前言
面对竞争越来越激烈的市场，机台与设备制造商往往承受很大的成本压力，如何在不牺牲机台性能的前提下，有效降低成本？两者要达到平衡并非易事。设备制造商通常忽略了一个很简单的解决方案，而这能够对自己和客户的盈利带来积极、长远的影响︰使用免上油轴承。透过去除轴承的润滑需求可以帮助设备制造商降低生产成本，为最终用户降低使用和维护成本。
轴承的润滑剂会带来什么问题呢？根据一家大型滚珠轴承制造商的研究，54%的轴承故障源自于润滑问题。(请见图1)在MIT(麻省理工学院)的一项研究显示，仅仅在美国，每年因为润滑问题而造成设备机台的停机时间和生产设备的维修成本高达2千4百亿美元。不当的轴承润滑或过当的润滑可能造成40%到50%的机台故障，采用免上油、免保养的替代解决方案，不仅可以有效降低成本和风险，也可以免去处理废弃油和采购润滑相关零配件的麻烦(自动润滑产线、黄油嘴、油压阀等等……)。
被忽略的润滑成本
提供适当的润滑对滚珠轴承的正常运转是非常重要的，尤其需要不断地持续上油保养。通常后续的润滑保养需要安排时间让生产线暂停，这不仅增加了保养维护的成本，同时也造成生产线的损失。此外，重新润滑保养的需求往往会越来越频繁，虽然有些润滑程式是自动的，但主要还是需要维护人员透过手动操作来润滑设备上的零件。
这看似简单的工作事实上包含一些关键步骤，才能确保提供适当的润滑，比如正确的润滑油量、合适的润滑工具、适当的清洁保养、仔细的存放和装卸等等……
此外，使用相同的润滑剂来维持整个轴承的使用周期是非常关键的。对设备使用寿命维护技术进行的一项研究发现，80%的维护工人在工作所需基本技能的调查中得分低于50%，而“轴承润滑”是他们的第一项测试任务。
根据麦克纳利学院(McNally)的调查研究显示，轴承故障的一个主要原因是水分和固体颗粒的污染。仅0.002%的水混合进入润滑系统，便会增加48%的故障率。6%的水会减少83%的轴承寿命。
1. 提供代工厂的零配件
使用润滑轴承会增加生产的复杂性和成本，润滑保养时往往需要安装黄油嘴或是使用到润滑机及空油压机。不仅会增加额外的采购费用，还会产生相关配套零件的加工和装配成本。
滚珠轴承需要油封来隔离润滑剂与水或液体，刮油片与金属刮刀同样用来清除脏污及杂物。油封不仅无法在脏乱和尘土飞扬的环境中持久工作，还会增加应用的摩擦。在农业机械和割草机等应用中，灰尘、脏污、碎屑是不可避免的，油封可能需要频繁更换。
2. 自润式轴承无需这些成本
(1)人力
一家大型石油公司研究以手动润滑一个轴承的油脂点所需的时间。结果显示，采用手动润滑，平均每点需要3分钟。平均每台机器有20个润滑点需要维护。每天润滑一台机器上的20个润滑点，每周工作7天，每年要消耗7,300美元的人力成本。另一位专家称，平均一个员工维护2,196个轴承，每年需要60,000美元润滑保养成本，其中57,000美元用于人力成本。
(2)停机时间
轴承润滑不当或润滑保养造成了40%至50%的机器故障。当轴承过早失效，可能就需要采取一些措施。更换轴承、心轴及马达和其他零件，花费昂贵。如果机器需要停机，费用可能直线上升。据估计平均停机时间的成本是每小时500美元，在一些汽车和其他大量生产工厂，停机成本也相当高。此外，非计画停机时间会引起连锁反应，影响工厂的生产进度。
(3)废弃物料的成本
根据Valin6指出，妥善处理润滑油所花费的成本约为公司总支出的20 %，这表示如果工厂每年在润滑油上花费$50,000美元，他们就必须花费约$10,000美元来清理，除此之外，润滑剂本身的成本会对整个费用有着重大的影响，因为润滑油价与石油油价有着密切的关系。
