セラミックベアリングは、スチール製のベアリングに比べて影が薄い傾向があります。 多くの非磁性および非導電性の医療機器または半導体機器では、セラミックベアリングが第一の選択肢となります。 AUBベアリング技術チームの豊富な知識。 長年にわたり、AUB は高品質のベアリングのメーカーおよびサプライヤーであり、フル セラミック ベアリングやハイブリッド セラミック ベアリングなどのさまざまなシリーズのベアリングに重点を置いています。
オールセラミックベアリングは、レースとボールすべてがセラミック素材でできており、通常のスチールベアリングに比べて多くの点で優れています。 セラミックは、高速化、全体重量の削減、または高温や腐食性物質が存在する非常に過酷な環境の実現を目指すあらゆる用途に理想的な材料です。 の
セラミックハイブリッドベアリングは、最も一般的なタイプのセラミックベアリングで、スチールの内輪と外輪にセラミック（通常は Si3N4) スチールの代わりにボール。 一般的なセラミックベアリングのタイプは、アンギュラコンタクト玉軸受と深溝玉軸受です。 セラミック ハイブリッド ベアリングは、最も一般的なタイプのセラミック ベアリングで、スチールの内輪と外輪にスチールの代わりにセラミック (通常は Si3N4) ボールを備えたもので構成されています。
セラミックベアリングは通常、次の材料で作られています。
セラミックはガラスに似た表面であるため、摩擦係数が極めて低く、摩擦を低減したい用途に最適です。 セラミックボールは潤滑の必要性が少なく、スチールボールよりも硬いため、ベアリングの寿命を延ばすのに役立ちます。 鋼球に比べて熱性能が優れているため、高速回転時の発熱が少ないです。
オールセラミックベアリングの保持器は通常、PEEK や PTFE などの高性能プラスチックで作られています。 AUB のセラミック ベアリング ケージは、さまざまな半導体用途に使用される熱可塑性プラスチック、ポリエーテル エーテル ケトン (PEEK) で作られています。 PEEK は軽量で、非常に優れた機械的特性、高い動作温度、および媒体に対する良好な耐性を備えています。 極端な温度 (-253°C まで) では、PEEK の代わりにポリクロロトリフルオロエチレン (PCTFE) が使用され、これにより媒体耐性も向上します。 250℃を超える場合は保持器材質に耐熱鋼が使用されます。
セラミックボールは多孔性がないため、スチールボールよりも丸く、軽く、硬く、滑らかです。 これにより、摩擦とエネルギー損失が軽減され、セラミック ボール ベアリングを使用して機器をより効率的に (そしてより長く) 稼働させることができます。 セラミックボールベアリングは比較的滑らかであるため、スチールベアリングよりも潤滑の必要性が少なくなります。
• セラミックベアリングは無潤滑で回転できます。 これはセラミック材料が微細溶着しないためです。 微細溶接は、転動体と軌道面の表面の欠陥が相互作用して、通常は金属内でアーク放電を引き起こすときに発生します。 これにより表面が劣化し、ベアリングの寿命が大幅に短くなる可能性があります。 セラミック材料にはこの問題がないため、無潤滑環境が必要なさまざまな用途に適しています。
• 通常、非常に高い硬度を持っています (70-90 HRc) および弾性率またはヤング率。 これは、荷重がかかったときの形状変化に強く、摩耗特性を向上させることを意味します。
• 腐食。 セラミックは非金属および非鉄材料です。 水やその他の危険な化学物質にさらされても、金属のように腐食しません。 高い耐食性により、湿潤で化学的に攻撃的な環境でも優れた性能を発揮します。
• ベアリングレース。セラミック ボールはスチール ボールよりも弾性がはるかに低いため、セラミック ベアリングへのアップグレードを検討する場合はこの点に留意する必要があります。 セラミックボールは、スピンドルに大きな負荷がかかった場合やスピンドルがクラッシュした場合に、ベアリング軌道に損傷（圧痕）を引き起こす可能性が高くなります。 時間の経過とともに軌道のディンプルが大きくなり、最終的にはスピンドルの故障につながる可能性があります。
