من را دنبال کنید:
راهنمای مواد بلبرینگ بخش نازک
بلبرینگ های مقطع نازک یاتاقان هایی هستند که عرض و ضخامت سطح مقطع آنها برابر است. اندازه مقطع یکسان می تواند با انواع قطرهای داخلی مختلف مطابقت داشته باشد. بر خلاف یاتاقان های استاندارد، با افزایش قطر داخلی بلبرینگ، عرض و ضخامت نیز به طور متناسب افزایش می یابد، بلبرینگ های مقطع نازک قطر داخلی را افزایش می دهند و اندازه سطح مقطع بدون تغییر باقی می ماند. هدف این راهنما معرفی مواد بلبرینگ های مقطع نازک و ارائه پیشنهادات سازنده برای خرید بلبرینگ های مناسب برای شماست.
سری بلبرینگ های بخش نازک شامل 9 اندازه مقطع (از 3/16 اینچ تا 1 اینچ) همراه با اندازه های سوراخ (از 1 اینچ تا 40 اینچ) است. مواد با مقطع نازک فولاد کروم 52100 و فولاد ضد زنگ 440 درجه سانتیگراد نیز می توانند روکش کروم شوند. البته، برخی از یاتاقان های نازک را می توان به مهر و موم یا پوشش گرد و غبار، گریس، قفس سفارشی و گزینه های دیگر مجهز کرد. سه نوع مختلف از بلبرینگ های بخش نازک وجود دارد. بلبرینگ های شیار عمیق، بلبرینگ های تماس زاویه ای و یاتاقان های توپ چهار نقطه ای. در مقایسه با یاتاقان های استاندارد، بخش های نازک بهینه سازی طراحی کارآمد را برای کاهش هزینه های کلی امکان پذیر می کند. به خصوص در زمینه تجهیزات پزشکی، تجهیزات نوری، تجهیزات اسکن مادون قرمز و ربات ها که فضای نصب و وزن آن ملاحظات کلیدی است، مقاطع نازک می توانند نیازها را از نظر کاهش فضای نصب و وزن برطرف کنند.
مواد برای یاتاقان های بخش نازک
کاربردهای مختلف نیازمندی های متفاوتی برای مواد یاتاقان با مقطع نازک دارند. اگر مواد اولیه یاتاقان مناسب نباشد و باعث خرابی زودهنگام یاتاقان یا مشکلات دیگر شود، خرید بلبرینگ هیچ فایده ای ندارد. به همین ترتیب، اگر بلبرینگ های استاندارد نیازهای عملکرد شما را برآورده می کنند، خرید بلبرینگ های ساخته شده از مواد با کیفیت بالاتر، هزینه خرید را افزایش می دهد. بلبرینگ های نازک از مواد صحیح برای کاربرد شما مهم هستند. در زیر برخی از مواد اولیه پرکاربرد برای یاتاقان های مقطع نازک و همچنین مزایا و کاربردهای این مواد آورده شده است.
فولاد کروم
فولاد کروم با نام فولاد کربنی نیز شناخته می شود و این ماده یکی از رایج ترین مواد اولیه برای ساخت بلبرینگ است. فولاد بلبرینگ GCr15 یک فولاد کم آلیاژ با کربن بالا و حاوی کروم است. این ماده با توجه به خواص ترکیبی خود، در دمای زیر 200 درجه سانتی گراد دارای خواص مقاومت و خستگی عالی می باشد. این ویژگی باعث می شود فولاد کروم GCr15 به عنوان ماده اولیه برای اکثر بلبرینگ های مقطع نازک انتخابی ایده آل باشد.
C | Si | Mn | Cr | Mo | P | S | Ni | Cu | نیکل + مس |
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 متداول ترین فولاد با کروم بالا با سختی پذیری بالا و سختی بالا و یکنواخت پس از عملیات حرارتی است. مقاومت در برابر سایش بهتر از GCr9 است، استحکام خستگی تماس بالا است، و دارای ثبات ابعادی و مقاومت در برابر خوردگی است. فولاد بلبرینگ برای کیفیت ذوب الزامات بالایی دارد و محتویات و توزیع آخال های گوگرد، فسفر و غیر فلزی باید به شدت کنترل شود، زیرا محتوای و توزیع آخال های غیرفلزی تأثیر زیادی بر عمر فولاد بلبرینگ دارد. هرچه سطح گنجاندن بالاتر باشد، عمر کوتاه‌تر است. به منظور بهبود کیفیت ذوب، اخیراً از ذوب کوره الکتریکی و ذوب مجدد الکتروسرباره استفاده می شود. فرآیندهای جدید مانند ذوب خلاء و پالایش مواد مصرفی در خلاء نیز می توانند برای بهبود کیفیت فولاد بلبرینگ مورد استفاده قرار گیرند.
