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Guía de materiales para rodamientos de sección delgada
Cojinetes de sección delgada Son rodamientos cuyo ancho de sección transversal y espesor son iguales. El mismo tamaño de sección transversal puede coincidir con una variedad de diámetros internos diferentes. A diferencia de los rodamientos estándar, a medida que aumenta el diámetro interior del rodamiento, el ancho y el grosor también aumentan proporcionalmente, los rodamientos de sección delgada aumentan el diámetro interior y el tamaño de la sección transversal permanece sin cambios. Esta guía tiene como objetivo presentar los materiales de los rodamientos de sección delgada y brindarle sugerencias constructivas para que compre rodamientos adecuados.
La serie de rodamientos de sección delgada incluye 9 tamaños de sección transversal (que van desde 3/16″ a 1″) combinados con tamaños de orificio (que van desde 1″ a 40″). Los materiales de sección delgada, acero al cromo 52100 y acero inoxidable 440C, también pueden cromarse. Por supuesto, algunos rodamientos de sección delgada pueden equiparse con sellos o cubiertas antipolvo, grasa, jaulas personalizadas y otras opciones. Hay tres tipos diferentes de rodamientos de sección delgada: rodamientos rígidos de bolas, rodamientos de bolas de contacto angular y rodamientos de bolas de cuatro puntos de contacto. En comparación con los rodamientos estándar, las secciones delgadas permiten una optimización eficiente del diseño para reducir los costos generales. Especialmente en los campos de equipos médicos, equipos ópticos, equipos de escaneo infrarrojo y robots, donde el espacio de instalación y el peso son consideraciones clave, las secciones delgadas pueden satisfacer las necesidades en términos de reducción del espacio de instalación y el peso.
Materiales para rodamientos de sección delgada.
Diferentes aplicaciones tienen diferentes requisitos para los materiales de rodamientos de sección delgada. Si la materia prima del rodamiento no es adecuada, lo que provoca un fallo prematuro del rodamiento u otros problemas, entonces no tiene sentido comprarlo. Del mismo modo, si los rodamientos estándar satisfacen sus necesidades de rendimiento, la compra de rodamientos fabricados con materiales de mayor calidad aumentará el costo de compra. Los rodamientos de sección delgada del material correcto son importantes para su aplicación. A continuación se presentan algunas materias primas de uso común para rodamientos de sección delgada, así como las ventajas y aplicaciones de estos materiales.
Acero cromado
El acero al cromo también se conoce como acero al carbono y este material es una de las materias primas más comunes para la fabricación de rodamientos. El acero para rodamientos GCr15 es un acero de baja aleación con alto contenido de carbono que contiene cromo. Debido a sus propiedades de composición, este material tiene excelentes propiedades de resistencia y fatiga a temperaturas de funcionamiento inferiores a 200 °C. Esta propiedad hace que el acero al cromo GCr15 sea una opción ideal como materia prima para la mayoría de los rodamientos de sección delgada.
C | Si | Mn | Cr | Mo | P | S | Ni | Cu | Ni + Cu |
0.95 ~ 1.05 | 0.15 ~ 0.35 | 0.25 ~ 0.45 | 1.40 ~ 1.65 | ≤ 0.10 | ≤ 0.025 | ≤ 0.025 | ≤ 0.30 | ≤ 0.25 | ≤ 0.50 |
GCr15 es el acero para rodamientos con alto contenido de cromo más utilizado, con alta templabilidad y dureza alta y uniforme después del tratamiento térmico. La resistencia al desgaste es mejor que la del GCr9, la resistencia a la fatiga por contacto es alta y tiene buena estabilidad dimensional y resistencia a la corrosión. El acero para rodamientos tiene altos requisitos de calidad de fundición, y el contenido y la distribución de azufre, fósforo e inclusiones no metálicas deben controlarse estrictamente, porque el contenido y la distribución de inclusiones no metálicas tienen un gran impacto en la vida útil del acero para rodamientos. Cuanto mayor sea el nivel de inclusión, más corta será la vida. Para mejorar la calidad de la fundición, recientemente se han utilizado la fundición en hornos eléctricos y la refundición de electroescoria. También se pueden utilizar nuevos procesos, como la fundición al vacío y el refinado de consumibles al vacío, para mejorar la calidad del acero para rodamientos.
Herramienta de acero
El acero para herramientas M50 es un material tipo molibdeno. La adición de molibdeno confiere al material una mayor resistencia al desgaste y a las altas temperaturas. La composición química del acero rápido M50 incluye principalmente carbono (C), molibdeno (Mo), acero (Fe), cromo (Cr), titanio (Ti), aluminio (Al) y otros elementos. Entre ellos, el contenido de carbono está entre 0.80% y 0.85%, el contenido de molibdeno está entre 3.75% y 4.50%, el contenido de cromo está entre 3.75% y 4.50% y el contenido de titanio está entre 1.75% y 2.25%. El contenido de aluminio está entre 0.75% y 1.25%. Además, el acero para herramientas M-50 tiene buena resistencia a la oxidación y a la alta presión. Estas propiedades hacen del acero para herramientas M-50 una opción ideal para rodamientos utilizados en entornos que requieren mayor resistencia y altas temperaturas.
Acero inoxidable
Si el entorno de trabajo de su rodamiento es a muy alta temperatura o en una sala limpia, el acero inoxidable como materia prima es ideal para satisfacer sus necesidades. El acero inoxidable ofrece mayor resistencia a la corrosión y a los productos químicos que el acero estándar. Por lo tanto, es una buena opción para aplicaciones con riesgo de contaminación (como el procesamiento de alimentos o la fabricación de equipos semiconductores). Además, los rodamientos de acero inoxidable mantienen mejor sus propiedades mecánicas en entornos especiales como alta temperatura, alta velocidad y cargas elevadas, lo que los hace duraderos. El acero inoxidable más común para rodamientos de sección delgada es el SS440.
