सिरेमिक बीयरिंग अपने स्टील समकक्षों पर भारी पड़ते हैं। कई गैर-चुंबकीय और गैर-प्रवाहकीय चिकित्सा या अर्धचालक उपकरणों में, सिरेमिक बीयरिंग पहली पसंद होनी चाहिए। एयूबी बियरिंग्स तकनीकी टीम का व्यापक ज्ञान। कई वर्षों से, AUB एक उच्च-गुणवत्ता वाला बीयरिंग निर्माता और आपूर्तिकर्ता रहा है, जो पूर्ण सिरेमिक बीयरिंग और हाइब्रिड सिरेमिक बीयरिंग सहित बीयरिंग की विभिन्न श्रृंखलाओं पर ध्यान केंद्रित कर रहा है।
सभी-सिरेमिक बीयरिंगों की रेस और बॉल पूरी तरह से सिरेमिक सामग्री से बने होते हैं, जो कई मायनों में सामान्य स्टील बीयरिंग से बेहतर होते हैं। उच्च गति प्राप्त करने, समग्र वजन कम करने, या अत्यधिक कठोर वातावरण में जहां उच्च तापमान और संक्षारक पदार्थ मौजूद हैं, किसी भी अनुप्रयोग के लिए सिरेमिक एक आदर्श सामग्री है।
सिरेमिक हाइब्रिड बीयरिंग सिरेमिक बीयरिंग का सबसे आम प्रकार है और इसमें सिरेमिक (आमतौर पर) के साथ स्टील की आंतरिक और बाहरी रिंग होती है Si3N4) स्टील की जगह गेंदें। सामान्य सिरेमिक बियरिंग प्रकार कोणीय संपर्क और गहरी नाली बॉल बियरिंग हैं। सिरेमिक हाइब्रिड बीयरिंग सिरेमिक बीयरिंग का सबसे आम प्रकार है और इसमें स्टील के बजाय सिरेमिक (आमतौर पर Si3N4) गेंदों के साथ स्टील के आंतरिक और बाहरी रिंग होते हैं।
सिरेमिक बीयरिंग आमतौर पर निम्नलिखित सामग्रियों से बने होते हैं:
चूंकि सिरेमिक एक कांच जैसी सतह है, इसमें घर्षण का गुणांक बेहद कम है, जो इसे घर्षण को कम करने वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है। सिरेमिक गेंदों को कम स्नेहन की आवश्यकता होती है और स्टील गेंदों की तुलना में कठिन होते हैं, जो असर जीवन को बढ़ाने में मदद करेंगे। स्टील गेंदों की तुलना में थर्मल प्रदर्शन बेहतर होता है, इसलिए उच्च गति पर कम गर्मी उत्पन्न होती है।
सभी-सिरेमिक बीयरिंगों के पिंजरे आमतौर पर उच्च-प्रदर्शन वाले प्लास्टिक से बने होते हैं, जैसे PEEK या PTFE। AUB के सिरेमिक बियरिंग पिंजरे पॉलीथर ईथर कीटोन (PEEK) से बने होते हैं, जो विभिन्न अर्धचालक अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाने वाला थर्मोप्लास्टिक है। PEEK हल्का है, इसमें बहुत अच्छे यांत्रिक गुण, उच्च ऑपरेटिंग तापमान और मीडिया के लिए अच्छा प्रतिरोध है। अत्यधिक तापमान (-253°C तक) के लिए, PEEK के स्थान पर पॉलीक्लोरोट्राइफ्लुओरोएथिलीन (PCTFE) का उपयोग किया जाता है, जो बेहतर मीडिया प्रतिरोध भी प्रदान करता है। जब तापमान 250 डिग्री सेल्सियस से अधिक हो जाता है, तो पिंजरे की सामग्री के रूप में गर्मी प्रतिरोधी स्टील का उपयोग किया जाता है।
सरंध्रता की कमी के कारण सिरेमिक गेंदें स्टील की गेंदों की तुलना में गोल, हल्की, सख्त और चिकनी होती हैं। यह घर्षण और ऊर्जा हानि को कम करता है, जिससे आपके उपकरण सिरेमिक बॉल बेयरिंग के साथ अधिक कुशलता से (और लंबे समय तक) चल सकते हैं। क्योंकि वे अपेक्षाकृत चिकने होते हैं, सिरेमिक बॉल बेयरिंग को स्टील बेयरिंग की तुलना में कम स्नेहन की आवश्यकता होती है।
