Keramiske lagre har en tendens til å overskygge sine stålkolleger. I mange ikke-magnetiske og ikke-ledende medisinske eller halvlederenheter bør keramiske lagre være førstevalget. Omfattende kunnskap om AUB Bearings tekniske team. I mange år har AUB vært en lagerprodusent og leverandør av høy kvalitet, med fokus på forskjellige serier av lagre, inkludert helkeramiske lagre og hybridkeramiske lagre.
Løpene og kulene til helkeramiske lagre er utelukkende laget av keramiske materialer, som er overlegne vanlige stållagre på mange måter. Keramikk er et ideelt materiale for alle bruksområder som ønsker å oppnå høyere hastigheter, redusere totalvekten eller i ekstremt tøffe miljøer hvor høye temperaturer og etsende stoffer er tilstede. de
Keramiske hybridlagre er den vanligste typen keramiske lagre og består av en indre og ytre ring av stål med keramiske (vanligvis Si3N4 ) kuler i stedet for stål. Vanlige keramiske lagertyper er vinkelkontakt- og sporkulelagre. Keramiske hybridlagre er den vanligste typen keramiske lagre og består av indre og ytre ringer av stål med keramiske (vanligvis Si3N4) kuler i stedet for stål.
Keramiske lagre er vanligvis laget av følgende materialer:
Siden keramikk er en glasslignende overflate, har den en ekstremt lav friksjonskoeffisient, noe som gjør den ideell for applikasjoner som ønsker å redusere friksjonen. Keramiske kuler krever mindre smøring og er hardere enn stålkuler, noe som vil bidra til å forlenge lagerets levetid. Termisk ytelse er bedre enn stålkuler, så det genereres mindre varme ved høye hastigheter.
Burene til helkeramiske lagre er vanligvis laget av høyytelsesplast, som PEEK eller PTFE. AUBs keramiske lagerbur er laget av polyether ether keton (PEEK), en termoplast som brukes i forskjellige halvlederapplikasjoner. PEEK er lett, har meget gode mekaniske egenskaper, høy driftstemperatur og god motstand mot media. For ekstreme temperaturer (til -253°C) brukes polyklortrifluoretylen (PCTFE) i stedet for PEEK, som også gir bedre mediebestandighet. Når temperaturen overstiger 250°C, brukes varmebestandig stål som burmateriale.
Keramiske kuler er rundere, lettere, hardere og jevnere enn stålkuler på grunn av deres mangel på porøsitet. Dette reduserer friksjon og energitap, slik at utstyret ditt kan kjøre mer effektivt (og lenger) med keramiske kulelager. Fordi de er relativt glatte, krever keramiske kulelagre mindre smøring enn stållagre.
• Keramiske lagre kan kjøre uten smøring. Dette er fordi keramiske materialer ikke mikrosveises. Mikrosveising oppstår når overflatefeil på rulleelementene og løpebanen samhandler og forårsaker lysbuer, vanligvis i metallet. Dette kan forringe overflaten og redusere lagrenes levetid betydelig. Keramiske materialer har ikke dette problemet, noe som gjør dem egnet for en rekke bruksområder som krever et smørefritt miljø.
• De har vanligvis svært høy hardhet (70–90 HRc) og elastisitetsmodul eller Youngs modul. Dette betyr at de motstår formforandring når det påføres belastning, samtidig som de forbedrer slitasjeegenskapene.
• Korrosjon. Keramikk er ikke-metalliske og ikke-jernholdige materialer. De vil ikke korrodere som metall når de utsettes for vann og andre farlige kjemikalier. Den høye korrosjonsmotstanden gjør at de fungerer godt i våte og kjemisk aggressive miljøer.
• Lagerløp.Keramiske kuler er mye mindre elastiske enn stålkuler, og dette er noe du bør huske på når du vurderer en oppgradering til keramiske lagre. Keramiske kuler er mer sannsynlig å forårsake skade (innrykk) på lagerbanene hvis du opplever tung spindelbelastning eller en spindelkrasj. Over tid kan fordypningene i løpebanene vokse seg større og til slutt føre til spindelsvikt.
