先分環境:一張決策表

滾珠螺桿的潤滑順序是先看環境,再看速度與溫度,最後決定補脂方式與週期;順序反過來,容易選出環境不允許的方案。

使用環境優先考慮取捨與限制
一般工業、中低速、中高負荷AS2 脂潤滑成本低、取得容易,需要定期補脂
高速長行程、要抑制熱伸長低黏度的 PS2 或 LR3負荷大時油膜較薄,要確認壽命
低溫環境PS2使用溫度下限 −50°C
無塵室、半導體、面板LG2 或 LGULG2 上限 70°C;LGU 溫度範圍較寬
維護窗口短、位置難拆脂加 K1使用溫度上限 50°C,Compact FA 不適用
食品、醫療食品機械用油脂或 FDA 相容 K1選用前確認認證
真空洽詢原廠型錄註明 LG2、LGU 不可用於真空

滾珠螺桿潤滑:油脂先看速度與溫度

NSK 型錄的建議是:滾珠螺桿(絲桿)用脂潤滑時,以基油黏度 30 至 140 mm²/s(40°C)的鋰基脂為宜。高速運轉、要抑制螺桿熱伸長時選低黏度;低速、高溫、高負荷與擺動運轉選高黏度。型錄列出的 NSK 油脂如下:

油脂增稠劑基油基油黏度 mm²/s(40°C)使用溫度 °C用途
AS2鋰基礦物油130−10 至 110一般高負荷,NH/NS 滑軌標準油脂
PS2鋰基合成油+合成烴油15.9−50 至 110低溫、高頻運轉
LR3鋰基合成油30−30 至 130高速、中負荷
LG2鋰基礦物油+合成烴油32−20 至 70無塵環境
LGU二脲合成烴油95.8−30 至 120無塵環境

一般中低速用途,AS2 就能處理。高速長行程的螺桿,發熱會變成熱伸長與定位漂移,改用低黏度的 PS2 或 LR3 更合適。選脂前先確認工作溫度,LG2 的上限只有 70°C。

補脂的做法與週期

補脂有幾個守則。不同品牌、不同增稠劑的油脂不要混用。螺桿補脂前先把舊脂擦掉,再塗新脂。補脂後阻力會暫時升高,要空跑幾趟排出多餘的脂,並擦掉端部累積的油脂,不要補完立刻高速運轉。

週期方面,螺桿的型錄標準是使用 2 至 3 個月後檢查,之後通常每年補一次,視狀況增減。線性滑軌(線軌)另有型錄週期,建議每 3 至 6 個月檢查、通常每年補脂一次。這些是參考值,油脂被切屑污染或長時間高速時要縮短。

油潤滑:什麼時候不用脂

脂潤滑不需要供油管路,多數情況夠用。需要油潤滑的場合,例如高速、要靠油帶走熱、或機台本來就有集中給油系統,型錄的建議是螺桿用 ISO VG 32 至 100 的油。滑軌的油量算式與不同供油方式,依滑軌型錄確認;非水平安裝時,重力滴油無法覆蓋全部滾道,要先洽詢。

黏度的取捨:低黏度的代價

低黏度油脂的攪拌阻力小、發熱少,高速螺桿用它可以降低熱伸長。代價是高負荷下油膜較薄,保護力下降,低速重載或擺動運轉的場合,油膜撐不住,磨耗反而加快。高黏度則相反:油膜厚、耐負荷,但攪拌阻力大,高速時發熱明顯,低溫下啟動阻力也會上升。型錄也提醒,油脂黏度隨溫度變化,冬天低溫時滑軌的滑動阻力會升高,在溫差大的環境要把冬季啟動阻力納入驅動扭矩的考量。

所以選脂的流程是先看轉速與負荷落在哪一端:高速輕載往低黏度,低速重載往高黏度,中間地帶用 AS2 這類通用脂。之後再確認溫度範圍與環境限制(無塵、食品、真空)。

水洗與粉塵環境

NSK 型錄指出,水洗或雨淋的環境,潤滑油脂容易被沖掉,K1 搭配油脂使用,可以延長機台壽命。木工機械這類會產生吸附油脂的粉塵的場合,K1 與油脂並用也能維持潤滑並防止異物侵入。這類環境不要期待單靠補脂撐過一個週期,要把密封、K1 與補脂週期一起設計。

K1 與 K1-L:什麼時候用

NSK K1 是把油與樹脂做在一起的潤滑單元,多孔樹脂吸滿潤滑油,貼著滾道或螺桿,持續供應新油。滑軌型錄提到搭配 K1 可達五年或 10 000 km 免維護;螺桿型錄則列出一項耐久試驗:完全不加油脂、只靠 K1,運行超過 10 000 km。這是 NSK 在特定試驗條件下的參考表現,不是所有設備的保證維護週期;切削液、粉塵、溫度與負荷都會改變實際結果。

K1-L 是滑軌專用的新款,常和螺桿用的 K1 混淆,兩者差異如下:

項目K1K1-L
適用產品滾珠螺桿、線性滑軌線性滑軌(NH/NS,另含 DH/DS、VH、HS)
與舊款相比基準款供油時間約為舊款近兩倍,動摩擦力約降 20%
含油量礦物油 70%、聚烯烴樹脂 30%約 85%(重量比)

表中數字取自 NSK 官網產品頁與 K1-L 的新品發布。K1-L 的免維護距離,官網產品頁未列數字,選用時請以原廠資料為準。

K1 裝在螺帽與迷宮式密封之間,螺帽會比標準品稍長,設計行程要算進去。使用溫度上限為 50°C,瞬間上限 80°C。K1 不適用於 Compact FA 系列。K1 要避免接觸有機溶劑、含白煤油的防鏽油與稀釋劑。型錄指出水溶性與油性切削液、AS2 與 PS2 油脂不會傷到它。滑軌的標準配置是兩端各裝一片 K1,環境嚴苛時每側最多可加到兩片,需要更多片數請與我們聯繫,我們來幫您確認。

維護窗口短、位置難拆、或不希望油脂外溢的設備,K1 值得評估,它仍搭配少量油脂使用,不是完全免脂。K1 的使用須符合原廠規定的溫度及系列限制,超出適用條件時,要重新評估潤滑方式與補脂週期。

無塵室:用低揚塵油脂

半導體與面板設備常見的選擇是 NSK Clean Grease LG2 與 LGU。型錄說明 LG2 的揚塵低且長期穩定,壽命為氟系脂的十倍以上、與一般油脂相當,防鏽能力也高於氟系脂。LGU 為二脲基,溫度範圍比 LG2 寬。官網目前可查 NSK GRS LG2。

食品醫療設備另有 FDA 相容的 K1 與 NSF H1 登錄的 PARALIQ GA351 油脂,選用前請確認認證。

真空環境:無塵室油脂不能沿用

NSK 型錄的潤滑章節中,LG2、LGU 列為無塵環境用,並明確註明兩者都不能用在真空環境。真空下基油會揮發、釋氣而污染腔體,需要專門的真空油脂。真空應用請提供真空度、溫度、行程與速度,我們來幫您確認,勿沿用無塵室油脂。

搭配滑軌與延伸閱讀

官網可查小型滑軌用的 K1 潤滑裝置,例如 LU 系列的 LAU09ARS-K1。滑軌選型見〈線性滑軌選型指南〉,螺桿搭配見〈單軸模組設計要點〉,異音或溫升排查見〈滾珠螺桿失效排查〉,品牌整體見 NSK 品牌總覽。

設備環境特殊(無塵、真空、高溫),把環境條件填進詢價表單,我們依型錄資料回覆適用的油脂與潤滑配置。