自润式轴承
自润式工程塑胶轴承由高性能工程塑胶制成，不同于滚珠轴承的工作原理，使用滑动代替滚动。它由基材、强化纤维和固体润滑剂构成。强化纤维能增强材料的负载能力和耐磨性，固体润滑剂在轴承和心轴的压力下释放出润滑微粒以达到润滑效果。运行中无需额外添加润滑油，自润滑轴承完全干式运行。非常适合运用在食品生产线或是实验室，因为这些地方都需要干净且无油污的生产环境。
工程塑胶轴承适合在环境脏污的地方使用，因为它表面没有油，也不会附着灰尘和脏污，如：农业机械产业。它们使用时可以不伤害心轴，甚至在一般的心轴上，它也比一般硬阳处理的材质或不锈钢的心轴便宜。
1. 去除保养成本
使用高性能自润式工程塑胶轴承可以显着降低维护成本，以及减少由于轴承失灵造成的突发停机时间。使用自润式工程塑胶轴承的设备制造商能够提供免维修的系统，提高终端客户的生产能力，进一步提高产品的竞争力。如果自润滑轴承需要更换，更换部件仅为一个廉价的塑胶轴套，采购成本只是占更新整套金属滚珠轴承的一小部分。
2. 降低生产成本
塑胶轴承不需要加工和安装滚珠轴承所需的工序。低价格且不需要润滑油的配件，油线或泵。塑胶轴承可配合低成本的心轴使用，如铝或冷轧钢。易格斯提供线上使用寿命计算器，预测轴承寿命，以确保它是应用程序的理想选择；无需测试，节省了时间和避免材料选择中的错误。
3. 自润工程塑胶轴承不适用的应用参数
● 高速高荷重:会造成过度摩擦热量积聚和磨损的应用
● 高荷重悬臂:由于自润式工程塑胶轴承采用滑动运行(不像滚珠轴承，是滚动)，具有较高摩擦系数的线性应用可能会导致高荷重悬臂或驱动力的不均匀运动。
● 极高精度:塑胶轴承与滚珠轴承相比，有.001-.002 的运行间隙，因此是非极端精度应用的理想选择。
● 耐温性:工程塑胶轴承不建议在长期运行温度超过250°C的应用下使用。
高性能工程塑胶的应用领域
农业机械
播种机是农业机械领域的典型机械，使用步进车轮保证一致的播种深度形成独立的植行单位。
常规的解决方案使用浸油的铜轴承加套石墨心轴套，来执行这项工作，却带来了严重的问题。一个播种季节中通常需要更换两到三次。在沿海地区，空气中的盐份会造成腐蚀或卡死。
使用自润式工程塑胶轴承可取代144铜轴承，播种臂的使用寿命增加500%到600%。实际轴承的成本比铜轴套少70%至80%，而且更可靠。
包装机产业
垂直成型—填充—密封(V/F/F/S)的专业包装设备具有广泛的产品处理能力：绿豆、糖果、洗涤剂等。机器每分钟运行能达160个周期，承受荷重达15磅，运行速度达每分钟750英尺。
某制造商之前一直在使用金属直线滚珠轴承。在发现金属轴承会刮伤心轴和在一些机器上残留油脂后，该公司决定，使用润式直线轴承来替代。至今为止，直线轴承已超过10万次运行，这些包装机械几乎没有明显的磨损。
医疗器材设备
为提高发现和治疗前列腺癌的技术，麻州伍斯特理工学院(WPI)的一组研究人员开发了一台相容压电驱动的核磁共振成像(MRI)机器人。
为了实现不同类型的运动，这台机器人使用线性导向系统与自润塑胶平面轴承。直线导向系统实现定位模组的便捷移动，提供机器人的针驱动定位模组的平移运动。针驱动程式是一个系统的重要组成部分，它提供了针套管旋转和平移运动：一个活动的管插入病人的身体来实施MRI引导的诊断和治疗。
轴承以同步带夹头机制驱动机器人的马达旋转针。这样旋转针会减少组织损伤，同时提高定位精度。另有10个滑动轴承被用来构建一个旋转关节，也被称为“轴关节”或“枢接头”，为机械提供单轴旋转运动。
