Segueix-me a: 
La guia definitiva per a la fabricació de coixinets
Els coixinets de boles són els més utilitzats i tenen un paper important en diversos moviments mecànics. Els coixinets de boles s'utilitzen per suportar la rotació, reduir la fricció i suportar càrregues radials i axials en aplicacions d'alta càrrega i alta velocitat on la fiabilitat i l'eficiència són crítiques. Sense coixinets de boles, moltes màquines i equips no funcionarien de manera eficient o segura. . Per tant, potser us interessarà molt com es fabriquen els coixinets de boles. A Aubearing, estem especialitzats en la fabricació de coixinets de boles per adaptar-se a una varietat de formes, materials, mides i altres requisits. A partir de molts anys d'experiència en la fabricació de coixinets de boles, Aubearing ha resumit la guia de procés per a la fabricació de coixinets.
Els coixinets de boles estan formats per un anell interior, un anell exterior, boles, una gàbia i un segell. L'anell interior i l'anell exterior estan en contacte amb l'eix i la carcassa exterior respectivament. Les boles separen l'anell interior i l'anell exterior i redueixen la fricció dels elements rodants. La gàbia separa les boles i les manté uniformement espaiades, evitant que les boles es freguen entre elles, i els segells ajuden a evitar que la pols, els residus i altres contaminants entrin als coixinets, allargant la vida útil del sistema de coixinets. Les boles són els elements rodants que mantenen separades les pistes dels coixinets. Les boles roden al llarg de les pistes perquè la maquinària o l'equip puguin girar sense problemes. Els coixinets de boles s'utilitzen en equips com bombes, productes d'ofimàtica, equips mèdics, eines elèctriques, codificadors, motors AC/DC, mesuradors de cabal i equips de mesura.
Hi ha molts tipus de coixinets de boles. Un són els coixinets de boles profunds, que són el tipus més comú de coixinets de boles i s'utilitzen en una àmplia gamma d'aplicacions que requereixen altes velocitats i baixa fricció. El segon és coixinets de boles de contacte angular, que estan dissenyats per manejar càrregues tant radials com axials i són ideals per a aplicacions d'alta velocitat i alta precisió com ara màquines-eina, bombes i turbines. El tercer és coixinets de boles, que estan dissenyats per manejar càrregues axials en una direcció i que s'utilitzen sovint en aplicacions com ara transmissions d'automòbils i maquinària pesada que requereixen altes capacitats de càrrega axial. El quart és el coixinet de boles autoalineable, que està dissenyat per compensar la desalineació entre l'eix i la carcassa. És ideal per a aplicacions on hi pugui haver deflexió de l'eix, desalineació o errors d'instal·lació. El cinquè és coixinets en miniatura, utilitzat en petites aplicacions com petits motors i equips mèdics. En sisè lloc, els coixinets de boles de brida s'utilitzen en aplicacions on el coixinet s'ha de col·locar en una posició específica, com ara en un eix que s'ha de fixar al seu lloc o en una estructura de suport.
Com fer coixinets de boles
Els coixinets de boles tenen centenars de mides, des de coixinets ultra petits d'1.0 mm de diàmetre utilitzats en equips dentals micromèdics i micromotors fins a coixinets grans de més de 17 peus de diàmetre utilitzats en equips resistents. Com es fabriquen els coixinets de boles? Com fer boles de boles tan rodones? La resposta és un procés de fabricació de diversos passos, que inclou mecanitzat, tractament tèrmic, rectificat, rectificat, muntatge, control de qualitat, etc. Tot i que hi pot haver diferències, el següent procés és adequat per a la fabricació de la gran majoria dels coixinets de boles estàndard actuals.
Els fabricants de coixinets seleccionen els materials adequats en funció dels requisits del client. Depenent de l'aplicació, hi ha disponibles materials com acer, ceràmica i acer inoxidable. Els factors a considerar inclouen la capacitat de càrrega, la velocitat de rotació, la temperatura de funcionament, la resistència a la corrosió i el cost. Cada material de coixinet té avantatges i desavantatges únics que tenen un paper decisiu a l'hora d'afectar el rendiment i la vida útil d'un coixinet de boles en la seva aplicació prevista. Els materials de la gàbia inclouen acer estampat, llautó estampat, acer mecanitzat, bronze mecanitzat, niló modelat o polioximetilè (POM) i resina fenòlica.
