Keramiske lejer har en tendens til at overskygge deres stålmodstykker. I mange ikke-magnetiske og ikke-ledende medicinske eller halvlederenheder bør keramiske lejer være det første valg. Omfattende viden om AUB Bearings tekniske team. AUB har i mange år været en lejeproducent og leverandør af høj kvalitet med fokus på forskellige serier af lejer, herunder fuldkeramiske lejer og hybridkeramiske lejer.
Løberne og kuglerne i helkeramiske lejer er udelukkende lavet af keramiske materialer, som er overlegne i forhold til almindelige stållejer på mange måder. Keramik er et ideelt materiale til enhver applikation, der ønsker at opnå højere hastigheder, reducere den samlede vægt eller i ekstremt barske miljøer, hvor høje temperaturer og ætsende stoffer er til stede. det
Keramiske hybridlejer er den mest almindelige type keramiske lejer og består af en indre og ydre stålring med keramik (normalt Si3N4) kugler i stedet for stål. Almindelige keramiske lejetyper er vinkelkontakt- og sporkuglelejer. Keramiske hybridlejer er den mest almindelige type keramiske lejer og består af stål indre og ydre ringe med keramiske (normalt Si3N4) kugler i stedet for stål.
Keramiske lejer er normalt lavet af følgende materialer:
Da keramik er en glaslignende overflade, har den en ekstrem lav friktionskoefficient, hvilket gør den ideel til applikationer, der søger at reducere friktionen. Keramiske kugler kræver mindre smøring og er hårdere end stålkugler, hvilket vil hjælpe med at forlænge lejernes levetid. Termisk ydeevne er bedre end stålkugler, så der genereres mindre varme ved høje hastigheder.
Burene til helkeramiske lejer er normalt lavet af højtydende plast, såsom PEEK eller PTFE. AUB's keramiske lejeholdere er lavet af polyetheretherketon (PEEK), en termoplast, der bruges i forskellige halvlederapplikationer. PEEK er let, har meget gode mekaniske egenskaber, høj driftstemperatur og god modstandsdygtighed over for medier. Ved ekstreme temperaturer (til -253°C) anvendes polychlortrifluorethylen (PCTFE) i stedet for PEEK, hvilket også giver bedre mediemodstand. Når temperaturen overstiger 250°C, anvendes varmebestandigt stål som burmateriale.
Keramiske kugler er rundere, lettere, hårdere og glattere end stålkugler på grund af deres manglende porøsitet. Dette reducerer friktion og energitab, så dit udstyr kan køre mere effektivt (og i længere tid) med keramiske kuglelejer. Fordi de er relativt glatte, kræver keramiske kuglelejer mindre smøring end stållejer.
• Keramiske lejer kan køre uden smøring. Dette skyldes, at keramiske materialer ikke mikrosvejser. Mikrosvejsning opstår, når overfladefejl på de rullende elementer og løbebanen interagerer og forårsager buedannelse, normalt i metallet. Dette kan forringe overfladen og reducere lejernes levetid betydeligt. Keramiske materialer har ikke dette problem, hvilket gør dem velegnede til en række anvendelser, der kræver et smørefrit miljø.
• De har normalt meget høj hårdhed (70-90 HRc) og elasticitetsmodul eller Youngs modul. Det betyder, at de modstår formændringer, når en belastning påføres, samtidig med at de forbedrer slidegenskaberne.
• Korrosion. Keramik er ikke-metalliske og ikke-jernholdige materialer. De vil ikke korrodere som metal, når de udsættes for vand og andre farlige kemikalier. Deres høje korrosionsbestandighed giver dem mulighed for at fungere godt i våde og kemisk aggressive miljøer.
• Lejeløb.Keramiske kugler er meget mindre elastiske end stålkugler, og det er noget man skal huske på, når man overvejer en opgradering til keramiske lejer. Keramiske kugler er mere tilbøjelige til at forårsage skade (indrykning) på lejerbanerne, hvis du oplever tunge spindelbelastninger eller et spindelstyrt. Over tid kan fordybningerne i løbebanerne vokse sig større og i sidste ende føre til spindelfejl.
