑動時卡住，隨後突然滑動，產生明顯的抖動和異音。SurTec 2191 通過降低靜摩擦，有效地解決了這一問題。塗層提供了均勻的低摩擦表面，使密封件在啟動時能平穩地滑動，避免了卡滯和隨之而來的異音。實際使用案例表明，應用 SurTec 2191 後，密封件的啟動力降低，異音問題明顯減少，系統運作更加平順安靜。

以下圖表進一步說明了 SurTec 2191 減摩擦塗層對密封件性能的多方面提升效果。

Data Source: [surtec.com]

總的來說，SurTec 2191 矽基水性減摩擦塗層為汽車密封件帶來了全面的性能提升，包括降低摩擦、提升滑順度、降低組裝力、減少磨損和異音等。這些優勢使汽車相關系統更加可靠、高效，並延長了整體壽命。

 

四、SurTec 2191 在汽車密封件的實際應用位置

SurTec 2191 減摩擦塗層已廣泛應用於各種汽車動態密封件上，以解決其摩擦和磨耗問題。以下列出常見的應用位置，並說明在該位置塗佈 SurTec 2191 的作用：

1. 避震器油封（Shock Absorber Rod Seal）

位置：避震器活塞桿與油封唇口接觸的部位。

作用：避震器的油封是典型的動態密封，活塞桿高速上下運動時，油封唇口與桿表面不斷摩擦。塗佈 SurTec 2191 後，油封唇口表面形成低摩擦塗層，使活塞桿滑動更順暢，減少摩擦阻力和異音。同時，塗層降低了啟動時的阻力，避免卡滯現象，並延長油封的壽命。

2. 避震器防塵封（Dust Seal）

位置：避震器外部的防塵封，防止灰塵進入油封。

作用：防塵封通常與活塞桿有接觸或摩擦。塗佈 SurTec 2191 可以避免防塵封與桿之間的乾摩擦異音，提高防塵封的潤滑性能，防止其在長期使用中因摩擦而硬化或產生噪音。

3. 避震器 O 型環（O-Ring）

位置：避震器內部的各種 O 型環，例如活塞與缸筒間的密封 O 型環等。

作用：避震器的 O 型環在活塞運動時承受動態壓力。塗佈 SurTec 2191 後，O 型環表面變得滑順，減少活塞運動時的摩擦阻力和磨耗。這有助於防止 O 型環的翻轉和損傷，並提高密封效果。

4. 避震器導向環（Guide Ring）

位置：避震器內部的導向環，用於引導活塞桿並承受側向力。

作用：導向環與活塞桿表面有摩擦接觸。塗佈 SurTec 2191 可降低導向環與桿之間的摩擦，減少啟動阻力，使活塞運動更加平順。同時，塗層保護導向環免受磨損，延長其使用壽命。

5. 轉向系統密封件（Steering System Seals）

位置：方向機構中的密封件，例如轉向齒條密封、轉向閥體 O 型環等。

作用：轉向系統在操舵時齒條往復運動，需要低阻力和平穩滑動。塗佈 SurTec 2191 於轉向密封件，可降低齒條滑動時的摩擦，避免方向盤卡滯，並減少轉向系統的異音。這提升了轉向系統的操控順暢度和舒適性。

6. 煞車系統密封件（Brake System Seals）

位置：煞車卡鉗活塞密封、煞車主缸密封等。

作用：煞車系統的活塞在制動時需要快速滑動且啟動力低。塗佈 SurTec 2191 可確保煞車活塞滑動順暢，避免制動時出現異音，並提高密封件的耐久性。低摩擦還有助於縮短制動反應時間，提升煞車性能。

7. 燃油噴射系統密封件（Fuel Injection System Seals）

位置：噴油嘴 O 型環、燃油軌密封等。

作用：燃油噴射系統對組裝精度要求高。塗佈 SurTec 2191 可降低噴油嘴或燃油軌密封件的組裝力，避免 O 型環在安裝時被刮傷或翻轉，並保證燃油系統的可靠密封。同時，塗層減少了燃油壓力下的摩擦，防止密封件因長期摩擦而老化。