فولاد ابزار
فولاد ابزار M50 یک ماده از نوع مولیبدن است. افزودن مولیبدن به مواد مقاومت بیشتری در برابر سایش و دماهای بالا می دهد. ترکیب شیمیایی فولاد پرسرعت M50 عمدتاً شامل کربن (C)، مولیبدن (Mo)، فولاد (Fe)، کروم (Cr)، تیتانیوم (Ti)، آلومینیوم (Al) و سایر عناصر است. در این میان، محتوای کربن بین 0.80٪ تا 0.85٪، محتوای مولیبدن بین 3.75٪ تا 4.50٪، محتوای کروم بین 3.75٪ تا 4.50٪ و محتوای تیتانیوم بین 1.75٪ تا 2.25٪ است. محتوای آلومینیوم بین 0.75٪ تا 1.25٪ است. علاوه بر این، فولاد ابزار M-50 دارای مقاومت اکسیداسیون خوب و مقاومت در برابر فشار بالا است. این ویژگی‌ها، فولاد ابزار M-50 را به گزینه‌ای ایده‌آل برای یاتاقان‌های مورد استفاده در محیط‌هایی تبدیل می‌کند که نیاز به افزایش مقاومت و دمای بالا دارند.
فولاد ضد زنگ
اگر محیط کار بلبرینگ شما دمای بسیار بالا یا یک اتاق تمیز است، فولاد ضد زنگ به عنوان ماده اولیه یاتاقان برای رفع نیازهای شما ایده آل است. فولاد ضد زنگ نسبت به فولاد استاندارد مقاومت در برابر خوردگی و شیمیایی بهتری دارد. بنابراین فولاد ضد زنگ برای کاربردهایی که احتمال آلودگی وجود دارد (مانند فرآوری مواد غذایی یا تولید تجهیزات نیمه هادی) انتخاب خوبی است. علاوه بر این، بلبرینگ های فولادی ضد زنگ بهتر می توانند خواص مکانیکی خود را در محیط های خاص مانند دمای بالا، سرعت بالا و بار بالا حفظ کنند و باعث دوام آن ها شوند. رایج ترین فولاد ضد زنگ برای یاتاقان های مقطع نازک SS440 است.
فولاد ضد زنگ 440C دارای ترکیب شیمیایی زیر است: کربن (C) 0.95-1.20٪، کروم (Cr) 16-18٪، مولیبدن (Mo) 0.75٪، منگنز (Mn) 1٪، سیلیکون (Si) 1٪، فسفر ( P) 0.040٪ است، گوگرد (S) 0.030٪ است. محتوای کربن بالاتر 440C به آن خواص لبه و مقاومت در برابر سایش می دهد. همچنین دارای مقاومت در برابر خوردگی عالی است و می تواند در برابر فرسایش انواع محیط های خورنده شیمیایی مقاومت کند. از طریق عملیات حرارتی و خاموش کردن، می تواند به سختی HRC 58-60 برسد که سخت ترین ماده در بین تمام فولادهای زنگ نزن است. 440C دارای محتوای کروم بالایی است و در اکثر محیط های اسیدی و قلیایی مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی دارد.
سرامیک
بلبرینگ‌های مقطع نازک تمام سرامیکی کمتر رایج هستند، اما یاتاقان‌های مقطع نازک هیبریدی که از حلقه‌های فلزی داخلی و خارجی، قفس‌ها و گلوله‌های سرامیکی ساخته شده‌اند یک گزینه رایج هستند. سرامیک ها دارای مزایای ویژه ای نسبت به سایر بلبرینگ های فولادی هستند. اول اینکه سرامیک ها مواد سبک تری نسبت به فولاد هستند. از آنجایی که چگالی توپ های نورد سرامیکی کمتر از فولاد است و وزن آن بسیار سبک تر است، اثر گریز از مرکز بر روی حلقه بیرونی در طول چرخش می تواند تا 40٪ کاهش یابد و در نتیجه عمر مفید را تا حد زیادی افزایش دهد. گلوله های سرامیکی، به ویژه گلوله های نیترید سیلیکون، دارای ویژگی های چگالی کم، سختی بالا، ضریب اصطکاک کم، مقاومت در برابر سایش، خود روانکاری و استحکام خوب هستند. آنها به ویژه برای نورد عناصر (حلقه های داخلی و خارجی) بلبرینگ های سرامیکی هیبریدی با سرعت بالا، با دقت بالا و عمر طولانی مناسب هستند. برای فلز).