El acero inoxidable 440C tiene la siguiente composición química: Carbono (C) 0.95-1.20%, Cromo (Cr) 16-18%, Molibdeno (Mo) 0.75%, Manganeso (Mn) 1%, Silicio (Si) 1%, fósforo ( P) es 0.040%, azufre (S) es 0.030%. El mayor contenido de carbono del 440C le confiere buenas propiedades de borde y resistencia al desgaste. También tiene una excelente resistencia a la corrosión y puede resistir la erosión de una variedad de medios químicamente corrosivos. Mediante tratamiento térmico y enfriamiento, puede alcanzar una dureza de HRC 58-60, que es el material más duro entre todos los aceros inoxidables. 440C tiene un alto contenido de cromo y una excelente resistencia a la corrosión en la mayoría de los ambientes ácidos y alcalinos.
Cerámica
Los rodamientos de sección delgada totalmente cerámicos son menos comunes, pero los rodamientos híbridos de sección delgada hechos de anillos internos y externos de metal, jaulas y bolas de cerámica son una opción común. La cerámica tiene algunas ventajas especiales sobre otros rodamientos de acero. En primer lugar, la cerámica es un material más ligero que el acero. Dado que la densidad de las bolas rodantes de cerámica es menor que la del acero y el peso es mucho más liviano, el efecto centrífugo en el anillo exterior durante la rotación se puede reducir en un 40 %, extendiendo así en gran medida la vida útil. Las bolas de cerámica, especialmente las bolas de nitruro de silicio, tienen las características de baja densidad, alta dureza, bajo coeficiente de fricción, resistencia al desgaste, autolubricación y buena rigidez. Son especialmente adecuados para elementos rodantes (anillos interior y exterior) de rodamientos de bolas cerámicos híbridos de alta velocidad, alta precisión y larga duración. para metales).
Generalmente, los anillos interior y exterior están hechos de acero para rodamientos (GCr15) o acero inoxidable (AISI440C), y las bolas de cerámica pueden estar hechas de ZrO₂, Si₃N₄ o SiC. Además, la cerámica ofrece mayor resistencia a la corrosión y un rendimiento a altas temperaturas de hasta 2 grados. A diferencia del acero, la cerámica no es conductora, lo que la convierte en una buena opción para ciertas aplicaciones eléctricas. Sin embargo, las bolas de cerámica son más caras que las bolas metálicas estándar. Por supuesto, este coste adicional puede justificarse, y el precio depende del rendimiento específico que se necesite y de los requisitos ambientales.
Material de la jaula del rodamiento de sección delgada
La jaula es una parte importante de los rodamientos de sección delgada y tiene las tres funciones siguientes:
Guíe e impulse los elementos rodantes para que rueden por la pista correcta.
La jaula separa los elementos rodantes a distancias iguales y los distribuye uniformemente en la circunferencia de la pista de rodadura para evitar que los elementos rodantes choquen y rocen entre sí durante la operación.
Combine los elementos rodantes con una férula para evitar que se caigan.
Hay tres opciones comunes para los materiales de las jaulas de rodamientos de sección delgada: jaulas de acero, jaulas de latón y jaulas de nailon, de las cuales nos centramos en las dos últimas.
Jaula de latón
1. Tipos de jaulas de latón: jaulas estampadas y sólidas, entre las cuales las jaulas estampadas solo son adecuadas para rodamientos de sección delgada de tamaño pequeño y mediano.
2. Materiales: Placa de latón, piezas fundidas de latón y piezas forjadas de latón; El latón tiene una alta resistencia a la tracción y su resistencia mecánica es equivalente a la de las jaulas de estampado de placas de acero, pero su densidad es relativamente pequeña y su velocidad límite es alta.
3. Ventajas: No se ve afectado por los lubricantes, incluidos los aceites y grasas sintéticos.
4. Restricciones de uso: las jaulas de latón no se pueden usar en situaciones superiores a 300 °C y no son adecuadas para amoníaco (como enfriamiento), porque el amoníaco provocará roturas estacionales del latón;
5. Temperatura de trabajo: La temperatura de trabajo es inferior a 300 ℃.
Jaula de nailon
La jaula de nailon es un producto de nueva generación que actualmente reemplaza a la jaula de cobre y la jaula de hierro. En comparación con la jaula de metal, tiene grandes ventajas.
1. La jaula de nailon es ligera, lo que le confiere flexibilidad al rodamiento. Si se utiliza en electrodomésticos o productos de alto consumo, contribuye significativamente al ahorro energético.
2. Tiene poco ruido y es la primera opción para rodamientos silenciosos, especialmente para productos eléctricos que tienen altos requisitos de ruido.
3. Puede extender efectivamente la vida útil del rodamiento, reduciendo la fricción entre la jaula de metal y la bola de acero. La jaula de nailon juega un papel importante a la hora de prolongar la vida útil del rodamiento.
Conclusión
Hay varios factores diferentes que afectan la aplicación de rodamientos de sección delgada. Kaydon Es la marca de rodamientos de sección delgada más famosa del mundo, pero es muy cara. El precio de un Reali-Slim® La serie de rodamientos pequeños incluso supera los 3,000 dólares estadounidenses. Afortunadamente, Aubearing fabrica rodamientos equivalentes. Kaydon rodamientos que le costarán una décima parte del precio original, o incluso menos. Por supuesto, Aubearing tiene la capacidad de adaptar conjuntos de rodamientos de sección delgada a sus necesidades específicas. Si no está seguro de qué rodamiento de sección delgada elegir, consulte hoy a los expertos de Aubearing.