Konduktivitet. På grunn av mangelen på frie elektroner i de fleste keramikk, er keramiske lagre ikke-magnetiske og ikke-ledende, så de foretrekkes ofte i applikasjoner der konduktivitet er et problem – for eksempel hvis du har en motor styrt av en variabel frekvens kjøre.
• Nøyaktighet. Når det gjelder nøyaktighet, er det svært liten forskjell mellom keramiske lagre og stållagre. Den eneste forskjellen er at keramiske lagre ikke utvider seg termisk som stållagre, så de genererer ikke like mye varme ved høye hastigheter, og opplever ikke like mye målbar termisk vekst.
• Dyrt. Keramiske lagre er i gjennomsnitt 50 % dyrere enn stållagre. Det første folk kanskje legger merke til når de undersøker keramiske lagre, er at de er mye dyrere enn metalllagre. Dette skyldes mange årsaker. Den store mengden energi som kreves for å nå temperaturene som kreves for sintringsprosessen av avanserte råvarer er forbundet med ekstremt høye energi- og prosesseringskostnader. Fordi keramikk er så hardt, hoper maskinerings- og slipekostnadene seg raskt opp når man produserer presisjonslagre. Alt dette må gjøres i et rent miljø av en dyktig arbeidsstyrke. Keramikk er ekstremt følsomt for urenheter i porene, så enhver forurensning kan forårsake for tidlig svikt. Etter hvert som størrelsen øker, øker prisen eksponentielt på grunn av behovet for kostbare prosesseringsmetoder. Disse inkluderer den langsommere sintringsprosessen som kreves for å overvinne temperaturgradienter i det grønne legemet, mengden trykk som påføres jevnt over et større volum, og de resulterende maskinkostnadene.
• Lav bæreevne. Sammenlignet med metaller har keramiske lagre lavere bæreevne og er følsomme for termisk sjokk. Termisk sjokk er når en temperaturgradient inne i et materiale forårsaker ulik utvidelse og dermed indre spenninger. Denne spenningen kan overstige materialets styrke, noe som kan føre til sprekker.
• Keramikk er også vanskeligere å oppnå en overflatefinish av høy kvalitet. De kan slipes til en overflatefinish på Ra 0.1, og dermed oppnå en presisjonsklasse P5.
Romutforskningsapplikasjoner og andre romfartsindustriprodukter er ofte avhengige av keramiske lagre. Lette og vakuumkompatible lagre gjør dem ideelle for satellitter og romfartøyer som krever optimale vektbærende evner for forbedret flydynamikk og akselerasjon. I tillegg kan disse lagrene fungere uten smøremidler, som tunge fett og oljer, som har en tendens til å tiltrekke seg forurensninger som forstyrrer sensitive elektriske komponenter. Det er mange vanlige applikasjoner som er nært knyttet til vårt daglige liv. Levetiden til de fleste jernbanetrekkmotorer forbedres av keramiske materialer. Kjemiske og hybride applikasjoner drar også nytte av bruken av keramiske lagre, spesielt for beskyttelse mot forurensning. Fordi keramiske lagre er kjemisk inerte, vil de ikke reagere med sterke kjemikalier eller lekke ut partikler til sensitive løsninger. De korrosjonsbestandige egenskapene til keramiske lagre gjør dem ideelle for rengjøring med sterk syre eller alkaliske kjemiske rengjøringsløsninger. I tillegg reduserer fraværet av olje- og fettbasert smøring sjansene for bakterievekst og forurensning. Noen andre bruksområder for keramiske lagre inkluderer:
Keramiske lagre har en lang rekke fordeler i ingeniørapplikasjoner, men det er også ulemper som må vurderes. De er veldig harde, korrosjonsbestandige og har høy elastisitetsmodul. De er i stand til å kjøre uten smøring, har lav termisk ekspansjon, har vanligvis lav tetthet og er ikke-magnetiske. Imidlertid er de dyre, har lav bæreevne, er følsomme for termisk sjokk og er vanskelig å oppnå en overflatefinish av høy kvalitet. Enten du bruker silisiumnitrid, zirkoniumoksid eller silisiumkarbid, brukes keramiske lagre i et bredt spekter av bruksområder, inkludert romfart, kjemiske, medisinske og vitenskapelige instrumenter.
