2023.12.29
預防行星減速機生銹：長期保養指南
生銹，其實就是金屬(包含：碳鋼、不銹鋼、鋁、銅、鎳合金、…等)和大氣中的空氣和濕氣進行氧化作用的活動。碳鋼，俗稱「鐵」，當鐵遇到空氣中的氧原子，因為氧原子容易搶走鐵的電子，形成穩定的狀態，所以在鐵的表面就會形成與氧結合的氧化鐵，這就是鐵的氧化現象，如圖一的示意圖，而鐵銹的外觀顏色，一般就是如圖二的暗紅褐色。
鐵會生銹，那麼鋁和不銹鋼也會生銹嗎？
很多人都認為鋁不會生銹，但事實上鋁比鐵更容易生銹！只不過鋁生銹不像鐵生銹一樣會滿身銹疤，鋁很容易與氧氣化合成鋁銹，表面容易生成一層緻密性的氧化鋁膜，緊緊貼在鋁的表面，可以防止裡頭的鋁與氧氣化合，也可稱為表面鈍化現象，所以外觀看起來仍然是漂漂亮亮的。
而不銹鋼是以鉻的含量來定義，至少要有10%以上的鉻才能稱之不銹鋼，並且會添加其他元素來提高某些機械性能。雖然稱為不銹鋼，但不銹鋼並非真的不會生銹，不銹鋼之所以耐蝕，乃因其表面容易生成一層及薄而堅固的富鉻氧化膜，防止氧原子繼續滲入，所以具備了比較好的耐候性，和比較好的抗腐蝕力。不銹鋼一旦發生銹蝕，就不是像碳鋼(鐵)這般較為淺層的銹蝕，而是會鑚的很深的銹蝕。
塗裝後發生銹蝕的過程
1. 因無法完全有效去除金屬表面的銹層，而包入保護層內的鐵銹，因成分中所含的水會解離成H+和OH-，繼續產生氧化鐵，如下圖所示。
2. 銹蝕後，鐵銹的體積會膨脹40~50%，並因解離作用產生氫氣，由內部造成壓力加速推擠保護層，如下圖所示。
3. 當保護層被鐵銹推破後，便會接觸空氣，吸入水氣和氧氣，開始加快銹蝕的速度，使銹蝕面積越加擴大，如下圖所示。
4. 與空氣發生的銹蝕會產生三氧化二鐵和水化合物，如此一來，會更加快速地破壞金屬底層與保護層，直到重新除銹與塗裝，否則就是一直銹蝕下去，如下圖所示。
盡力做好防銹工作
過去我們都認為只要將外部的空氣與水隔離就不會再生銹了，但事實上金屬只要一生產出來，只要接觸空氣就會開始生銹，而空氣和濕氣，使得這些銹又吸飽了水，再加上銹蝕活性電子，銹就會不斷的產出，即使我們用塗裝、電鍍等表面處理，要看到銹破繭而出，只是時間的問題。
如圖三為塗裝表面，圖四為電鍍表面，而塗裝或電鍍是不能停止銹蝕活動的。我們能做的就是，盡力延長金屬表面產生銹蝕的時間。
行星式減速機最容易發生銹蝕的位置
因為行星式減速機屬於精密傳動元件，所以在幾何精度要求較高的尺寸位置，都不會做表面處理，避免破壞精度，因為表面處理所造成的尺寸變異是不容易控制的，所以最快發生銹蝕的位置，就是安裝時的重要尺寸位置，如：出力端法蘭面和軸心，可參考圖五、圖六照片。
預防精密行星式減速機生銹的方法，大致分成五點，如下
- 保持環境的乾燥通風。
首先要注意控制環境濕度，限制濕氣進入設備或室內空氣中的凝結，一些高溫潮濕環境下的行業，需要使用空調和除濕機等設備以控制環境溫濕度，或是加裝防護罩。 - 保持減速機本體的乾淨、乾燥。
長時間不使用的行星式減速機，除了在金屬表面塗上防銹油隔絕空氣之外，存放時可使用塑膠袋包裝，再次隔絕空氣的接觸，才能長時間放置，而存放的環境也需要注意溫度、濕度的管理。 - 定期潤滑。
通過適當的潤滑，可以在金屬表面形成一個保護性油膜，防止氧氣和濕氣的直接接觸，從而防止生銹發生。 - 防止持續腐蝕。
如果行星式減速機已經生銹，一定要及時清除銹跡，並塗上合適的防銹塗料，以防止零件過度生銹和腐蝕，同時也可以提高行星式減速機的耐用性。 - 定期保養和檢查。
定期檢查行星式減速機的零件是否有銹跡和腐蝕等現象，及時更換或修理損壞和老化的零件。定期檢查維護不僅可以延長行星式減速機的使用壽命，還可以提高其性能和效率。
總結
因為所處的大氣中含有空氣和濕氣，所以金屬從被製造出來的那一刻就會開始生銹了！！！
不只是行星式減速機，盡力防止機械設備生銹是非常重要的，除了定期維護外，我們還可以從防止潮濕、防止腐蝕、定期潤滑、加裝防護罩等方面著手。只有做好防銹保養，使機械設備的使用更加穩定和長久，才能滿足生產的需求。
關於鋁合金與金屬的表面處理工藝，可參考 台灣格高網站知識分享文章中的，「金屬表面處理專題-陽極處理在行星減速機中的角色」、「金屬表面處理專題-化學鎳的環保與優勢」，有更詳細的說明。