Ikuti saya di: 
Panduan Utama Pembuatan Bearing
Bantalan bola merupakan bantalan yang paling banyak digunakan dan berperan penting dalam berbagai gerakan mekanis. Bantalan bola digunakan untuk mendukung rotasi, mengurangi gesekan, dan mendukung beban radial dan aksial dalam aplikasi beban tinggi dan kecepatan tinggi di mana keandalan dan efisiensi sangat penting. Tanpa bantalan bola, banyak mesin dan peralatan tidak akan beroperasi secara efisien dan aman. . Jadi, Anda mungkin sangat tertarik dengan cara pembuatan bantalan bola. Di Aubearing, kami mengkhususkan diri dalam pembuatan bantalan bola untuk memenuhi berbagai bentuk, bahan, ukuran, dan kebutuhan lainnya. Berdasarkan pengalaman bertahun-tahun dalam pembuatan bantalan bola, Aubearing telah merangkum panduan proses pembuatan bantalan.
Bantalan bola terdiri dari cincin bagian dalam, cincin luar, bola, sangkar, dan segel. Cincin bagian dalam dan cincin bagian luar masing-masing bersentuhan dengan poros dan kulit terluar. Bola memisahkan cincin bagian dalam dan cincin luar dan mengurangi gesekan elemen penggulung. Sangkar memisahkan bola dan menjaga jaraknya tetap sama, mencegah bola bergesekan satu sama lain, dan segel membantu mencegah debu, serpihan, dan kontaminan lainnya memasuki bantalan, sehingga memperpanjang umur sistem bantalan. Bola adalah elemen bergulir yang menjaga agar balapan bantalan tetap terpisah. Bola menggelinding di sepanjang lintasan sehingga mesin atau peralatan dapat berputar dengan lancar. Bantalan bola digunakan pada peralatan seperti pompa, produk otomasi kantor, peralatan medis, perkakas listrik, encoder, motor AC/DC, pengukur aliran, dan peralatan pengukuran.
Ada banyak jenis bantalan bola. Salah satunya adalah bantalan bola dalam alur, yang merupakan jenis bantalan bola yang paling umum dan digunakan dalam berbagai aplikasi yang memerlukan kecepatan tinggi dan gesekan rendah. Yang kedua adalah bantalan bola kontak sudut, yang dirancang untuk menangani beban radial dan aksial dan ideal untuk aplikasi berkecepatan tinggi dan presisi tinggi seperti peralatan mesin, pompa, dan turbin. Yang ketiga adalah bantalan bola dorong, yang dirancang untuk menangani beban aksial dalam satu arah dan sering digunakan dalam aplikasi seperti transmisi otomotif dan alat berat yang memerlukan kemampuan beban aksial tinggi. Yang keempat adalah bantalan bola menyelaraskan diri, yang dirancang untuk mengkompensasi ketidaksejajaran antara poros dan rumahan. Ini ideal untuk aplikasi di mana defleksi poros, ketidaksejajaran, atau kesalahan pemasangan mungkin terjadi. Yang kelima adalah bantalan miniatur, digunakan dalam aplikasi kecil seperti motor kecil dan peralatan medis. Keenam, bantalan bola flensa digunakan dalam aplikasi di mana bantalan perlu diposisikan pada posisi tertentu, seperti pada poros yang perlu dipasang pada tempatnya atau pada struktur pendukung.
Cara Membuat Bantalan Bola
Bantalan bola tersedia dalam ratusan ukuran, mulai dari bantalan ultra kecil berdiameter 1.0 mm yang digunakan pada peralatan gigi medis mikro dan motor mikro hingga bantalan besar dengan diameter lebih dari 17 kaki yang digunakan pada peralatan tugas berat. Bagaimana bantalan bola dibuat? Bagaimana cara membuat bola bola jadi bulat? Jawabannya adalah proses manufaktur multi-langkah, termasuk pemesinan, perlakuan panas, penggilingan, pengasahan, perakitan, kontrol kualitas, dll. Meskipun mungkin ada perbedaan, proses berikut ini cocok untuk pembuatan sebagian besar bantalan bola standar saat ini.
