I cuscinetti a sfera in ceramica utilizzano sfere in ceramica anziché sfere in acciaio, rendendoli più leggeri, più duri e più durevoli. Sono ideali per velocità elevate e ambienti difficili come le applicazioni aerospaziali e mediche. I cuscinetti a sfere in ceramica sono componenti ad alte prestazioni utilizzati in ambienti difficili dove i tradizionali cuscinetti in acciaio potrebbero guastarsi. Possono ruotare più velocemente delle sfere d'acciaio senza generare troppo calore, rendendole ideali per macchinari ad alta velocità e motori elettrici. Le proprietà leggere e non magnetiche dei cuscinetti a sfere in ceramica li rendono ideali anche per le applicazioni aerospaziali. Nel complesso, offrono prestazioni superiori rispetto ai tradizionali cuscinetti in acciaio in molte applicazioni diverse. I cuscinetti a sfere in ceramica possono essere suddivisi in cuscinetti a sfere in ceramica integrale e cuscinetti a sfere in ceramica ibrida.
I cuscinetti a sfere interamente in ceramica sono cuscinetti a sfere realizzati interamente con materiali ceramici. Gli anelli interni/esterni e le sfere sono realizzati in nitruro di silicio (Si3N4) o zirconio (ZrO2). Sono disponibili a pieno carico (senza gabbia) o con gabbie in PEEK o PTFE. I cuscinetti interamente in ceramica sono adatti per carichi medi e applicazioni a velocità da media ad alta. Poiché può essere utilizzato in ambienti estremamente difficili e circostanze speciali, è adatto per l'aviazione, la navigazione, il petrolio, l'industria chimica, l'automobile, le apparecchiature elettroniche, la metallurgia, l'energia elettrica, il tessile, le apparecchiature mediche, le apparecchiature per il vuoto e i campi militari.
I cuscinetti a sfere in ceramica ibrida hanno piste in acciaio e sfere in ceramica. Le sfere in ceramica sono adatte per applicazioni che richiedono carichi elevati, alte velocità e temperature estreme. La lunga durata e i requisiti minimi di lubrificazione rendono questo materiale adatto ad applicazioni estreme. La ceramica è non porosa, non magnetica, non corrosiva e più leggera dell'acciaio. Nella forma sferica, le sfere di ceramica sono anche più dure dell'acciaio e, poiché le sfere di ceramica non sono porose, non hanno quasi alcun attrito e sono in grado di ruotare più velocemente delle sfere di acciaio.
Poiché la ceramica è una superficie simile al vetro, ha un coefficiente di attrito estremamente basso, che la rende ideale per le applicazioni che cercano di ridurre l'attrito. Le sfere in ceramica richiedono meno lubrificazione e sono più dure delle sfere in acciaio, il che contribuirà a prolungare la durata del cuscinetto. Le prestazioni termiche sono migliori rispetto alle sfere d'acciaio, quindi viene generato meno calore alle alte velocità.
I cuscinetti a sfere in ceramica offrono vantaggi come protezione contro gli archi elettrici, ridotta usura e temperature operative, nonché maggiore durata operativa e durata del grasso. Sono durevoli, resistenti all'usura e funzionano a temperature più basse rispetto ai cuscinetti in acciaio. Sono una scelta eccellente per migliorare le prestazioni delle apparecchiature e ridurre al minimo i costi di manutenzione.
1. Rispetto ai cuscinetti in acciaio standard, ha una maggiore durezza e una migliore elasticità.
2. I cuscinetti interamente in ceramica possono funzionare completamente a secco.
3. L'eccellente resistenza alla corrosione li fa funzionare in acidi concentrati, alcali concentrati o immersi in acqua di mare senza corrosione.
4. Più adattabile ai cambiamenti di temperatura.
5. La durata di tutti i cuscinetti in ceramica è molto più lunga di quella dei cuscinetti in acciaio.
6. Prevenire la formazione di archi. Le proprietà isolanti naturali dei materiali ceramici eliminano questo tipo di danno.
I nostri cuscinetti a sfere in ceramica di serie sono di tipo aperto, il che significa che non sono presenti guarnizioni e struttura della gabbia in PTFE. La funzione della gabbia è quella di separare lo spazio tra gli elementi volventi. Il vantaggio principale delle gabbie in PTFE è la resistenza chimica. I nostri cuscinetti a sfere in ceramica di serie possono essere utilizzati a temperature fino a 200 gradi.
Per le applicazioni sotto vuoto consigliamo di scegliere gabbie in PEEK (polieterchetone). Questo materiale è noto per la sua bassa generazione di particelle e non produce gas nel vuoto.
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Nitruro di silicio (Si3N4) – Eccellente tenacità alla frattura ad alte temperature e resistenza agli shock termici
Ossido di zirconio (ZrO2) – Estremamente resistente e tenace
Carburo di silicio (SiC) – Materiale leggero con elevata resistenza alla corrosione ed eccellente resistenza al calore.