• सिरेमिक बियरिंग बिना चिकनाई के चल सकते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि सिरेमिक सामग्री माइक्रोवेल्ड नहीं होती है। माइक्रो-वेल्डिंग तब होती है जब रोलिंग तत्वों और रेसवे पर सतह की खामियां आम तौर पर धातु में आर्किंग का कारण बनती हैं। यह सतह को ख़राब कर सकता है और असर जीवन को काफी कम कर सकता है। सिरेमिक सामग्रियों में यह समस्या नहीं होती है, जो उन्हें स्नेहन-मुक्त वातावरण की आवश्यकता वाले विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है।
• उनमें आमतौर पर बहुत अधिक कठोरता होती है (70-90 एचआरसी) और लोच का मापांक या यंग मापांक। इसका मतलब है कि वे पहनने की विशेषताओं में सुधार करते हुए, भार लागू होने पर आकार परिवर्तन का विरोध करते हैं।
• संक्षारण. सिरेमिक गैर-धातु और अलौह सामग्री हैं। पानी और अन्य खतरनाक रसायनों के संपर्क में आने पर वे धातु की तरह खराब नहीं होंगे। उनका उच्च संक्षारण प्रतिरोध उन्हें गीले और रासायनिक रूप से आक्रामक वातावरण में अच्छा प्रदर्शन करने की अनुमति देता है।
• सहन दौड़.सिरेमिक गेंदें स्टील की गेंदों की तुलना में बहुत कम लोचदार होती हैं, और सिरेमिक बीयरिंगों के उन्नयन पर विचार करते समय इसे ध्यान में रखना चाहिए। यदि आप भारी स्पिंडल भार या स्पिंडल दुर्घटना का अनुभव करते हैं तो सिरेमिक गेंदों से असर वाले रेसवे को नुकसान (इंडेंटेशन) होने की अधिक संभावना है। समय के साथ, रेसवेज़ में डिम्पल बड़े हो सकते हैं और अंततः स्पिंडल विफलता का कारण बन सकते हैं।
चालकता। अधिकांश सिरेमिक में मुक्त इलेक्ट्रॉनों की कमी के कारण, सिरेमिक बीयरिंग गैर-चुंबकीय और गैर-प्रवाहकीय होते हैं, इसलिए उन्हें अक्सर उन अनुप्रयोगों में पसंद किया जाता है जहां चालकता एक चिंता का विषय है - उदाहरण के लिए, यदि आपके पास एक चर आवृत्ति द्वारा नियंत्रित मोटर है गाड़ी चलाना।
• शुद्धता।सटीकता के संदर्भ में, सिरेमिक बियरिंग्स और स्टील बियरिंग्स के बीच बहुत कम अंतर है। एकमात्र अंतर यह है कि सिरेमिक बीयरिंग स्टील बीयरिंग की तरह थर्मल रूप से विस्तारित नहीं होते हैं, इसलिए उच्च गति पर उतनी गर्मी उत्पन्न नहीं करते हैं, और उतनी मापनीय थर्मल वृद्धि का अनुभव नहीं करते हैं।
• महँगा। सिरेमिक बियरिंग स्टील बियरिंग की तुलना में औसतन 50% अधिक महंगे हैं। सिरेमिक बियरिंग्स पर शोध करते समय लोग पहली बात यह नोटिस कर सकते हैं कि वे धातु बियरिंग्स की तुलना में बहुत अधिक महंगे हैं। यह बात कई कारणों से होती है. उन्नत कच्चे माल की सिंटरिंग प्रक्रिया के लिए आवश्यक तापमान तक पहुंचने के लिए आवश्यक बड़ी मात्रा में ऊर्जा अत्यधिक उच्च ऊर्जा और प्रसंस्करण लागत से जुड़ी होती है। क्योंकि सिरेमिक बहुत कठोर होते हैं, सटीक बीयरिंग का निर्माण करते समय मशीनिंग और पीसने की लागत तेजी से बढ़ जाती है। यह सब एक कुशल कार्यबल द्वारा स्वच्छ वातावरण में किया जाना चाहिए। सिरेमिक अपने छिद्रों में अशुद्धियों के प्रति बेहद संवेदनशील होते हैं, इसलिए कोई भी संदूषण समय से पहले विफलता का कारण बन सकता है। जैसे-जैसे आकार बढ़ता है, महंगी प्रसंस्करण विधियों की आवश्यकता के कारण कीमत तेजी से बढ़ती है। इनमें हरे शरीर में तापमान प्रवणता पर काबू पाने के लिए आवश्यक धीमी सिंटरिंग प्रक्रिया, बड़ी मात्रा में समान रूप से लागू दबाव की मात्रा और परिणामी मशीन की लागत शामिल है।
