Łożyska ceramiczne kontra łożyska ze stali nierdzewnej – które?

Łożyska ceramiczne kontra łożyska ze stali nierdzewnej – które?

Łożyska są ważnymi elementami wielu maszyn i urządzeń, stosowanymi w celu zmniejszenia tarcia na powierzchniach styku, przenoszenia obciążeń, płynnego ruchu i przedłużania żywotności ruchomych części. Łożyska dzieli się na wiele typów, w tym łożyska ślizgowe, łożyska liniowe, łożyska wałeczkowe, łożyska kulkowe itp. Można je również klasyfikować na podstawie dwóch głównych rodzajów surowców używanych do produkcji łożysk: łożyska ceramiczne vs łożyska ze stali nierdzewnej. Ceramiczne łożyska kulkowe i stalowe łożyska kulkowe mają bardzo podobną konstrukcję. Punkty styku, wymiary wewnętrzne i zewnętrzne oraz grubość łożysk kulkowych ze stali nierdzewnej i łożysk kulkowych ceramicznych są takie same. Jedyną oczywistą różnicą w konstrukcji jest materiał kulki – ceramika lub stal nierdzewna. Najbardziej znaczące różnice między tymi dwoma typami to ich wydajność i trwałość. Na tym blogu zagłębimy się w różnice między łożyskami ceramicznymi a łożyskami ze stali nierdzewnej oraz omówimy zalety i wady każdego z nich. Mam nadzieję, że lepiej zrozumiecie charakterystykę tych dwóch typów łożysk.

Co to są łożyska ceramiczne?

Ceramika mogą być stosowane do produkcji łożysk ze względu na ich różnorodne właściwości, zwłaszcza odporność na korozję i wysokie temperatury. Ceramika jest obojętna i nieprzewodząca, podczas gdy stal nierdzewna jest reaktywna i przewodząca, co sprawia, że ​​ceramika jest odporna na materiały korozyjne, takie jak woda morska i wiele substancji chemicznych, w tym kwasy i zasady. Ponieważ łożyska ceramiczne nie korodują, wymagają mniej konserwacji niż łożyska ze stali nierdzewnej i mogą być stosowane w bardzo trudnych warunkach. Nic dziwnego, że te właściwości odporne na korozję sprawiają, że łożyska ceramiczne są przydatne w wielu gałęziach przemysłu, od produkcji spożywczej i chemicznej po zastosowania morskie i podwodne. Pierwsze łożyska ceramiczne zaprojektowano w Stanach Zjednoczonych już w latach 1960. i 1970. XX wieku. Obecnie łożyska ceramiczne są stosowane w dziedzinach przemysłu, takich jak lotnictwo, medycyna i motoryzacja, a także w zastosowaniach codziennego użytku o dużej wartości, takich jak klimatyzatory, deskorolki i rowery. Zwłaszcza dzisiaj nowe rozwiązania w pojazdach elektrycznych oznaczają, że łożyska ceramiczne stają się coraz bardziej popularne. W zależności od zastosowanych materiałów łożyska ceramiczne można podzielić na łożyska ceramiczne w pełni ceramiczne i łożyska ceramiczne hybrydowe.

Łożyska w pełni ceramiczne

Łożyska w pełni ceramiczne mają ceramiczne pierścienie i kulki oraz syntetyczny koszyk wykonany z PEEK lub PTFE lub nie posiadają żadnego koszyka. Są bardzo odporne na kwasy i zasady, dzięki czemu nadają się do stosowania w środowiskach bardzo korozyjnych. Łożyska z azotku krzemu (Si3N4) można nagrzewać do 800 stopni Celsjusza bez koszyka. Łącząc te cechy z ich lekkością, ważą zaledwie 45% łożysk ze stali nierdzewnej, co czyni je niesamowitą alternatywą dla tradycyjnych łożysk ze stali nierdzewnej. Łożyska w pełni ceramiczne są również niemagnetyczne, co oznacza, że ​​można je stosować w sprzęcie medycznym, takim jak skanery MRI, lub w innych zastosowaniach, w których występują silne pola magnetyczne. Jednak twardsze łożyska ceramiczne oznaczają również, że są kruche, więc nie wytrzymują dobrze obciążeń udarowych.

Łożyska w pełni ceramiczne

– Cyrkon jest najczęściej stosowanym ceramicznym materiałem łożyskowym. Ma doskonałą odporność elektromagnetyczną, odporność na zużycie, odporność na korozję, smarność i właściwości bezobsługowe.

– Klatka jest zwykle wykonana z politetrafluoroetylenu (PTFE) lub polieteroeteroketonu (PEEK).

