直线导向轴的材料选择指南

设计一套直线导向组件时，除了直线轴承，设计师还需要考虑轴及轴的表面特性，以优化摩擦系数、阻力和使用寿命。易格斯提供8种适合直线导向的轴材料，以及29种相匹配的直线轴承材料，可满足各种直线滑动应用需求。 

直线轴材料的测试对比

根据以上介绍，您可能已经对导向轴的材料有了基础印象。由于碳纤维轴比较特殊，在文章后部我们再展开介绍。接下来，我们为您绘制了一张金属直线轴的实验结果对比图，它将能进一步帮您了解轴材料的磨损速度、摩擦系数、腐蚀生锈的速度、重量、成本和化学侵蚀速度。

如何选择合适的轴材料？

在开发直线运动系统时，您可以参考众多可用的轴材料信息。希望以下信息能够帮助您缩小直线导向轴的选择范围，更准确地找到所需的产品。

铝合金轴EN AW 6061/6060

阳极氧化铝合金轴一直是直线滑动轴承的首选材料，其具有许多独特的优点，与滑动轴承的主要优势相辅相成。铝合金轴材料不仅轻便、无磁且易于加工，还在多种环境中展现出良好的耐腐蚀性。与不锈钢相比，这种材料在成本方面提供了显著的优势，尤其是在涉及盐雾或需要抗冲洗的应用场景中。

此外，我们的一些客户选择剥离并重新进行阳极氧化处理以满足特定需求，但值得注意的是，这会影响轴本身的外径公差。一旦剥离了铝合金的氧化涂层，原先的尺寸无法恢复，轴的尺寸可能缩小，这可能导致与轴承配合时产生更大的间隙。

请注意，易格斯不建议在超过180℃的环境中使用其产品。如果您的应用需要在更高温度下运行，我们建议考虑使用不锈钢轴系系列。

镀铬碳钢硬轴

镀铬碳钢硬轴在直线轴承行业中占据着重要地位，尤其是在滚珠轴承的应用中。由于镀铬碳钢轴表面经过淬火处理，可达到HRC60及以上的硬度，因此，它是直线滚珠轴承的理想搭配。然而，当涉及到铝合金轴系或不锈钢轴系占主导地位的自润滑滑动轴承时，镀铬碳钢硬轴的优势并不总是明显。由于drylin直线滑动轴承不依赖润滑油，钢材在不理想的条件下可能会随着时间的推移而逐渐腐蚀。在使用滚珠直线轴承的情况下，为了确保轴承良好运行，定期的维护和加油是必不可少的，从而也使轴免于生锈。

在国内市场，我们普遍使用的是轴承钢镀铬硬轴GCr15，而drylin所供应的德国产品则采用CF53（1.1213）镀铬钢轴。硬钢轴的硬度通常高于铝合金，如果铝合金在某些应用中的硬度不足，滑动轴承行业的大多数工程师和制造商仍然会推荐使用不锈钢轴产品。与不锈钢轴或不锈钢硬轴相比，镀铬钢轴的成本相对较低，且由于表面镀铬层的存在，具备一定的耐腐蚀性。另外，一些客户选择镀铬钢轴的原因，可能在于其表面经过高度抛光，显得光泽十足，而不锈钢产品有时可能会出现无光泽或暗淡的外观。

如果客户选择使用drylin系列产品，E7是与硬钢轴进行干摩擦运行的优质滑动膜材料，如果涉及到高温的话，则可以选择X材料。

3系列不锈钢（304和316）

易格斯3系列不锈钢是耐腐蚀性的理想选择，优于硬阳极氧化铝合金轴、镀铬钢轴，其品质甚至比许多直线产品供应商所提供的4系列不锈钢硬轴都高。

• X，适合高温和耐腐蚀应用
• A160材料，符合FDA标准
• E7材料，适用于其他一般用途

4系列硬质不锈钢

4系列硬质不锈钢轴材料在餐具、刀具以及手术器械等领域广受欢迎，特别是420C或440C系列，drylin提供的德国不锈钢硬轴牌号为1.4125/1.4034，能够与滚珠轴承配合使用，因为其表面硬度约为HRC52+，这一特征使其能够有效抵抗球轴承在点对点接触时产生的高压力。然而，在设计卡环凹槽或螺纹孔时需要特别注意，因为许多加工厂对于硬化表面的铣削或钻孔操作，通常会收取额外的特殊加工费用。

4系列的不锈钢还存在一个缺点，即其耐腐蚀性无法与3系列不锈钢相媲美，因此在盐水和中到高酸性环境中，容易出现腐蚀现象。与3系列不锈钢产品相比，4系列不锈钢产品的一个优势是，在无支撑的高负载应用下，其产生的挠度相对较小。

碳纤维轴

碳纤维作为一种较为特殊的直线轴材料，虽然在易格斯的产品系列中可以找到，但其应用场合仍然十分有限。通常，采用碳纤维轴的场景多涉及非磁性材料的使用，例如医学成像设备，或是那些对轻量化和高强度有极高要求的行业。以直径为20mm的碳纤维轴为例，其重量仅为0.17kg，相比之下，重达2.46kg的20mm钢轴显得笨重得多。