Produsen bantalan memilih bahan yang sesuai berdasarkan kebutuhan pelanggan. Tergantung pada aplikasinya, tersedia bahan seperti baja, keramik, dan baja tahan karat. Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan meliputi kapasitas beban, kecepatan putaran, suhu pengoperasian, ketahanan terhadap korosi, dan biaya. Setiap bahan bantalan memiliki kelebihan dan kekurangan unik yang memainkan peran penting dalam mempengaruhi kinerja dan umur bantalan bola dalam penerapannya. Bahan sangkar termasuk baja stempel, kuningan stempel, baja mesin, perunggu mesin, nilon cetakan atau polioksimetilen (POM) dan resin fenolik.
Baja: Bahan yang paling banyak digunakan untuk bantalan bola adalah baja. Baja memiliki kekuatan, kekerasan dan ketahanan aus yang sangat baik serta dapat menahan tekanan yang luar biasa. Biasanya digunakan baja kromium karbon tinggi (umumnya dikenal sebagai baja bantalan). Nilai baja spesifik yang digunakan mungkin termasuk AISI 52100, AISI 440C atau paduan serupa lainnya. Baja ini menjalani proses perlakuan panas untuk mencapai kekerasan dan ketangguhan yang dibutuhkan. AISI 52100 adalah baja kromium (1% karbon, 1.5% paduan kromium) yang secara dimensi stabil hingga 250 derajat Fahrenheit atau lebih tinggi, bergantung pada proses perlakuan panas. AISI 52100 juga menawarkan elastisitas, kemampuan proses, dan keseragaman yang sangat baik. Bahan populer lainnya adalah baja tahan karat AISI 440C, yang digunakan karena sifat anti korosinya. AISI 440C lebih mahal dibandingkan mesin 52100 dan tidak dapat menangani beban sebanyak itu. Pada suhu 70 derajat Fahrenheit, 440C memiliki 85% kapasitas beban 52100. Baja tahan karat martensit lainnya juga digunakan untuk mengurangi kebisingan bantalan atau meningkatkan umur kelelahan. Baja AISI M50 digunakan dalam aplikasi sistem kritis seperti industri dirgantara. Paduan lainnya termasuk M50. M50 dua kali lebih andal dibandingkan 52100 dan mengandung 4% molibdenum untuk menambah kekuatan. Kerugian utamanya adalah biaya, karena M50 kira-kira sepuluh kali lebih mahal dibandingkan 52100.
Keramik: Bantalan bola keramik menawarkan beberapa keunggulan dibandingkan bantalan baja. Biasanya terbuat dari bahan seperti silikon nitrida (Si3N4) atau zirkonium oksida (ZrO2), silikon karbida. Bantalan bola keramik menawarkan ketahanan korosi yang sangat baik, lebih ringan, memiliki koefisien gesekan yang lebih rendah, isolasi listrik, dan dapat beroperasi pada suhu yang lebih tinggi. Mereka biasanya digunakan dalam aplikasi yang memerlukan kecepatan tinggi, suhu ekstrim, atau ketahanan terhadap lingkungan yang keras. Harga ceramic ball bearing biasanya jauh lebih mahal dibandingkan AISI 52100 dan AISI 440C. Bantalan keramik yang paling umum adalah bantalan keramik hibrida, dengan cincin bagian dalam dan luar terbuat dari baja tahan karat dan bolanya terbuat dari keramik.
Stainless steel: Keuntungan terbesar dari bantalan bola baja tahan karat adalah ketahanan terhadap korosi. Bantalan paduan baja tahan karat yang paling umum, seperti AISI 304 atau AISI 316, mengandung kromium dan nikel konsentrasi tinggi. Bantalan baja tahan karat umumnya digunakan dalam industri seperti pengolahan makanan, peralatan medis, dan aplikasi kelautan.