Łożyska ceramiczne z tlenku cyrkonu
Part NumberTyp uszczelnieniaNudne DiaZewnętrzna średnicaSzerokośćMateriał pierścieniaDynamiczne obciążenie promienioweStatyczne obciążenie promienioweMaksymalna prędkość (X1000 obr/min)
CE6215ZRPPZapieczętowany75 mm130 mm25 mmCyrkon20220 N14490 N2.24
CE6216ZROtwarte80 mm140 mm26 mmCyrkon21810 N15900 N3.15
CE6216ZRPPZapieczętowany80 mm140 mm26 mmCyrkon21810 N15900 N2.1
CE6217ZROtwarte85 mm150 mm28 mmCyrkon25200 N18570 N3.01
CE6217ZRPPZapieczętowany85 mm150 mm28 mmCyrkon25200 N18570 N1.96
CE6218ZROtwarte90 mm160 mm30 mmCyrkon28830 N21450 N2.8
CE6218ZRPPZapieczętowany90 mm160 mm30 mmCyrkon28830 N21450 N1.82
CE6219ZROtwarte95 mm170 mm32 mmCyrkon32700 N24570 N2.66
CE6219ZRPPZapieczętowany95 mm170 mm32 mmCyrkon32700 N24570 N1.82
CE62200ZRPPZapieczętowany10 mm30 mm14 mmCyrkon1800 N720 N20.3
CE62201ZRPPZapieczętowany12 mm32 mm14 mmCyrkon2070 N930 N18.2
CE62202ZRPPZapieczętowany15 mm35 mm14 mmCyrkon2340 N1140 N15.4
CE62203ZRPPZapieczętowany17 mm40 mm16 mmCyrkon2880 N1440 N14
CE62204ZRPPZapieczętowany20 mm47 mm18 mmCyrkon3810 N1980 N12.6
CE62205ZRPPZapieczętowany25 mm52 mm18 mmCyrkon4200 N2340 N10.5
CE62206ZRPPZapieczętowany30 mm62 mm20 mmCyrkon5850 N3360 N9.1
CE62207ZRPPZapieczętowany35 mm72 mm23 mmCyrkon7650 N4590 N8.4
CE62208ZRPPZapieczętowany40 mm80 mm23 mmCyrkon9210 N5700 N7
CE62209ZRPPZapieczętowany45 mm85 mm23 mmCyrkon9960 N6480 N6.44
CE6220ZROtwarte100 mm180 mm34 mmCyrkon36600 N27930 N2.52
CE6220ZRPPZapieczętowany100 mm180 mm34 mmCyrkon36600 N27930 N1.68
CE62210ZRPPZapieczętowany50 mm90 mm23 mmCyrkon10530 N6960 N5.95
CE62211ZRPPZapieczętowany55 mm100 mm25 mmCyrkon13080 N8700 N5.46
CE62212ZRPPZapieczętowany60 mm110 mm28 mmCyrkon15810 N10800 N5.25
CE62213ZRPPZapieczętowany65 mm120 mm31 mmCyrkon16770 N12150 N5.04
CE62214ZRPPZapieczętowany70 mm125 mm31 mmCyrkon18150 N13650 N4.69
CE6221ZROtwarte105 mm190 mm36 mmCyrkon39900 N31500 N2.45
CE6221ZRPPZapieczętowany105 mm190 mm36 mmCyrkon39900 N31500 N1.54
CE6222ZROtwarte110 mm200 mm38 mmCyrkon45300 N35400 N3.01
CE6222ZRPPZapieczętowany110 mm200 mm38 mmCyrkon45300 N35400 N1.4
CE6224ZROtwarte120 mm215 mm40 mmCyrkon43800 N35400 N2.8
CE6224ZRPPZapieczętowany120 mm215 mm40 mmCyrkon43800 N35400 N1.33
CE6226ZROtwarte130 mm230 mm40 mmCyrkon46800 N39600 N2.52
CE6226ZRPPZapieczętowany130 mm230 mm40 mmCyrkon46800 N39600 N1.26
CE6228ZROtwarte140 mm250 mm42 mmCyrkon49500 N45000 N2.38
CE62300ZRPPZapieczętowany10 mm35 mm17 mmCyrkon2430 N1020 N18.2
CE62301ZRPPZapieczętowany12 mm37 mm17 mmCyrkon2940 N1260 N16.1
CE62302ZRPPZapieczętowany15 mm42 mm17 mmCyrkon3420 N1620 N13.3
CE62303ZRPPZapieczętowany17 mm47 mm19 mmCyrkon4050 N1980 N12.6
CE62304ZRPPZapieczętowany20 mm52 mm21 mmCyrkon4770 N2340 N11.9
CE62305ZRPPZapieczętowany25 mm62 mm24 mmCyrkon6750 N3480 N9.8
CE62306ZRPPZapieczętowany30 mm72 mm27 mmCyrkon8430 N4800 N9.1
CE62307ZRPPZapieczętowany35 mm80 mm31 mmCyrkon9960 N5700 N8.4
CE62308ZRPPZapieczętowany40 mm90 mm33 mmCyrkon12300 N7200 N7.7
CE62309ZRPPZapieczętowany45 mm100 mm36 mmCyrkon15810 N9450 N6.79
CE6230ZROtwarte150 mm270 mm45 mmCyrkon52200 N49800 N2.24
CE62310ZRPPZapieczętowany50 mm110 mm40 mmCyrkon18540 N11400 N6.44
CE62311ZRPPZapieczętowany55 mm120 mm43 mmCyrkon21450 N13500 N6.02
CE62312ZRPPZapieczętowany60 mm130 mm46 mmCyrkon24540 N15570 N5.67
CE6232ZROtwarte160 mm290 mm48 mmCyrkon55800 N55800 N2.1
CE6234ZROtwarte170 mm310 mm52 mmCyrkon63600 N67200 N1.96
CE6236 MZROtwarte180 mm320 mm52 mmCyrkon68700 N72000 N2.66
CE6238ZROtwarte190 mm340 mm55 mmCyrkon76500 N84000 N1.68
CE623ZROtwarte3 mm10 mm4 mmCyrkon161 N52 N35
CE623ZRPPZapieczętowany3 mm10 mm4 mmCyrkon161 N52 N35
CE6240 MZROtwarte200 mm360 mm58 mmCyrkon81000 N93000 N2.24
CE6244 MZROtwarte220 mm400 mm65 mmCyrkon88800 N109500 N2.1
CE6248 MZROtwarte240 mm440 mm72 mmCyrkon107400 N139500 N1.82
CE624ZROtwarte4 mm13 mm5 mmCyrkon332 N117 N28
CE624ZRPPZapieczętowany4 mm13 mm5 mmCyrkon332 N117 N28
CE6252 MZROtwarte260 mm480 mm80 mmCyrkon117000 N159000 N1.68
CE6256 MZROtwarte280 mm500 mm80 mmCyrkon126900 N180000 N1.54
CE625ZROtwarte5 mm16 mm5 mmCyrkon441 N162 N25.2
CE625ZRPPZapieczętowany5 mm16 mm5 mmCyrkon441 N162 N25.2
CE6260 MZROtwarte300 mm540 mm85 mmCyrkon138600 N201000 N1.4
CE626ZROtwarte6 mm19 mm6 mmCyrkon596 N215 N22.4
CE626ZRPPZapieczętowany6 mm19 mm6 mmCyrkon596 N215 N22.4
CE627ZROtwarte7 mm22 mm7 mmCyrkon838 N331 N21
CE627ZRPPZapieczętowany7 mm22 mm7 mmCyrkon838 N331 N21
CE628ZROtwarte8 mm24 mm8 mmCyrkon850 N341 N19.6
CE628ZRPPZapieczętowany8 mm24 mm8 mmCyrkon850 N341 N19.6
CE629ZROtwarte9 mm26 mm8 mmCyrkon1164 N476 N19.6
CE629ZRPPZapieczętowany9 mm26 mm8 mmCyrkon1164 N476 N19.6
CE63000ZRPPZapieczętowany10 mm26 mm12 mmCyrkon1380 N600 N23.1
CE63001ZRPPZapieczętowany12 mm28 mm12 mmCyrkon1530 N720 N20.3
CE63002ZRPPZapieczętowany15 mm32 mm13 mmCyrkon1680 N840 N17.5
CE63003ZRPPZapieczętowany17 mm35 mm14 mmCyrkon1800 N990 N16.1
CE63004ZRPPZapieczętowany20 mm42 mm16 mmCyrkon2820 N1500 N14
CE63005ZRPPZapieczętowany25 mm47 mm16 mmCyrkon3030 N1740 N11.9
CE63006ZRPPZapieczętowany30 mm55 mm19 mmCyrkon3960 N2490 N10.5
CE63007ZRPPZapieczętowany35 mm62 mm20 mmCyrkon4800 N3090 N9.8
CE63008ZRPPZapieczętowany40 mm68 mm21 mmCyrkon5040 N3480 N8.4
CE6300ZROtwarte10 mm35 mm11 mmCyrkon2430 N1035 N15.4
CE6300ZRPPZapieczętowany10 mm35 mm11 mmCyrkon2430 N1035 N15.4
CE6301ZROtwarte12 mm37 mm12 mmCyrkon2910 N1260 N14
CE6301ZRPPZapieczętowany12 mm37 mm12 mmCyrkon2910 N1260 N14
CE6302ZROtwarte15 mm42 mm13 mmCyrkon3420 N1635 N11.9
CE6302ZRPPZapieczętowany15 mm42 mm13 mmCyrkon3420 N1635 N11.9
CE6303ZROtwarte17 mm47 mm14 mmCyrkon4080 N1995 N10.5
CE6303ZRPPZapieczętowany17 mm47 mm14 mmCyrkon4080 N1995 N10.5
CE6304ZROtwarte20 mm52 mm15 mmCyrkon4770 N2355 N9.8
CE6304ZRPPZapieczętowany20 mm52 mm15 mmCyrkon4770 N2355 N9.8
CE6305ZROtwarte25 mm62 mm17 mmCyrkon6180 N3390 N7.7
CE6305ZRPPZapieczętowany25 mm62 mm17 mmCyrkon6180 N3390 N7.7
CE6306ZROtwarte30 mm72 mm19 mmCyrkon8010 N4500 N6.72
CE6306ZRPPZapieczętowany30 mm72 mm19 mmCyrkon8010 N4500 N6.72
CE6307ZROtwarte35 mm80 mm21 mmCyrkon10020 N5790 N5.95
CE6307ZRPPZapieczętowany35 mm80 mm21 mmCyrkon10020 N5790 N5.95
CE6308ZROtwarte40 mm90 mm23 mmCyrkon12210 N7200 N5.25
CE6308ZRPPZapieczętowany40 mm90 mm23 mmCyrkon12210 N7200 N5.25