acer: El material més utilitzat per als coixinets de boles és l'acer. L'acer té una força, duresa i resistència al desgast excel·lents i pot suportar una pressió tremenda. Normalment s'utilitza acer al crom d'alt contingut en carboni (comunament conegut com a acer de rodaments). Els graus d'acer específics utilitzats poden incloure AISI 52100, AISI 440C o altres aliatges similars. Aquests acers se sotmeten a un procés de tractament tèrmic per aconseguir la duresa i tenacitat requerides. AISI 52100 és un acer al crom (1% de carboni, 1.5% d'aliatge de crom) que és dimensionalment estable fins a 250 graus Fahrenheit o més, depenent del procés de tractament tèrmic. AISI 52100 també ofereix una excel·lent elasticitat, processabilitat i uniformitat. Un altre material popular és l'acer inoxidable AISI 440C, que s'utilitza per les seves propietats anticorrosives. L'AISI 440C costa a màquina més de 52100 i no pot suportar tanta càrrega. A 70 graus Fahrenheit, el 440C té el 85% de la capacitat de càrrega del 52100. També s'utilitzen altres acers inoxidables martensítics per reduir el soroll del coixinet o augmentar la vida a la fatiga. L'acer AISI M50 s'utilitza en aplicacions de sistemes crítiques com la indústria aeroespacial. Altres aliatges inclouen M50. M50 és el doble de fiable que 52100 i conté un 4% de molibdè per a més resistència. La principal compensació és el cost, ja que el M50 és aproximadament deu vegades car que el 52100.
Ceràmic: Els coixinets de boles de ceràmica ofereixen diversos avantatges respecte als coixinets d'acer. Normalment es fabriquen amb materials com el nitrur de silici (Si3N4) o l'òxid de zirconi (ZrO2), carbur de silici. Els coixinets de boles de ceràmica ofereixen una excel·lent resistència a la corrosió, són més lleugers, tenen un coeficient de fricció més baix, són elèctricament aïllants i poden funcionar a temperatures més altes. Normalment s'utilitzen en aplicacions que requereixen altes velocitats, temperatures extremes o resistència a entorns durs. El preu dels coixinets de boles de ceràmica sol ser molt car que AISI 52100 i AISI 440C. Els coixinets de ceràmica més comuns són els coixinets de ceràmica híbrida, amb els anells interior i exterior d'acer inoxidable i les boles de ceràmica.
Acer inoxidable: El major avantatge dels coixinets de boles d'acer inoxidable és la resistència a la corrosió. Els coixinets d'aliatge d'acer inoxidable més comuns, com AISI 304 o AISI 316, contenen altes concentracions de crom i níquel. Els coixinets d'acer inoxidable s'utilitzen habitualment en indústries com el processament d'aliments, equips mèdics i aplicacions marines.
Plàstic: Sona estrany, sí, el material dels coixinets de boles també pot ser plàstic. Els coixinets de boles de plàstic s'utilitzen principalment en aplicacions de poca càrrega, lleugeres i no precises, com ara joguines per a nens. Com que el procés de fabricació dels coixinets de plàstic és diferent del dels coixinets metàl·lics, el procés de fabricació dels coixinets de plàstic no es tractarà en aquest bloc.
Realització d'anells interiors i exteriors de coixinets
El procés de fabricació dels anells interior i exterior del coixinet és el mateix perquè tots dos són anells metàl·lics, però tenen una mida diferent. L'anell comença com a tub, utilitzant una màquina automatitzada similar a un torn CNC, les eines de tall del qual tallen el tub metàl·lic en la seva forma bàsica, deixant una petita quantitat de material addicional per tenir en compte la deformació durant el següent pas del tractament tèrmic. Normalment, el número del coixinet i la informació del fabricant s'imprimeixen a l'anell exterior.
A continuació, l'anell metàl·lic s'endureix en un forn de tractament tèrmic, escalfant-lo a uns 1,550 graus Fahrenheit (840 graus Celsius) durant des de 20 minuts fins a diverses hores, depenent de la mida de l'anell. A continuació, es refreden amb oli i es temperen i es refreden per aire en un segon forn a uns 300 graus Fahrenheit (148 graus Celsius) per reforçar encara més la seva duresa. Aquest procés fa que la pista sigui forta i duradora.
Els anells interiors i exteriors estan rectificats per obtenir dimensions precises i superfícies llises. La pista de rodadura requereix un acabat de mola, que no es pot fer amb una eina de tall perquè ara la pista és massa dura. Cada secció de l'anell s'ha de rectificar per garantir l'amplada, el radi, la ubicació i la geometria del rodament adequats. Alguns coixinets, com els coixinets de contacte angular, requereixen un rectificat addicional en un procés posterior per garantir toleràncies estretes en les dimensions dels anells.