導電性。ほとんどのセラミックには自由電子が欠如しているため、セラミックベアリングは非磁性かつ非導電性であるため、可変周波数で制御されるモーターなど、導電性が懸念される用途で好まれることがよくあります。ドライブ。
• 正確さ。精度に関しては、セラミックベアリングとスチールベアリングの間にほとんど違いはありません。 唯一の違いは、セラミック ベアリングはスチール ベアリングのように熱膨張しないため、高速走行時にそれほど多くの熱を発生せず、測定可能なほどの熱膨張も発生しないことです。
• 高い。 セラミックベアリングは、スチールベアリングよりも平均して 50% 高価です。 セラミックベアリングを研究するときに最初に気づくのは、セラミックベアリングが金属ベアリングよりもはるかに高価であるということです。 これにはさまざまな理由が考えられます。 先進的な原材料の焼結プロセスに必要な温度に到達するには大量のエネルギーが必要であり、非常に高いエネルギーコストと処理コストが伴います。 セラミックは非常に硬いため、精密ベアリングを製造する場合、機械加工と研削のコストがすぐに増加します。 これらすべては、熟練した労働力によってクリーンな環境で行われなければなりません。 セラミックは細孔内の不純物に非常に敏感であるため、汚染があると早期故障の原因となる可能性があります。 サイズが大きくなるにつれて、高価な加工方法が必要となるため、価格は指数関数的に上昇します。 これらには、素地内の温度勾配を克服するために必要な遅い焼結プロセス、より大きな体積に均一に加えられる圧力量、および結果として生じる機械コストが含まれます。
• 支持力が低い。 金属と比較して、セラミックベアリングは耐荷重能力が低く、熱衝撃に敏感です。 熱衝撃とは、材料内部の温度勾配によって膨張差が生じ、内部応力が生じることです。 この応力が材料の強度を超え、亀裂が発生する可能性があります。
• セラミックも難しい 高品位な表面仕上げが得られます。 Ra 0.1 の表面仕上げまで研磨できるため、P5 精度クラスを達成できます。
宇宙探査用途やその他の航空宇宙産業製品では、多くの場合セラミック ベアリングが使用されています。 軽量で真空対応のベアリングは、飛行ダイナミクスと加速を強化するために最適な重量支持能力を必要とする衛星や宇宙船に最適です。 さらに、これらのベアリングは、敏感な電気部品に干渉する汚染物質を引き寄せる傾向がある重いグリースやオイルなどの潤滑剤なしでも動作できます。 私たちの日常生活に密接に関係している一般的なアプリケーションがたくさんあります。 ほとんどの鉄道主電動機の耐用年数は、セラミック材料によって改善されます。 化学およびハイブリッド用途でも、特に汚染から保護するためにセラミックベアリングの使用によるメリットが得られます。 セラミックベアリングは化学的に不活性であるため、強力な化学物質と反応したり、敏感な溶液に粒子が浸出したりすることはありません。 セラミックベアリングの耐食性は、強酸またはアルカリ性の化学洗浄液による洗浄に最適です。 さらに、オイルやグリースベースの潤滑剤が使用されていないため、細菌の増殖や汚染の可能性が減少します。 セラミックベアリングのその他の用途には次のようなものがあります。
セラミックベアリングにはエンジニアリング用途において幅広い利点がありますが、考慮しなければならない欠点もあります。 非常に硬く、耐食性があり、高い弾性率を持っています。 これらは無潤滑で動作でき、熱膨張が低く、通常は密度が低く、非磁性です。 しかし、それらは高価で、耐荷重能力が低く、熱衝撃に弱く、高品質の表面仕上げを実現するのが困難です。 窒化ケイ素、ジルコニア、炭化ケイ素のいずれを使用する場合でも、セラミックベアリングは航空宇宙、化学、医療、科学機器などの幅広い用途に使用されています。