– W porównaniu z ZrO2, łożyska ceramiczne Si3N4 wytrzymują większe obciążenia i nadają się do stosowania w środowiskach o wysokiej temperaturze. Ponadto prędkość obrotowa łożysk z azotku krzemu jest również bardzo wysoka.

– Klatka jest zwykle wykonana z PTFE lub PEEK.

Łożyska ceramiczne Si3N4
Part NumberTyp uszczelnieniaNudne DiaZewnętrzna średnicaSzerokośćMateriał pierścieniaMateriał klatkiDynamiczne obciążenie promienioweStatyczne obciążenie promienioweMaksymalna temperatura
63800Otwarte10 mm19 mm7 mmAzotek krzemuPEEK430 N210 N800°C (1472°F)
63800 2rZapieczętowany10 mm19 mm7 mmAzotek krzemuPEEK430 N210 N800°C (1472°F)
63801Otwarte12 mm21 mm7 mmAzotek krzemuPEEK480 N260 N800°C (1472°F)
63801 2rZapieczętowany12 mm21 mm7 mmAzotek krzemuPEEK480 N260 N800°C (1472°F)
63802Otwarte15 mm24 mm7 mmAzotek krzemuPEEK518 N315 N800°C (1472°F)
63802 2rZapieczętowany15 mm24 mm7 mmAzotek krzemuPEEK518 N315 N800°C (1472°F)
63803Otwarte17 mm26 mm7 mmAzotek krzemuPEEK558 N365 N800°C (1472°F)
63803 2rZapieczętowany17 mm26 mm7 mmAzotek krzemuPEEK558 N365 N800°C (1472°F)
63804Otwarte20 mm32 mm10 mmAzotek krzemuPEEK1005 N615 N800°C (1472°F)
63804 2rZapieczętowany20 mm32 mm10 mmAzotek krzemuPEEK1005 N615 N800°C (1472°F)
63805Otwarte25 mm37 mm10 mmAzotek krzemuPEEK1075 N735 N800°C (1472°F)
63805 2rZapieczętowany25 mm37 mm10 mmAzotek krzemuPEEK1075 N735 N800°C (1472°F)
63806Otwarte30 mm42 mm10 mmAzotek krzemuPEEK1134 N850 N800°C (1472°F)
63806 2rZapieczętowany30 mm42 mm10 mmAzotek krzemuPEEK1134 N850 N800°C (1472°F)
6700Otwarte10 mm15 mm3 mmAzotek krzemuPEEK214 N109 N800°C (1472°F)
6700 2rZapieczętowany10 mm15 mm4 mmAzotek krzemuPEEK214 N109 N800°C (1472°F)
6701Otwarte12 mm18 mm4 mmAzotek krzemuPEEK232 N133 N800°C (1472°F)
6701 2rZapieczętowany12 mm18 mm4 mmAzotek krzemuPEEK232 N133 N800°C (1472°F)
6702Otwarte15 mm21 mm4 mmAzotek krzemuPEEK234 N145 N800°C (1472°F)
6702 2rZapieczętowany15 mm21 mm4 mmAzotek krzemuPEEK234 N145 N800°C (1472°F)
6703Otwarte17 mm23 mm4 mmAzotek krzemuPEEK250 N164 N800°C (1472°F)
6703 2rZapieczętowany17 mm23 mm4 mmAzotek krzemuPEEK250 N164 N800°C (1472°F)
6704Otwarte20 mm27 mm4 mmAzotek krzemuPEEK252 N180 N800°C (1472°F)
6704 2rZapieczętowany20 mm27 mm4 mmAzotek krzemuPEEK252 N180 N800°C (1472°F)
6705Otwarte25 mm32 mm4 mmAzotek krzemuPEEK275 N210 N800°C (1472°F)
6705 2rZapieczętowany25 mm32 mm4 mmAzotek krzemuPEEK275 N210 N800°C (1472°F)
6706Otwarte30 mm37 mm4 mmAzotek krzemuPEEK285 N237 N800°C (1472°F)
6706 2rZapieczętowany30 mm37 mm4 mmAzotek krzemuPEEK285 N237 N800°C (1472°F)
6707Otwarte35 mm44 mm5 mmAzotek krzemuPEEK465 N408 N800°C (1472°F)
6707 2rZapieczętowany35 mm44 mm5 mmAzotek krzemuPEEK465 N408 N800°C (1472°F)
6708Otwarte40 mm50 mm6 mmAzotek krzemuPEEK628 N558 N800°C (1472°F)
6708 2rZapieczętowany40 mm50 mm6 mmAzotek krzemuPEEK628 N558 N800°C (1472°F)
6709Otwarte45 mm55 mm6 mmAzotek krzemuPEEK642 N600 N800°C (1472°F)
6709 2rZapieczętowany45 mm55 mm6 mmAzotek krzemuPEEK642 N600 N800°C (1472°F)
6710Otwarte50 mm62 mm6 mmAzotek krzemuPEEK668 N662 N800°C (1472°F)
6710 2rZapieczętowany50 mm62 mm6 mmAzotek krzemuPEEK668 N662 N800°C (1472°F)
6800Otwarte10 mm19 mm5 mmAzotek krzemuPEEK430 N210 N800°C (1472°F)
6800 2rZapieczętowany10 mm19 mm5 mmAzotek krzemuPEEK430 N210 N800°C (1472°F)
6801Otwarte12 mm21 mm5 mmAzotek krzemuPEEK480 N260 N800°C (1472°F)
6801 2rZapieczętowany12 mm21 mm5 mmAzotek krzemuPEEK480 N260 N800°C (1472°F)
6802Otwarte15 mm24 mm5 mmAzotek krzemuPEEK518 N315 N800°C (1472°F)
6802 2rZapieczętowany15 mm24 mm5 mmAzotek krzemuPEEK518 N315 N800°C (1472°F)
6803Otwarte17 mm26 mm5 mmAzotek krzemuPEEK558 N365 N800°C (1472°F)
6803 2rZapieczętowany17 mm26 mm5 mmAzotek krzemuPEEK558 N365 N800°C (1472°F)
6804Otwarte20 mm32 mm7 mmAzotek krzemuPEEK1005 N615 N800°C (1472°F)
6804 2rZapieczętowany20 mm32 mm7 mmAzotek krzemuPEEK1005 N615 N800°C (1472°F)
6805Otwarte25 mm37 mm7 mmAzotek krzemuPEEK1075 N735 N800°C (1472°F)