به طور کلی، حلقه های داخلی و خارجی از فولاد یاتاقان (GCr15) یا فولاد ضد زنگ (AISI440C) ساخته شده اند و توپ های سرامیکی می توانند از مواد ZrO2، Si3N4 یا SiC ساخته شوند. علاوه بر این، سرامیک ها دارای مقاومت در برابر خوردگی و عملکرد دمای بالا تا 1800 درجه هستند. بر خلاف فولاد، سرامیک نیز نارسانا است و برای کاربردهای الکتریکی خاص انتخاب خوبی است. با این حال، توپ های سرامیکی نسبت به توپ های فلزی استاندارد گران هستند. البته، این هزینه اضافی ممکن است ارزش آن را داشته باشد و قیمت به عملکرد دقیق مورد نیاز شما و الزامات محیطی بستگی دارد.
مواد قفس تحمل بخش نازک
قفس بخش مهمی از یاتاقان های مقطع نازک است و دارای سه عملکرد زیر است:
عناصر نورد را هدایت و هدایت کنید تا در مسیر مسابقه صحیح بغلتند.
قفس عناصر نورد را در فواصل مساوی از هم جدا می کند و آنها را به طور یکنواخت در محیط مسیر مسابقه توزیع می کند تا از برخورد و ساییدگی عناصر غلتشی با یکدیگر در حین کار جلوگیری کند.
عناصر نورد را با یک فرول ترکیب کنید تا از افتادن عناصر نورد جلوگیری شود.
سه گزینه متداول برای مواد قفس باربر با مقطع نازک وجود دارد: قفس فولادی، قفس برنجی و قفس نایلونی که ما روی دو مورد اخیر تمرکز می کنیم.
قفس برنجی
1. انواع قفس برنجی: قفس های مهر و موم شده که در این میان قفس های مهر شده فقط برای یاتاقان های مقطع نازک سایز کوچک و متوسط مناسب هستند.
2. مواد: ورق برنجی، ریخته گری برنجی و آهنگری برنجی. برنج استحکام کششی بالایی دارد و استحکام مکانیکی آن معادل قفس های مهر زنی ورق فولادی است، اما چگالی آن نسبتاً کم و سرعت حدی آن زیاد است.
3. مزایا: تحت تأثیر روان کننده ها، از جمله روغن های مصنوعی و گریس ها قرار نمی گیرد.
4. محدودیت های استفاده: قفس های برنجی را نمی توان در شرایط بالاتر از 300 درجه سانتیگراد استفاده کرد و برای آمونیاک (مانند خنک کننده) مناسب نیستند، زیرا آمونیاک باعث شکستگی فصلی برنج می شود.
5. دمای کار: دمای کار کمتر از 300 ℃ است.
قفس نایلونی
قفس نایلونی یک محصول نسل جدید است که در حال حاضر جایگزین قفس مسی و قفس آهنی شده است. در مقایسه با قفس فلزی، مزایای زیادی دارد.
1. قفس نایلونی وزن سبکی دارد و باعث انعطاف پذیری یاتاقان می شود. در صورت استفاده در وسایل برقی یا محصولات پر مصرف، نقش بسزایی در صرفه جویی در مصرف انرژی دارد.
2. صدای کم دارد و اولین انتخاب برای یاتاقان های بی صدا است، به ویژه برای محصولات الکتریکی که نیاز به نویز بالایی دارند.
3. می تواند به طور موثر طول عمر بلبرینگ را افزایش دهد و اصطکاک بین قفس فلزی و توپ فولادی را کاهش دهد. قفس نایلونی در افزایش طول عمر بلبرینگ نقش بسزایی دارد.
نتیجه
چندین عامل مختلف وجود دارد که بر کاربرد بلبرینگ های مقطع نازک تأثیر می گذارد. کایدون معروف ترین برند بلبرینگ با مقطع نازک در جهان است، اما بسیار گران است. قیمت یک Reali-Slim® سری بلبرینگ های کوچک حتی به 3,000 دلار آمریکا می رسد. خوشبختانه Aubearing معادل آن را تولید می کند کایدون بلبرینگ هایی که برای شما یک دهم قیمت اصلی یا حتی کمتر هزینه دارند. البته، Aubearing این توانایی را دارد که مجموعه‌های بلبرینگ بخش نازک را مطابق با نیازهای خاص شما تنظیم کند. اگر مطمئن نیستید که کدام بخش نازک یاتاقان را انتخاب کنید، همین امروز با کارشناسان Aubearing مشورت کنید.