• कम वहन क्षमता. धातुओं की तुलना में, सिरेमिक बियरिंग्स में भार वहन करने की क्षमता कम होती है और ये थर्मल शॉक के प्रति संवेदनशील होते हैं। थर्मल शॉक तब होता है जब किसी सामग्री के अंदर तापमान प्रवणता अंतर विस्तार और इस प्रकार आंतरिक तनाव का कारण बनती है। यह तनाव सामग्री की ताकत से अधिक हो सकता है, जिससे दरारें बन सकती हैं।
• सिरेमिक भी अधिक कठिन हैं उच्च गुणवत्ता वाली सतह फ़िनिश प्राप्त करने के लिए। उन्हें रा 0.1 की सतह पर पीसकर पी5 परिशुद्धता वर्ग प्राप्त किया जा सकता है।
अंतरिक्ष अन्वेषण अनुप्रयोग और अन्य एयरोस्पेस उद्योग उत्पाद अक्सर सिरेमिक बीयरिंग पर निर्भर होते हैं। हल्के और वैक्यूम-संगत बीयरिंग उन्हें उपग्रहों और अंतरिक्ष यान के लिए आदर्श बनाते हैं जिन्हें उन्नत उड़ान गतिशीलता और त्वरण के लिए इष्टतम वजन-वहन क्षमताओं की आवश्यकता होती है। इसके अतिरिक्त, ये बीयरिंग भारी ग्रीस और तेल जैसे स्नेहक के बिना काम कर सकते हैं, जो संवेदनशील विद्युत घटकों में हस्तक्षेप करने वाले दूषित पदार्थों को आकर्षित करते हैं। ऐसे कई सामान्य अनुप्रयोग हैं जिनका हमारे दैनिक जीवन से गहरा संबंध है। अधिकांश रेलवे ट्रैक्शन मोटरों का सेवा जीवन सिरेमिक सामग्रियों द्वारा बेहतर होता है। रासायनिक और हाइब्रिड अनुप्रयोगों को भी सिरेमिक बीयरिंगों के उपयोग से लाभ होता है, विशेष रूप से संदूषण से सुरक्षा के लिए। क्योंकि सिरेमिक बीयरिंग रासायनिक रूप से निष्क्रिय हैं, वे कठोर रसायनों के साथ प्रतिक्रिया नहीं करेंगे या संवेदनशील समाधानों में कणों को नहीं छोड़ेंगे। सिरेमिक बीयरिंगों के संक्षारण प्रतिरोधी गुण उन्हें मजबूत एसिड या क्षारीय रासायनिक सफाई समाधानों से सफाई के लिए आदर्श बनाते हैं। इसके अतिरिक्त, तेल और ग्रीस आधारित स्नेहन की अनुपस्थिति बैक्टीरिया के विकास और संदूषण की संभावना को कम कर देती है। सिरेमिक बियरिंग्स के कुछ अन्य अनुप्रयोगों में शामिल हैं:
इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में सिरेमिक बियरिंग्स के कई फायदे हैं, लेकिन इसके नुकसान भी हैं जिन पर विचार किया जाना चाहिए। वे बहुत कठोर, संक्षारण प्रतिरोधी और उच्च लोच मापांक वाले होते हैं। वे बिना स्नेहन के चलने में सक्षम हैं, उनका थर्मल विस्तार कम है, आमतौर पर कम घनत्व वाले हैं और गैर-चुंबकीय हैं। हालाँकि, वे महंगे हैं, कम भार वहन करने की क्षमता रखते हैं, थर्मल शॉक के प्रति संवेदनशील हैं, और उच्च गुणवत्ता वाली सतह फिनिश हासिल करना मुश्किल है। चाहे आप सिलिकॉन नाइट्राइड, ज़िरकोनिया या सिलिकॉन कार्बाइड का उपयोग करें, सिरेमिक बीयरिंग का उपयोग एयरोस्पेस, रसायन, चिकित्सा और वैज्ञानिक उपकरणों सहित अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में किया जाता है।