6805 2rZapieczętowany25 mm37 mm7 mmAzotek krzemuPEEK1075 N735 N800°C (1472°F)
6806Otwarte30 mm42 mm7 mmAzotek krzemuPEEK1112 N860 N800°C (1472°F)
6806 2rZapieczętowany30 mm42 mm7 mmAzotek krzemuPEEK1112 N860 N800°C (1472°F)
6807Otwarte35 mm47 mm7 mmAzotek krzemuPEEK1185 N955 N800°C (1472°F)
6807 2rZapieczętowany35 mm47 mm7 mmAzotek krzemuPEEK1185 N955 N800°C (1472°F)
6808Otwarte40 mm52 mm7 mmAzotek krzemuPEEK1232 N1045 N800°C (1472°F)
6808 2rZapieczętowany40 mm52 mm7 mmAzotek krzemuPEEK1232 N1045 N800°C (1472°F)
6809Otwarte45 mm58 mm7 mmAzotek krzemuPEEK1552 N1345 N800°C (1472°F)
6809 2rZapieczętowany45 mm58 mm7 mmAzotek krzemuPEEK1552 N1345 N800°C (1472°F)
6810Otwarte50 mm65 mm7 mmAzotek krzemuPEEK1542 N1440 N800°C (1472°F)
6810 2rZapieczętowany50 mm65 mm7 mmAzotek krzemuPEEK1542 N1440 N800°C (1472°F)
6811Otwarte55 mm72 mm9 mmAzotek krzemuPEEK2200 N2020 N800°C (1472°F)
6811 2rZapieczętowany55 mm72 mm9 mmAzotek krzemuPEEK2200 N2020 N800°C (1472°F)
6812Otwarte60 mm78 mm10 mmAzotek krzemuPEEK2875 N2650 N800°C (1472°F)
6812 2rZapieczętowany60 mm78 mm10 mmAzotek krzemuPEEK2875 N2650 N800°C (1472°F)
6813Otwarte65 mm85 mm10 mmAzotek krzemuPEEK2975 N2875 N800°C (1472°F)
6813 2rZapieczętowany65 mm85 mm10 mmAzotek krzemuPEEK2975 N2875 N800°C (1472°F)
6814Otwarte70 mm90 mm10 mmAzotek krzemuPEEK2900 N2950 N800°C (1472°F)
6814 2rZapieczętowany70 mm90 mm10 mmAzotek krzemuPEEK2900 N2950 N800°C (1472°F)
6815Otwarte75 mm95 mm10 mmAzotek krzemuPEEK3075 N3200 N800°C (1472°F)
6815 2rZapieczętowany75 mm95 mm10 mmAzotek krzemuPEEK3075 N3200 N800°C (1472°F)
6816Otwarte80 mm100 mm10 mmAzotek krzemuPEEK3150 N3325 N800°C (1472°F)
6816 2rZapieczętowany80 mm100 mm10 mmAzotek krzemuPEEK3150 N3325 N800°C (1472°F)
6817Otwarte85 mm110 mm13 mmAzotek krzemuPEEK4675 N4750 N800°C (1472°F)
6817 2rZapieczętowany85 mm110 mm13 mmAzotek krzemuPEEK4675 N4750 N800°C (1472°F)
6818Otwarte90 mm115 mm13 mmAzotek krzemuPEEK4575 N4875 N800°C (1472°F)
6818 2rZapieczętowany90 mm115 mm13 mmAzotek krzemuPEEK4575 N4875 N800°C (1472°F)
6819Otwarte95 mm120 mm13 mmAzotek krzemuPEEK4700 N5075 N800°C (1472°F)
6819 2rZapieczętowany95 mm120 mm13 mmAzotek krzemuPEEK4700 N5075 N800°C (1472°F)
6900Otwarte10 mm22 mm6 mmAzotek krzemuPEEK675 N318 N800°C (1472°F)
6900 2rZapieczętowany10 mm22 mm6 mmAzotek krzemuPEEK675 N318 N800°C (1472°F)
6901Otwarte12 mm24 mm6 mmAzotek krzemuPEEK722 N365 N800°C (1472°F)
6901 2rZapieczętowany12 mm24 mm6 mmAzotek krzemuPEEK722 N365 N800°C (1472°F)
6902Otwarte15 mm28 mm7 mmAzotek krzemuPEEK1082 N562 N800°C (1472°F)
6902 2rZapieczętowany15 mm28 mm7 mmAzotek krzemuPEEK1082 N562 N800°C (1472°F)
6903Otwarte17 mm30 mm7 mmAzotek krzemuPEEK1148 N640 N800°C (1472°F)
6903 2rZapieczętowany17 mm30 mm7 mmAzotek krzemuPEEK1148 N640 N800°C (1472°F)
6904Otwarte20 mm37 mm9 mmAzotek krzemuPEEK1595 N920 N800°C (1472°F)
6904 2rZapieczętowany20 mm37 mm9 mmAzotek krzemuPEEK1595 N920 N800°C (1472°F)
6905Otwarte25 mm42 mm9 mmAzotek krzemuPEEK1752 N1138 N800°C (1472°F)
6905 2rZapieczętowany25 mm42 mm9 mmAzotek krzemuPEEK1752 N1138 N800°C (1472°F)
6906Otwarte30 mm47 mm9 mmAzotek krzemuPEEK1810 N1252 N800°C (1472°F)
6906 2rZapieczętowany30 mm47 mm9 mmAzotek krzemuPEEK1810 N1252 N800°C (1472°F)
6907Otwarte35 mm55 mm10 mmAzotek krzemuPEEK2725 N1938 N800°C (1472°F)
6907 2rZapieczętowany35 mm55 mm10 mmAzotek krzemuPEEK2725 N1938 N800°C (1472°F)
6908Otwarte40 mm62 mm12 mmAzotek krzemuPEEK3425 N2480 N800°C (1472°F)
6908 2rZapieczętowany40 mm62 mm12 mmAzotek krzemuPEEK3425 N2480 N800°C (1472°F)
6909Otwarte45 mm68 mm12 mmAzotek krzemuPEEK3525 N2725 N800°C (1472°F)
6909 2rZapieczętowany45 mm68 mm12 mmAzotek krzemuPEEK3525 N2725 N800°C (1472°F)
6910Otwarte50 mm72 mm12 mmAzotek krzemuPEEK3625 N2925 N800°C (1472°F)
6910 2rZapieczętowany50 mm72 mm12 mmAzotek krzemuPEEK3625 N2925 N800°C (1472°F)
6911Otwarte55 mm80 mm13 mmAzotek krzemuPEEK4150 N3525 N800°C (1472°F)
6911 2rZapieczętowany55 mm80 mm13 mmAzotek krzemuPEEK4150 N3525 N800°C (1472°F)