8. 空調壓縮機密封件（AC Compressor Seals）

位置：空調壓縮機的各種密封件，如軸封、氣缸密封等。

作用：空調壓縮機運轉時，密封件承受高壓和高速旋轉摩擦。塗佈 SurTec 2191 可降低壓縮機密封的摩擦阻力，提高旋轉平順度，減少異音。此外，塗層還能防止冷媒洩漏，並延長密封件的壽命，確保空調系統高效穩定運作。

9. 變速箱密封件（Transmission Seals）

位置：變速箱內的密封件，如變速箱輸出軸油封、變速箱閥體 O 型環等。

作用：變速箱在換檔時需要平穩且低摩擦的滑動。塗佈 SurTec 2191 於變速箱密封件，可減少齒輪軸或閥體滑動時的阻力，避免變速箱異音，並防止密封件磨損。這提高了變速箱的運轉平順性和可靠性。

10. 電池冷卻系統密封件（EV Battery Cooling System Seals）

位置：電動車電池組的冷卻板密封、快接頭 O 型環等。

作用：電動車的冷卻系統在高壓下運作，且需要自動化組裝。塗佈 SurTec 2191 可降低冷卻板密封件的插入阻力，使 O 型環更容易套入，減少人工組裝的困難。同時，塗層防止 O 型環在自動裝配時翻轉或損傷，確保電池冷卻系統的可靠密封。

11. 水泵及冷卻系統密封件（Water Pump & Cooling System Seals）

位置：發動機水泵的軸封、冷卻水管接頭 O 型環等。

作用：水泵軸封在高速旋轉下承受摩擦和壓力。塗佈 SurTec 2191 可降低軸封的摩擦，減少水泵異音並延長軸封壽命。此外，冷卻水管接頭的 O 型環塗層可降低安裝時的插入阻力，避免 O 型環被刮傷，確保冷卻系統的密封效果。

12. 感測器密封件（Sensor Seals）

位置：各種汽車感測器的密封件，如 ABS 輪速感測器密封、壓力感測器密封等。

作用：感測器通常採用插入式密封，例如 O 型環套入感測器探頭。塗佈 SurTec 2191 可降低插入阻力，使密封件更容易安裝，並防止 O 型環在插入時捲曲或損傷。這保證了感測器在長期使用中的可靠密封，提高了感測器的精度和壽命。

以上列出的應用位置僅是部分範例，實際上 任何需要動態密封且有摩擦問題的部位 都可考慮塗佈 SurTec 2191 減摩擦塗層。汽車製造商和密封件供應商通常會根據產品需求，在設計階段選擇適當的密封件並指定塗層處理。例如，很多汽車避震器廠會要求密封件供應商提供 「低摩擦塗層密封件」，而 SurTec 2191 正是滿足這一需求的典型解決方案。

 

五、結論

SurTec 2191 矽基水性減摩擦塗層為汽車密封件提供了有效的摩擦控制方案。它在密封件生產階段應用，形成一層持久的低摩擦塗膜，顯著降低了橡膠密封件的摩擦係數，提高了滑動順暢度。得益於這一塗層，汽車密封件在動態運作中能夠減少異音、卡滯和磨耗問題，延長壽命，並降低組裝難度。實際應用證明，SurTec 2191 可廣泛應用於避震器、轉向系統、煞車系統、燃油系統、空調系統、變速箱、電池冷卻系統、水泵及感測器等多種汽車密封件上，為各類汽車動態密封提供了可靠的解決方案。

總的來說，SurTec 2191 的應用不僅提升了密封件本身的性能，也間接提高了汽車相關系統的可靠性和舒適性。對於汽車製造商和密封件供應商而言，採用減摩擦塗層技術是提高產品品質和競爭力的重要手段。在未來，隨著汽車行業對動態密封性能要求的不斷提高，類似 SurTec 2191 的減摩擦塗層技術將在更多領域得到應用和發展。