Ossido di alluminio (Al2O3) – Il materiale ceramico più utilizzato
Il Si3N4, o nitruro di silicio, è un materiale ceramico molto duro ma leggero. Il Si3N4 ha un'eccellente resistenza all'acqua, all'acqua salata e a molti acidi e basi. Ha anche un intervallo di temperatura molto ampio ed è adatto per applicazioni in alto vuoto. L'estrema durezza del nitruro di silicio implica anche una maggiore fragilità, quindi gli urti/carichi d'urto devono essere ridotti al minimo per evitare il rischio di crepe. Il peso dei cuscinetti in Si3N4 è solo circa il 40% di quello dei cuscinetti in acciaio. Cuscinetti miniaturizzati in ceramica di nitruro di silicio senza gabbia I cuscinetti in ceramica di nitruro di silicio hanno un'elevata durezza, superfici di usura molto lisce e possono funzionare senza lubrificazione, quindi sono spesso utilizzati dove è importante una resistenza alla rotazione molto bassa. Il loro coefficiente di attrito è molto basso rispetto ai cuscinetti in acciaio o persino ai cuscinetti ibridi. I cuscinetti in Si3N4 hanno un coefficiente di attrito di circa 0.001 in aria leggermente caricata a temperatura ambiente. A differenza della zirconia, il nitruro di silicio ha un basso coefficiente di dilatazione termica, quindi è necessario prestare attenzione nella scelta di un albero adatto per applicazioni ad alta temperatura, poiché gli alberi in acciaio si dilatano molto di più rispetto agli anelli interni in nitruro di silicio, il che può portare alla rottura dell'anello. Inoltre, l'alloggiamento in acciaio si dilata molto di più rispetto all'anello esterno in nitruro di silicio, con conseguente accoppiamento meno preciso alle alte temperature.
ZrO2. La dilatazione termica e la densità della zirconia sono più simili a quelle dell'acciaio. Altre ceramiche tecniche hanno una buona resistenza agli shock termici. Ideali per carichi bassi e velocità moderate, i cuscinetti in zirconia sono utilizzati in applicazioni ad alta temperatura e altamente corrosive. I cuscinetti in ceramica di zirconia presentano elevata resistenza, elevata tenacità, resistenza all'usura, resistenza alle alte temperature, resistenza alla corrosione, elevata rigidità, non sono magnetici e offrono isolamento elettrico a temperatura ambiente. A 600 °C, la resistenza e la durezza delle sfere in ceramica di zirconia rimangono pressoché costanti, la densità è di 6.00 g/cm³ e il coefficiente di dilatazione termica è simile a quello del metallo. Grazie alla vicinanza del coefficiente di dilatazione, è possibile utilizzarli per la saldatura con il metallo.
Il carburo di silicio (SiC) è un materiale ceramico leggero con elevate proprietà di resistenza, paragonabili a quelle del diamante. Possiede un'eccellente conduttività termica, una bassa dilatazione termica ed è resistente alla corrosione acida. Il carburo di silicio è un materiale ceramico eccellente per applicazioni che richiedono una buona resistenza all'erosione e all'usura. È ideale per guarnizioni e cuscinetti. Presenta una buona resistenza alla corrosione, un'elevata resistenza meccanica alle alte temperature e una buona resistenza all'usura.
Sfere di ceramica di allumina (Al2O3). sono resistenti alla maggior parte dei materiali corrosivi ad eccezione degli acidi cloridrico e fluoridrico o delle soluzioni fortemente alcaline. L'allumina non è porosa, è più leggera dell'acciaio e sfericamente più dura dell'acciaio. Poiché le sfere di ceramica non sono porose, hanno poco attrito e sono in grado di ruotare più velocemente delle sfere di acciaio.
Le sfere standard in ceramica di allumina al 99.5% hanno dimostrato prestazioni in ambienti abrasivi, ad alta temperatura e corrosivi, oltre a mantenere la stabilità dimensionale a temperature elevate. Le sfere di allumina sono resistenti all'ossidazione, all'acqua, alle soluzioni saline e a molti acidi chimici.
Le sfere in ceramica di allumina standard al 99.5% hanno prestazioni comprovate in ambienti abrasivi, ad alta temperatura e corrosivi e mantengono la stabilità dimensionale a temperature fino a 2000 F. L'allumina resiste all'ossidazione ed è resistente all'acqua, alle soluzioni saline e a molti prodotti chimici e acidi
Il gioco radiale standard dei cuscinetti a sfere in ceramica AUB è conforme alla classe C0. Come i tradizionali cuscinetti a sfere in acciaio, anche i cuscinetti a sfere in ceramica possono raggiungere un gioco radiale di classe C3. Se la vostra applicazione richiede un gioco radiale C3 o C5, contattateci per maggiori dettagli.
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