Łożysko ceramiczne z pełną kulką

– brak koszyka, dzięki czemu do łożyska kulkowego można dodać kulki ceramiczne w celu zwiększenia obciążenia promieniowego.

– Niższa wydajność w zastosowaniach wymagających dużych prędkości i dlatego nie należy go stosować w zastosowaniach wymagających obciążeń osiowych.

Łożysko ceramiczne z pełną kulką

Koszyk ceramiczny pełen łożysk ceramicznych

– Kosze ceramiczne i łożyska ceramiczne charakteryzują się dobrą odpornością na zużycie, odpornością na korozję, wysoką wytrzymałością, bezsmarowością i bezobsługowością. Dobrze sprawdza się w obszarach korozyjnych, o niskiej temperaturze i wysokiej próżni.

– Klatka jest zwykle wykonana z ZrO2

Hybrydowe łożyska ceramiczne

Kiedy większość ludzi myśli o łożyskach ceramicznych, zwykle ma na myśli hybrydowe łożyska ceramiczne. Łożyska hybrydowe plasują się gdzieś pomiędzy łożyskami w pełni ceramicznymi i ze stali nierdzewnej. Chociaż wykorzystują kulki ceramiczne, łożyska te są połączone z pierścieniami wewnętrznymi i zewnętrznymi ze stali nierdzewnej. Dzięki tej kombinacji można osiągnąć wyższe prędkości niż w przypadku opcji pełnoceramicznych, ponieważ kruche metalowe pierścienie są mniej podatne na nagłą, katastrofalną awarię przy dużych prędkościach lub pod obciążeniem.

Chociaż różnice konstrukcyjne są prawie identyczne, wymagania dotyczące łożysk hybrydowych znacznie różnią się od wymagań łożysk w pełni ceramicznych. Na przykład łożyska w pełni ceramiczne mogą nie wymagać smarowania, podczas gdy łożyska hybrydowe tak. Jednakże, chociaż kulki ceramiczne nadal będą nosić pierścienie stalowe, łożyska hybrydowe radzą sobie ze smarowaniem krawędzi lepiej niż łożyska stalowe ze względu na niski współczynnik tarcia i niewielką wagę kulek.

Hybrydowe łożyska ceramiczne

Smarowanie może nie być wymagane w przypadku stosowania łożysk hybrydowych przy bardzo niskich prędkościach. Jednakże, ponieważ łożyska te są zwykle wybierane do zastosowań z większymi prędkościami niż łożyska pełnoceramiczne, zaleca się odpowiednie smarowanie. Precyzyjne łożyska hybrydowe z koszykami o dużej prędkości mogą wytrzymywać bardzo duże prędkości i dlatego są stosowane w obszarach takich jak wrzeciona obrabiarek. Na odporność na korozję może również wpływać wybór łożysk hybrydowych zamiast łożysk w pełni ceramicznych. Chociaż kulki ceramiczne są bardzo odporne na korozję, dzięki zastosowaniu metalowych pierścieni, nawet jeśli są wykonane ze stali nierdzewnej, ogólny poziom odporności na korozję jest obniżony. Decyzja o wyborze łożysk ceramicznych lub hybrydowych zależy od kosztów, zastosowania i surowości środowiska, w którym łożysko będzie używane.

Łożysko ze stali nierdzewnej to łożysko wykonane ze stali nierdzewnej. Ponieważ stal nierdzewna ma dobrą odporność na zużycie, odporność na korozję i inne właściwości, łożyska ze stali nierdzewnej charakteryzują się długą żywotnością, niskim współczynnikiem tarcia i wysoką dokładnością działania. Łożyska ze stali nierdzewnej są zwykle wykonane ze stali nierdzewnej 304 lub 316. Różnica między nimi polega na tym, że stal nierdzewna 316 zawiera od 2% do 3% molibdenu, a jej odporność na korozję jest lepsza niż stal nierdzewna 304. Ponadto w łożyskach ze stali nierdzewnej można również zastosować specjalne materiały ze stali nierdzewnej, takie jak SUS440C, SUS630 itp.

Łożyska ze stali nierdzewnej

Łożyska ze stali nierdzewnej SUS420.

Stal nierdzewna 420 to martenzytyczna stal nierdzewna o pewnej odporności na zużycie i korozję oraz o wysokiej twardości. Nadaje się do różnych łożysk, maszyn precyzyjnych, urządzeń elektrycznych, sprzętu, instrumentów, pojazdów transportowych, sprzętu gospodarstwa domowego itp. Stosowany jest głównie w środowiskach odpornych na korozję atmosferyczną, parę wodną, ​​wodę i kwasy utleniające i jest szeroko stosowany w dziedzinie łożysk .