Plastik: Kedengarannya aneh ya, bahan bantalan bola juga bisa dari plastik. Bantalan bola plastik terutama digunakan dalam aplikasi beban rendah, ringan dan non-presisi, seperti mainan anak-anak. Karena proses pembuatan bearing plastik berbeda dengan bearing logam, maka proses pembuatan bearing plastik tidak akan dibahas pada blog ini.
Membuat bantalan cincin bagian dalam dan luar
Proses pembuatan cincin bagian dalam dan luar bantalan sama karena keduanya merupakan cincin logam, namun berbeda ukurannya. Cincin tersebut awalnya berbentuk tabung, menggunakan mesin otomatis yang mirip dengan mesin bubut CNC, yang alat pemotongnya memotong tabung logam menjadi bentuk dasarnya, menyisakan sedikit bahan tambahan untuk menyebabkan lengkungan pada langkah perlakuan panas berikutnya. Biasanya, nomor bantalan dan informasi pabrikan dicetak pada cincin luar.
Selanjutnya, cincin logam dikeraskan dalam tungku perlakuan panas, memanaskannya hingga sekitar 1,550 derajat Fahrenheit (840 derajat Celsius) selama 20 menit hingga beberapa jam, tergantung pada ukuran cincin. Bahan-bahan tersebut kemudian didinginkan dalam minyak dan ditempa serta didinginkan dengan udara dalam tungku kedua dengan suhu sekitar 300 derajat Fahrenheit (148 derajat Celcius) untuk lebih memperkuat ketangguhannya. Proses ini membuat arena balap menjadi kuat dan tahan lama.
Cincin bagian dalam dan luar digiling untuk mendapatkan dimensi yang presisi dan permukaan yang halus. Raceway memerlukan finishing roda gerinda, yang tidak dapat dilakukan dengan alat pemotong karena raceway sekarang terlalu keras. Setiap bagian ring harus digerinda untuk memastikan lebar bantalan, radius, lokasi raceway, dan geometri yang tepat. Beberapa bantalan, seperti bantalan kontak sudut, memerlukan penggilingan tambahan dalam proses selanjutnya untuk memastikan toleransi yang ketat pada dimensi cincin.
Membuat bola bantalan
Bola sangat penting untuk bantalan. Bola yang bulat dan halus dapat meminimalkan gesekan di dalam bantalan. Bentuk awal bola adalah kawat baja atau balok berbentuk batang yang “berkepala dingin” melalui proses pembuatan yang sangat khusus dan menyeluruh. Pos dingin berarti memotong kawat dan memukul kedua ujungnya hingga membentuk bola kasar. Ada cincin (juga disebut duri) di sekeliling bola. Selanjutnya, balikkan bola kasar untuk menghilangkan “tepi duri”. Bola berulang kali dimasukkan ke dalam alur antara dua piringan besi cor, salah satunya berputar dan yang lainnya diam. Alur yang kasar secara efektif merobek gerinda, sehingga bola menjadi cukup bulat dan sedikit lebih besar dari ukuran aplikasi sebenarnya untuk langkah penggilingan berikutnya. Tentu saja, bola mengalami perlakuan panas yang serupa (pemanasan dan temper) seperti raceways untuk meningkatkan daya tahan, ketangguhan, dan kekerasan. Terakhir, bola dipindahkan ke penggiling untuk mencapai ukuran dan kebulatan yang tepat. Bola dipoles dengan penggiling atau pasta pemoles dapat digunakan untuk membuat permukaan menjadi halus sempurna. Bola-bola tersebut dibiarkan berada di dalam penggiling selama 8-10 jam untuk menghasilkan bola-bola yang sangat halus.
Sangkar bantalan bola biasanya terbuat dari baja dan terbuat dari lembaran logam tipis. Bentuk akhir sangkar dibentuk di dalam cetakan. Cetakan tersebut terdiri dari dua buah baja yang dipasang satu sama lain dan akan dibengkokkan menjadi bentuk yang benar ketika sangkar dimasukkan ke dalam cetakan dan cetakan ditutup. Terkadang bahan sangkar bantalan juga bisa dari plastik, karena biaya pembuatannya lebih murah, dan sebagian orang beranggapan bahwa sangkar plastik memiliki koefisien gesek yang lebih rendah dibandingkan sangkar baja. Jika akan dibuat sangkar plastik maka digunakan proses injection molding, yaitu cetakan diisi dengan plastik cair kemudian dibiarkan memadat hingga mengeras. Sangkar plastik yang sudah jadi kemudian dilepas dan dirakit dengan bagian bantalan lainnya.