Ledningsevne. På grund af manglen på frie elektroner i de fleste keramik, er keramiske lejer ikke-magnetiske og ikke-ledende, så de foretrækkes ofte i applikationer, hvor ledningsevne er et problem - for eksempel hvis du har en motor styret af en variabel frekvens køre.
• Nøjagtighed.Med hensyn til nøjagtighed er der meget lille forskel mellem keramiske lejer og stållejer. Den eneste forskel er, at keramiske lejer ikke termisk udvider sig som stållejer, så de genererer ikke så meget varme ved høje hastigheder, og oplever ikke så meget målbar termisk vækst.
• Dyrt. Keramiske lejer er i gennemsnit 50 % dyrere end stållejer. Det første folk måske bemærker, når de undersøger keramiske lejer, er, at de er meget dyrere end metallejer. Denne ting er forårsaget af mange årsager. Den store mængde energi, der kræves for at nå de temperaturer, der kræves til sintringsprocessen af avancerede råmaterialer, er forbundet med ekstremt høje energi- og forarbejdningsomkostninger. Fordi keramik er så hårdt, stiger omkostningerne til bearbejdning og slibning hurtigt, når der fremstilles præcisionslejer. Alt dette skal gøres i et rent miljø af en kvalificeret arbejdsstyrke. Keramik er ekstremt følsomt over for urenheder i deres porer, så enhver forurening kan forårsage for tidlig fejl. Efterhånden som størrelsen stiger, stiger prisen eksponentielt på grund af behovet for dyre forarbejdningsmetoder. Disse omfatter den langsommere sintringsproces, der kræves for at overvinde temperaturgradienter i det grønne legeme, mængden af tryk, der påføres ensartet over et større volumen, og de resulterende maskinomkostninger.
• Lav bæreevne. Sammenlignet med metaller har keramiske lejer en lavere belastningskapacitet og er følsomme over for termisk stød. Termisk chok er, når en temperaturgradient inde i et materiale forårsager differentiel ekspansion og dermed intern stress. Denne spænding kan overstige materialets styrke, hvilket medfører, at der dannes revner.
• Keramik er også sværere for at opnå en overfladefinish af høj kvalitet. De kan slibes til en overfladefinish på Ra 0.1 og dermed opnå en P5-præcisionsklasse.
Rumudforskningsapplikationer og andre produkter fra luftfartsindustrien er ofte afhængige af keramiske lejer. Letvægts- og vakuumkompatible lejer gør dem ideelle til satellitter og rumfartøjer, der kræver optimale vægtbærende egenskaber for forbedret flyvedynamik og acceleration. Derudover kan disse lejer fungere uden smøremidler, såsom tungt fedt og olier, der har tendens til at tiltrække forurenende stoffer, der forstyrrer følsomme elektriske komponenter. Der er mange almindelige applikationer, der er tæt forbundet med vores daglige liv. Levetiden for de fleste jernbanetraktionsmotorer forbedres af keramiske materialer. Kemiske og hybride applikationer drager også fordel af brugen af keramiske lejer, især til beskyttelse mod forurening. Fordi keramiske lejer er kemisk inerte, vil de ikke reagere med skrappe kemikalier eller udvaske partikler til følsomme opløsninger. Keramiske lejers korrosionsbestandige egenskaber gør dem ideelle til rengøring med stærk syre eller alkaliske kemiske rengøringsopløsninger. Derudover reducerer fraværet af olie- og fedtbaseret smøring chancerne for bakterievækst og kontaminering. Nogle andre anvendelser af keramiske lejer inkluderer:
Keramiske lejer har en lang række fordele i tekniske applikationer, men der er også ulemper, der skal overvejes. De er meget hårde, korrosionsbestandige og har et højt elasticitetsmodul. De er i stand til at køre uden smøring, har lav termisk udvidelse, har normalt lav densitet og er ikke-magnetiske. De er dog dyre, har lav bæreevne, er følsomme over for termiske stød og er svære at opnå en overfladefinish af høj kvalitet. Uanset om du bruger siliciumnitrid, zirconia eller siliciumcarbid, bruges keramiske lejer i en lang række applikationer, herunder rumfarts-, kemiske, medicinske og videnskabelige instrumenter.