Zawartość węgla w martenzytycznej stali nierdzewnej jest wyższa niż w stali cr13, więc jej wytrzymałość i twardość są wyższe niż cr13. Inne właściwości są podobne do cr13, ale jego spawalność jest słaba, odporność na korozję i wytrzymałość są duże, a prędkość obrotowa w mikrołożyskach i łożyskach jest wyższa, dlatego łożyska ze stali nierdzewnej SUS440 są szeroko stosowane.

Łożyska ze stali nierdzewnej SUS630.

Stal nierdzewna 630 to martenzytyczna stal nierdzewna utwardzana wydzieleniowo. Stal nierdzewna 630 ma dobre właściwości tłumiące i jest wysoce odporna na zmęczenie korozyjne i krople wody. Jego odporność na korozję jest równoważna stali nierdzewnej 304, a twardość jest lepsza niż stali nierdzewnej 304. Nadaje się do przemysłu spożywczego. , platformy wiertnicze, przemysł papierniczy, sprzęt medyczny, sprzęt myjący, przyjazne dla środowiska maszyny czyszczące, maszyny chemiczne itp. są szeroko stosowane w dziedzinach o wysokich wymaganiach dotyczących zapobiegania zanieczyszczeniom.

Austenityczna stal nierdzewna 304 ma dobrą odporność na korozję, odporność na ciepło, wytrzymałość w niskich temperaturach i właściwości mechaniczne. Ma dobre właściwości obróbki na gorąco, takie jak tłoczenie i gięcie, i nie może być utwardzany przez obróbkę cieplną. Niemagnetyczna stal nierdzewna 304 (przetworzona słabo magnetyczna) ma dobrą odporność na ciepło i jest szeroko stosowana w produkcji odpornego na korozję i podatnego na formowanie sprzętu i części. Obecnie łożyska ze stali nierdzewnej 304 są szeroko stosowane w maszynach do przetwarzania żywności, maszynach chemicznych, wyposażeniu statków, sprzęcie medycznym, sprzęcie myjącym, przyjaznych dla środowiska maszynach czyszczących i innych dziedzinach.

Austenityczna stal nierdzewna 316 ma plastyczność, wytrzymałość, odkształcenie na zimno, dobrą wydajność procesu spawania i dobry błyszczący wygląd produktów walcowanych na zimno. Dzięki dodatkowi Mo (2-3%) jego odporność na korozję wżerową jest szczególnie doskonała.

Łożyska ceramiczne a łożyska ze stali nierdzewnej: kluczowe różnice

Zarówno łożyska ze stali nierdzewnej, jak i łożyska w pełni ceramiczne są odporne na korozję, ale łożyska ceramiczne są odporne na korozję. Obydwa wytrzymują wyższe temperatury niż stal chromowa, ale łożyska ceramiczne również wygrywają. Łożyska ze stali nierdzewnej wygrywają pod względem obciążenia i prędkości.

Łożyska ze stali nierdzewnej 440 mają umiarkowaną odporność na korozję, ale są odporne na wiele silniejszych chemikaliów i słoną wodę. Stal nierdzewna 316 ma wyższą odporność chemiczną i może być stosowana na morzu. Ceramika ma doskonałą odporność na korozję w stosunku do wielu substancji chemicznych, w tym stężonych kwasów i zasad, i może być trwale zanurzona w wodzie morskiej bez korozji. Łożyska ceramiczne charakteryzują się najwyższymi temperaturami znamionowymi. Azotek krzemu wytrzymuje temperaturę 800°C. Następna jest stal nierdzewna 316 w temperaturze 500°C, tlenek cyrkonu w temperaturze 400°C i wreszcie stal nierdzewna 440 w temperaturze 300°C. W przypadku zastosowań kriogenicznych stal nierdzewna 316 wygrywa w temperaturze -250°C, następnie azotek krzemu (-210°C), tlenek cyrkonu (-190°C), a następnie stal nierdzewna 440 (-70°C).

Pod względem obciążenia i prędkości, łożyska ze stali nierdzewnej 440 są wyraźnym zwycięzcą. W pełni ceramiczne łożyska z tlenku cyrkonu mogą wytrzymać około 90% obciążenia i 20% prędkości łożyska ze stali nierdzewnej 440. Następnie łożysko z azotku krzemu ma 75% obciążenia/25% prędkości. Oczywistym przegranym jest tutaj znacznie bardziej miękkie łożysko ze stali nierdzewnej 316 z 15% obciążeniem i około 6% prędkością.

Tarcie:

Ponieważ kulki ceramiczne nie mają porów, są bardziej okrągłe, lżejsze, twardsze i gładsze niż kulki stalowe. Zmniejsza to tarcie i straty energii, umożliwiając wydajną (i dłuższą) pracę sprzętu dzięki ceramicznym łożyskom kulkowym. Ponieważ ceramiczne łożyska kulkowe są stosunkowo gładkie, wymagają mniej smarowania niż łożyska stalowe.

Korozja:

Nawet jeśli są dobrze nasmarowane, kulki stalowe z biegiem czasu będą korodować, podczas gdy kulki ceramiczne nie ulegną korozji. W rzeczywistości nawet ceramiczne hybrydowe łożyska kulkowe mogą wytrzymać nawet dziesięć razy dłużej niż łożyska stalowe, jeśli chodzi o korozję.

Ciężki ładunek:

Kulki ceramiczne są znacznie mniej elastyczne niż kulki stalowe, o czym należy pamiętać rozważając modernizację łożysk ceramicznych. Kulki ceramiczne mogą powodować uszkodzenia (wcięcia) bieżni łożysk w przypadku napotkania dużych obciążeń. Z biegiem czasu wgniecenia bieżni będą się powiększać i ostatecznie doprowadzą do awarii.

Izolujące elektrycznie i niemagnetyczne

Łożyska ceramiczne są niemagnetyczne i nieprzewodzące, dlatego często są preferowane w zastosowaniach, w których problemem jest przewodność, na przykład jeśli masz silnik elektryczny, silniki trakcyjne i inne silniki elektryczne sterowane przez przetwornicę częstotliwości, prąd może powodować poważne uszkodzenie normalnego uszkodzenia łożysk. Izolujące elektrycznie kulki ceramiczne chronią stalowy pierścień przed penetracją łuku. Dodatkowo łożyska w pełni ceramiczne są niemagnetyczne. Dlatego często wykorzystuje się je w wyrobach medycznych. Jednakże łożyska ze stali nierdzewnej są w pełni przewodzące i czasami słabo magnetyczne.

Dokładność:

Jeśli chodzi o dokładność, ocena ABEC jest na tyle wysoka, że ​​różnica między łożyskami ceramicznymi i stalowymi jest minimalna. Jedyna różnica polega na tym, że łożyska ceramiczne nie rozszerzają się termicznie w takim stopniu jak łożyska stalowe i dlatego nie wytwarzają tak dużo ciepła przy dużych prędkościach ani nie charakteryzują się tak dużym mierzalnym wzrostem temperatury.