Elaboració de boles de coixinets
Les boles són molt importants per als coixinets. La bola rodona i llisa pot minimitzar la fricció dins del coixinet. L'estat inicial de la pilota és un filferro d'acer o un bloc en forma de vareta que és "cap en fred" mitjançant un procés de fabricació molt especial i minuciós. Cold heading significa tallar el filferro i colpejar-lo als dos extrems per formar una bola rugosa. Hi ha un anell (també anomenat rebaba) al voltant de la pilota. A continuació, gireu la bola rugosa per eliminar les "vores de les rebaves". La bola s'introdueix repetidament en una ranura entre dos discos de ferro colat, un dels quals gira i l'altre està estacionari. Les ranures rugoses trenquen efectivament les rebaves, deixant la bola bastant arrodonida i lleugerament més gran que la mida real de l'aplicació per al següent pas de mòlta. Per descomptat, les boles se sotmeten a un tractament tèrmic (escalfament i temperat) similar al de les pistes per augmentar la durabilitat, la duresa i la duresa. Finalment, les boles es traslladen a un molinet per aconseguir la mida i la rodonesa adequades. La bola es polida amb una esmoladora o es pot utilitzar una pasta de polir per fer que la superfície sigui perfectament llisa. Les boles romanen al molinet durant 8-10 hores per crear boles perfectament llises.
Les gàbies de coixinets de boles solen estar fetes d'acer i estan fetes de xapa fina. La forma final de la gàbia es forma en el motlle. El motlle consta de dues peces d'acer que s'uneixen i es doblegaran a la forma correcta quan la gàbia es col·loqui al motlle i el motlle es tanqui. De vegades, el material de la gàbia del coixinet també pot ser plàstic, perquè són més barats de fabricar, i algunes persones pensen que les gàbies de plàstic tenen un coeficient de fricció més baix que les gàbies d'acer. Si s'ha de fer una gàbia de plàstic, s'utilitza un procés d'emmotllament per injecció, en el qual s'omple un motlle amb plàstic fos i després es deixa solidificar fins que enduri. A continuació, la gàbia de plàstic acabada s'elimina i es munta amb les altres parts del coixinet.
Muntatge de coixinets
Ara que s'han produït els quatre components del coixinet, finalment es munta el coixinet. L'anell interior es troba dins de l'anell exterior i s'empeny cap a un costat el més lluny possible per deixar espai entre ells per a les boles. Col·loqueu amb cura el nombre correcte de boles a la gàbia segons la mida. La gàbia separa les boles unes de les altres i després pressiona la gàbia i els anells interior i exterior junts. Si es tracta d'una gàbia d'acer, s'ha d'instal·lar i reblar junts. Per garantir que els coixinets puguin suportar càrregues més altes, la gàbia i els anells s'han d'escalfar a una temperatura específica i mantenir-los al seu lloc fins que tot el conjunt es refredi. Les gàbies de plàstic solen "enganxar-se" fàcilment. En la majoria dels casos, s'aplica una fórmula antioxidant al voltant del coixinet i després s'envia a l'adreça del client.
L'últim pas en el procés de fabricació dels coixinets és el control de qualitat. Això implica provar els coixinets de boles per a la precisió, el soroll, la vibració i altres factors. Els coixinets de boles se sotmeten a proves rigoroses i procediments de control de qualitat per garantir la seva fiabilitat i durabilitat.
Netegeu la brutícia de la superfície del coixinet: Utilitzeu un dissolvent reconegut per eliminar la brutícia, els residus i l'òxid del coixinet.
Inspecció: Inspeccioneu visualment el coixinet per detectar qualsevol defecte visible i utilitzeu partícules magnètiques per inspeccionar el coixinet per esquerdes, superfícies desgastades o irregulars i altres problemes.
Mesura dimensional: Utilitzeu instruments especials de prova de coixinets o instruments de mesura de coordenades tridimensionals per mesurar dimensions clau, com ara diàmetres interiors i exteriors, mides de boles d'acer i amplades.
Mesura de rodones i vibracions: Avalueu la rodonesa dels components del coixinet i mesureu qualsevol desviació o desviació de la forma circular ideal.
Anàlisi de la rugositat superficial: Avalua la suavitat o la rugositat d'una superfície de suport.
Embalatge: Aplicar el lubricant correcte al coixinet en funció del tipus de coixinet. Finalment, es col·loca en un tambor vibrant per a una neteja a fons i segella en un paquet de coixinets.
A causa de la precisió dels coixinets, Aubearing realitzarà proves rigoroses durant tot el procés per garantir la màxima qualitat del producte acabat. Farem proves durant tot el procés per comprovar si hi ha defectes, així com proves periòdiques durant el procés de tractament tèrmic. La mida i la forma també són crucials, i les superfícies de les boles i les pistes han de ser el més llises possible.
Conclusió
Aquesta guia descriu tot el procés de fabricació de coixinets, des dels materials fins als sistemes de control de qualitat, donant als enginyers interessats en el procés una comprensió completa dels passos necessaris per crear coixinets d'alta qualitat. La fabricació de coixinets de boles és un procés complex que requereix precisió i atenció al detall. Amb l'avenç continu de la tecnologia dels coixinets i l'acumulació de coneixements sobre coixinets, els fabricants poden produir amb confiança coixinets d'alta qualitat que satisfan les necessitats dels clients.