直线导轨是由硬质阳极氧化铝心轴和高性能塑胶滑块构成，不会干扰MRI程式。直线滑轨的运行无需润滑剂，这对无菌的医疗环境非常重要。它还具有安装空间小的特点。这种特殊的工程塑胶滑动轴承是这台机器人的理想选择，由符合FDA标准材质制成，可以直接接触食物或药物。
工程塑胶自润轴承取代金属平面轴承的4个理由
在过去20年，工程塑胶在轴衬套的应用已有革命性的发展。而工程塑胶轴承的开发是为要因应高转速、高附载、高温、耐化学性并一系列广泛的应用。
以下是使用工程塑胶自润轴承取代DU轴承(PTFE直线衬套)的4个理由，将提供您在研发设计时更多的弹性。
1. 较薄的壁厚
一颗PTFE直线金属衬套是由金属为本体，在内层加以薄层的聚合物表面(PTFE)。这类轴衬套的表面磨擦系数最高只有0.06毫米(0.002英吋/60条)，然而当运行时PTFE层开始磨耗脱落，金属层面便很快的暴露出来。这就产生了心轴与衬套金属间的磨耗效应，此时心轴会被严重的破坏。这样的问题在高边缘负载和摆荡运动的应用中更为所见。相反的，工程塑胶自润轴承是由先进的复合材质所组成，塑料与塑料间的微小空间中含有固态润滑成分。
当机构在运行时，工程塑胶里的润滑成分就会转换到心轴上来降低磨擦和磨耗，不同于PTFE直线金属衬套的是，工程塑胶自润轴承免除了金属与金属磨耗所产生的危险。这对于磨耗值在可接受范围内的相关应用是一大福音。(然而，PTFE直线金属衬套在磨擦系数超过0.06毫米时就会失去作用。)
例：目前使用的寿命计算器采用现行的磨耗值0.25(相当于0.01英吋)，但是使用者可以轻易的根据应用增减这个数值来达到可接受的范围。
不同于DU轴承(PTFE直线衬套)，工程塑胶自润轴承不会有金属与金属的磨耗所产生的危险。
多数的工程塑胶自润轴承都能取代PTFE直线金属衬套。其中有一型适用于严苛环境、中高负载、一般表面速度和一般温度环境。
2. 重量高
DU轴承(PTFE直线衬套)重量相较于工程塑自润胶轴承高出许多，无论金属的材质是什么，运行时所产生的能源消耗也跟着增加。这对汽车、航空、能源再生交通工具和脚踏车的应用会产生许多问题。
相反地，工程塑胶自润轴承重量轻的特质能有效减少油耗和二氧化碳的排放。因为能够达到低碳排放量，质量也较低，能源消耗相对减少。
就重量来作比较，一颗工程塑胶自润轴承大约比DU轴承(PTFE直线衬套)少了80%的重量。
3. 不耐腐蚀和化学性。
金属层的DU轴承(PTFE直线衬套)在水下和腐蚀性的化学物质环境中并不适用。在这类的应用中，DU轴承(PTFE直线衬套)会锈蚀进而影响接触面的灵活性，最后导致无法顺利运行。由于工程塑胶自润轴承是由高效能的工程塑胶所研发而成，在严苛环境中它提供了耐腐蚀、抗化学性等特性让设备运行不受影响。
4. 不耐生物油
使用生物油和生物柴油的趋势导致PTFE直线金属衬套在使用时会产生问题。当金属轴衬套暴露在潮湿的环境超过一定的极限时，金属轴衬套会开始产生剥落的现象。
然而，这类型的应用却为工程塑胶轴承开启了一扇大门。因为耐腐蚀的特性，工程塑胶轴承能在这样的应用环境中不受影响，尽管生物柴油容易吸收大量的水分已是不变的事实。
目前市场上已开发出适用于生物柴油的应用环境。这类材质是专为高技术单位和严苛环境的应用所设计的。
也有适用于水下环境的应用的产品，不但能耐化学物质、高负载，耐高温更能达到华氏392度，甚至能在连续高温华氏482度下连续运行的产品，这是经过特别的设计，在高温的环境时吸水性的特质就会跟着增加的缘故。