Koszty:

Jest to zwykle największa różnica między łożyskami ceramicznymi a łożyskami stalowymi. Łożyska ceramiczne są średnio co najmniej 50% droższe niż łożyska ze stali nierdzewnej. Dlatego łożyska ze stali nierdzewnej są tańsze niż łożyska ceramiczne.

żywotność

Gęstość kulek ceramicznych jest mniejsza niż kulek stalowych, ale ich twardość jest znacznie wyższa niż kulek stalowych. Są bardzo odporne na zużycie: małe cząstki dostające się do łożyska są po prostu kruszone. Mają bardzo niski opór toczenia, dzięki czemu wydzielają się bardzo małe ilości ciepła. Jeśli chodzi o konkretną trwałość użytkową, musi ona opierać się na środowisku użytkowania łożyska. Jeśli to wypomnisz, łożyska ceramiczne mają zazwyczaj dłuższą żywotność niż łożyska ze stali nierdzewnej.

Zalety hybrydowych łożysk ceramicznych

Hybrydowe łożyska ceramiczne sprawdzają się bardzo dobrze, gdy muszą pracować w ekstremalnych warunkach przez ograniczony czas. Ze względu na niską przyczepność azotku krzemu do stali, nie dochodzi do mikrozgrzewania (sklejania), a odporność na rozmazywanie jest bardzo wysoka, co dodatkowo eliminuje możliwość katastrofalnej awarii.

Wysoka moc wyjściowa

Hybrydowe łożyska ceramiczne stosowane w napędach elektrycznych i obrabiarkach przemysłowych zapewniają niskie tarcie i dużą prędkość pracy. Ponieważ masa azotku krzemu stanowi tylko 40% stalowej kulki, siła odśrodkowa jest niższa. Zmniejszenie tarcia i zmniejszenie wzrostu temperatury może zwiększyć prędkość roboczą. Dodatkowo kulki hybrydowe są lżejsze, co pozwala na szybkie przyspieszanie i zwalnianie. Ponieważ hybrydowe łożyska ceramiczne mają o około 30% mniejszą rozszerzalność cieplną niż stal, łożyska ceramiczne są mniej wrażliwe na różnice termiczne między bieżniami. Kulki ceramiczne przekazują również mniej ciepła. Wszystko to oznacza, że ​​zimne łożyska ceramiczne mają mniejsze napięcie wstępne. Wzrost temperatury nie wpływa znacząco na napięcie wstępne.

Dłuższe życie

Hybrydowe łożyska ceramiczne zazwyczaj wytrzymują dłużej niż inne typy łożysk. Jednym z powodów jest to, że w przeciwieństwie do łożysk wykonanych w całości ze stali, kulki ceramiczne mają naturalne właściwości izolacyjne, które zapobiegają tworzeniu się łuków, które mogą powodować powstawanie tarki lub rowków na bieżni. Uszkodzenie to może powodować nadmierny hałas i przedwczesne starzenie się smaru. Łożyska hybrydowe pozwalają również na szerszy zakres prędkości, dzięki czemu operatorzy mogą sprostać potrzebom określonych zadań. Ponieważ łożyska ceramiczne są mniej podatne na wibracje statyczne (częsta przyczyna fałszywych oznaczeń Brinella), ryzyko odprysków i przedwczesnych uszkodzeń jest znacznie mniejsze. Łożyska ceramiczne mogą ulegać odpryskom i odpryskom, ale ceramika hybrydowa ma na ogół znacznie dłuższą trwałość zmęczeniową niż stal.

Przyjazne dla środowiska

Ponieważ łożyska hybrydowe dobrze sprawdzają się w zastosowaniach wymagających smarowania na cały okres eksploatacji i generalnie nie wymagają smarowania olejem, ryzyko wycieku oleju do środowiska jest wyeliminowane. Praca z niskim tarciem wymaga również mniejszego zużycia energii. Ze względu na swoją smarność (współczynnik tarcia łożysk hybrydowych wynosi około 20% w porównaniu z porównywalnymi kulkami stalowymi), łożyska hybrydowe generują mniej wibracji niż łożyska wykonane w całości ze stali, zmniejszając w ten sposób poziom hałasu podczas pracy. Zalety te są zaletą w przypadku stosowania w sprężarkach, mieszadłach, pompach i przepływomierzach.

Niskie koszty cyklu życia

W porównaniu z łożyskami wykonanymi w całości ze stali, łożyska hybrydowe mają dłuższą żywotność, niższe koszty eksploatacji i konserwacji, wyższą jakość produkcji, prostszą obsługę i instalację, a tym samym niższe koszty cyklu życia. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku stosowania z silnikami elektrycznymi, silnikami krokowymi, enkoderami i pompami.

smarowniczy

Smar i olej są powszechnymi smarami do łożysk hybrydowych, ale łożyska ceramiczne są mniej wrażliwe na wahania warunków smarowania. Na przykład w porównaniu do łożysk stalowych kulki ceramiczne mogą pracować z prędkością o 20% wyższą w tych samych warunkach smarowania. Smar jest zalecanym środkiem smarnym do większości zastosowań w łożyskach ceramicznych, z wyjątkiem zastosowań pracujących z dużymi prędkościami. Preferowany jest smar, ponieważ łatwiej pozostaje na łożyskach niż olej i zapewnia lepszą ochronę przed wilgocią i brudem. Najczęściej stosowanym smarem do łożysk ceramicznych jest smar litowy na bazie oleju mineralnego, który jest odpowiedni do łożysk precyzyjnych. W przypadku zastosowań wymagających dużych prędkości, wysokich temperatur i wydłużonej żywotności preferowane są smary syntetyczne. Niezależnie od rodzaju zastosowanego smaru, ilość smaru nie powinna przekraczać 30% wolnej przestrzeni w łożysku. W zastosowaniach wymagających dużej prędkości ilość ta powinna być mniejsza niż 30%.

Łożyska-ceramiczne-VS-Łożyska-ze stali nierdzewnej

Łożyska ceramiczne VS łożyska ze stali nierdzewnej, które?

Przy ocenie wydajności łożysk ceramicznych i ze stali nierdzewnej ogromne znaczenie ma kilka kluczowych czynników, z których każdy wpływa na funkcjonalność tych elementów:

Tarcie i zużycie:

Łożyska ceramiczne wyróżniają się niskim współczynnikiem tarcia. To zmniejszone tarcie zasadniczo zmniejsza zużycie i wydłuża żywotność łożyska. Funkcje te nie tylko zwiększają wydajność, ale także zmniejszają wytwarzanie ciepła, szczególnie w zastosowaniach wymagających dużych prędkości.