Merakit bantalan
Setelah keempat komponen bearing telah diproduksi, akhirnya bearing tersebut dirakit. Cincin bagian dalam berada di dalam cincin luar dan didorong ke satu sisi sejauh mungkin untuk memberikan ruang di antara keduanya untuk bola. Tempatkan dengan hati-hati jumlah bola yang benar ke dalam sangkar sesuai ukurannya. Sangkar memisahkan bola satu sama lain dan kemudian menekan sangkar dan cincin bagian dalam dan luar menjadi satu. Jika itu adalah sangkar baja, maka harus dipasang dan dipaku menjadi satu. Untuk memastikan bahwa bantalan dapat menangani beban yang lebih tinggi, sangkar dan cincin perlu dipanaskan hingga suhu tertentu dan ditahan di tempatnya hingga seluruh rakitan menjadi dingin. Kandang plastik biasanya mudah “masuk”. Dalam kebanyakan kasus, formula anti karat diterapkan di sekitar bantalan dan kemudian dikirim ke alamat pelanggan.
Langkah terakhir dalam proses pembuatan bantalan adalah pengendalian kualitas. Ini melibatkan pengujian bantalan bola untuk mengetahui keakuratan, kebisingan, getaran, dan faktor lainnya. Bantalan bola menjalani prosedur pengujian dan kontrol kualitas yang ketat untuk memastikan keandalan dan daya tahannya.
Bersihkan kotoran permukaan bantalan: Gunakan pelarut yang dikenal untuk menghilangkan kotoran, serpihan, dan karat dari bantalan.
Inspeksi: Periksa bantalan secara visual untuk mengetahui adanya cacat yang terlihat dan gunakan partikel magnetik untuk memeriksa bantalan dari keretakan, permukaan aus atau tidak beraturan, dan masalah lainnya.
Pengukuran dimensi: Gunakan instrumen pengujian bantalan khusus atau alat ukur koordinat tiga dimensi untuk mengukur dimensi utama seperti diameter dalam dan luar, ukuran bola baja, dan lebar.
Pengukuran kebulatan dan getaran: Mengevaluasi kebulatan komponen bantalan dan mengukur runout atau deviasi dari bentuk lingkaran ideal.
Analisis kekasaran permukaan: Mengevaluasi kehalusan atau kekasaran permukaan bantalan.
Pengemasan: Oleskan pelumas yang benar pada bantalan berdasarkan jenis bantalannya. Terakhir, ditempatkan dalam drum bergetar untuk pembersihan menyeluruh dan disegel ke dalam paket bantalan.
Karena presisi bantalannya, Aubearing akan melakukan pengujian ketat selama proses berlangsung untuk memastikan kualitas tertinggi dari produk jadi. Kami akan melakukan pengujian di seluruh proses untuk memeriksa cacat, serta pengujian rutin selama proses perlakuan panas. Ukuran dan bentuk juga penting, dan permukaan bola serta lintasan harus sehalus mungkin.
Kesimpulan
Panduan ini menguraikan keseluruhan proses pembuatan bearing mulai dari bahan hingga sistem kendali mutu, sehingga para insinyur yang tertarik dengan proses tersebut memiliki pemahaman komprehensif tentang langkah-langkah yang diperlukan untuk membuat bearing berkualitas tinggi. Pembuatan bantalan bola merupakan proses kompleks yang membutuhkan ketelitian dan perhatian terhadap detail. Dengan kemajuan berkelanjutan dalam teknologi bearing dan akumulasi pengetahuan bearing, produsen dapat dengan percaya diri memproduksi bearing berkualitas tinggi yang memenuhi kebutuhan pelanggan.