滑动丝杠是一种将旋转运动转换为直线运动的丝杠,广泛应用于各类机械和设备中。迄今为止,NTN长期生产树脂制滑动丝杠,并持续为多领域设备提供产品。为满足更广泛的需求,公司不断研发具有更高耐载荷性和耐久性的产品。在此背景下,NTN于2024年推出了一款创新产品“铝塑复合型树脂滑动丝杠”。该产品通过将传统纯树脂制成的螺母部分改为铝合金与自研树脂材料的一体成型,显著提升了耐载荷性和耐久性,同时成功改善了散热性能。这款与众不同的产品将助力各产业机械实现高性能化,其背后凝聚了研发人员多年的心血与反复试错。
将旋转运动转换为直线运动的「滑动丝杠」
滑动丝杠是一种将旋转运动转换为直线运动的丝杠。易于理解的例子是加工木材时用于固定工件的台钳。通过旋转手柄,夹持部分会变窄或变宽,而正是滑动丝杠将手柄的旋转运动转换为了直线运动。从大型机械到小型精密机械,其应用场景广泛,NTN长期生产树脂制滑动丝杠,产品广泛应用于医疗设备、半导体制造装置、食品机械等多个领域。
此前,业界一直希望进一步提升滑动丝杠的耐载荷性与耐久性。原因在于,常规滑动丝杠由「丝杠轴」与「螺母」组成,为降低滑动阻力,螺母采用低摩擦系数的树脂材料制成,但其强度存在极限。NTN经过长期研究攻克这一课题后,「铝塑复合型树脂滑动丝杠」应运而生。主导开发的精密树脂技术部下田正人表示:
「以往产品中,螺母完全由树脂制成,而此次我们成功通过铝合金与自研树脂材料的一体成型技术,实现了螺母部分的革新。在开发过程中,NTN反复调整了螺母形状及螺母与树脂材料的接合方式。过程中开发团队成员有所变动,而我则较为完整地见证了全程。」
耐载荷性、耐久性、散热性大幅提升的开发品
铝塑复合型树脂滑动丝杠与常规产品的核心差异在于螺母部分(图2)。常规螺母整体采用树脂(NTN自主研发的PPS*树脂复合材料),而开发品仅螺母内侧部分使用PPS树脂复合材料,外侧采用铝合金。通过使铝合金与树脂接合,作用于轴和水平方向的轴向载荷的最大载荷与常规品相比提升了80%。同时,滑动部分(丝杠轴与螺母接触部分)产生的热量通过铝合金传导散热,抑制了温度上升(散热性提升40%)。其结果是,丝杠部分的磨损量减少了70%,耐久性显著提高,同时减轻了周边部件及机械因受热产生的影响。
PPS:聚苯硫醚(Poly PhenyleneSulfide)的缩写,是一种可注塑成型,连续使用温度达230°C的热塑性树脂,具备优异的耐热性、耐化学性及电气绝缘性。