Odporność na ciepło i wydajność cieplna:

Podczas gdy łożyska ceramiczne są chwalone za odporność na ciepło, łożyska stalowe mają godne pochwały właściwości termiczne. Łożyska stalowe mogą skutecznie odprowadzać ciepło, ale mogą nie wytrzymać ekstremalnych temperatur tak dobrze, jak łożyska ceramiczne.

Nośność:

Łożyska stalowe na ogół wykazują doskonałe właściwości przenoszenia obciążeń, szczególnie przy pracy pod dużym obciążeniem. Jednakże łożyska ceramiczne, choć czasami wykazują mniejszą obciążalność, mogą zachować integralność strukturalną w ekstremalnych i zmiennych warunkach.

Wydajność operacyjna, prędkość i wibracje:

Na te parametry wpływa wiele czynników. Łożyska ceramiczne mają mniejsze tarcie, zazwyczaj dobrze działają przy dużych prędkościach i wykazują niższe wibracje ze względu na ich gładką powierzchnię. Łożyska ze stali nierdzewnej, choć wydajne, mogą nie dorównywać ceramice przy ultrawysokich prędkościach, ale są wszechstronne i niezawodne w szerokim zakresie zastosowań.

Działanie antykorozyjne:

Nawet przy regularnym smarowaniu stalowe łożyska kulkowe mogą rdzewieć. Z drugiej strony łożyska ceramiczne są całkowicie odporne na korozję. Dlatego minimalizują możliwość przestojów silnika i uszkodzeń łożysk. Ceramiczne hybrydowe łożyska kulkowe zostały zaprojektowane tak, aby wytrzymać ekstremalne warunki bez pęknięć i odprysków.

Minimalizuj tarcie:

Wysokiej jakości kulki ceramiczne są na ogół gładsze, bardziej okrągłe i lżejsze niż kulki stalowe. Silniki wyposażone w ceramiczne łożyska kulkowe mogą pracować wydajnie, ponieważ zmniejszają tarcie nawet o 40%. W ten sposób maszyna może również pracować szybciej, ponieważ niewielka waga łożysk zmniejsza obciążenie innych powiązanych komponentów. Ponadto wyjątkowa gładkość powierzchni kulek ceramicznych oznacza, że ​​wymagają one mniej smarowania niż łożyska stalowe.

Aktualny opór:

Łożyska stosowane w silnikach elektrycznych sterowanych za pomocą przemienników częstotliwości mają zwykle lepszą odporność na prąd. W porównaniu do łożysk stalowych, silniki wyposażone w łożyska ceramiczne mogą zapobiegać wyładowaniom łukowym i innym warunkom.

Długie życie:

Biorąc pod uwagę żywotność, ceramiczne łożyska kulkowe mogą wytrzymać dziesięć razy dłużej niż łożyska stalowe w tym samym silniku. W porównaniu z łożyskami stalowymi kulki ceramiczne są mniej podatne na rozszerzanie i wibracje. Dodatkowo gładsza powierzchnia łożysk ceramicznych zapobiega uszkodzeniom bieżni, które mogą wystąpić w łożyskach stalowych.

Koszty:

Łożyska ze stali nierdzewnej nie są tak drogie jak łożyska ceramiczne, ale biorąc pod uwagę doskonałą obsługę tych ostatnich, stają się one lepszym wyborem. Wyższy koszt łożysk ceramicznych można wybaczyć ze względu na ich trwałe właściwości.

Kiedy warto zainwestować w łożyska ceramiczne?

Aplikacje o dużej wartości, takie jak sprzęt laboratoryjny, mają dokładne wymagania, które należy spełnić za każdym razem, gdy aplikacja jest używana. Użycie niewłaściwych komponentów w takim sprzęcie może zanieczyścić warunki badawcze lub spowodować ich całkowite przerwanie. Podobnie jest w sprzęcie medycznym, gdzie decydujące znaczenie mają wolne od zanieczyszczeń i niemagnetyczne właściwości łożysk ceramicznych.

Weźmy rezonans magnetyczny (MRI), technologię obrazowania kojarzoną głównie ze szpitalnymi skanerami MRI. Technologia wykorzystuje silne pola magnetyczne do generowania dwu- lub trójwymiarowych obrazów dowolnego żywego obiektu. W tych skanerach nie można stosować standardowych łożysk stalowych ze względu na ich właściwości magnetyczne, dlatego łożyska ceramiczne są najlepszym wyborem w przypadku zastosowań o dużej wartości.

Podobnie, ponieważ producenci układów scalonych starają się, aby ich chipy były szybsze, mniejsze i tańsze, producenci sprzętu do produkcji półprzewodników zaczęli polegać na zaawansowanych komponentach ceramicznych, aby osiągnąć wymaganą wydajność. Łożyska wykonane z azotku krzemu zamiast standardowego tlenku glinu (tlenku glinu) zapewniają izolację elektryczną i dobrą odporność na korozję. Azotek krzemu ma podobną rezystywność i stałą dielektryczną jak tlenek glinu, ale ze względu na swoją mikrostrukturę materiał jest znacznie mocniejszy. Łożyska w pełni ceramiczne mogą sprostać wielu wymagającym warunkom występującym na etapie produkcji półprzewodników; od temperatur pieca dochodzących do 1400°C po jakość powietrza w pomieszczeniach czystych 1. Nagle dodatkowy koszt staje się wyraźnie uzasadniony.

Cyrkon czy azotek krzemu?

Jeśli łożyska w pełni ceramiczne są dla Ciebie odpowiednie, jaki materiał łożyska wybrać, biorąc pod uwagę, że są w stanie wytrzymać najtrudniejsze warunki? Dwa najpopularniejsze typy to tlenek cyrkonu (ZrO2) i azotek krzemu (Si3N4), oba mają swoje zalety i wady.

Chociaż materiały ceramiczne są twardsze od stali, są również kruche, co oznacza, że ​​łożyska ceramiczne mają niższe wartości znamionowe obciążenia i prędkości. Chociaż tlenek cyrkonu ma wysoką odporność na pękanie i wytrzymuje niewielkie obciążenia udarowe, azotek krzemu jest kruchy i dlatego nie powinien wytrzymywać obciążeń udarowych. Azotek krzemu jest odporny na korozję niż tlenek cyrkonu i ma szerszy zakres temperatur, chociaż jest znacznie drogi. Tak jak azotek krzemutlenek cyrkonu nie ma wpływu na wodę i większość chemikaliów, ale nie powinien być regularnie wystawiany na działanie pary, ponieważ z czasem ulegnie degradacji.

Azotek krzemu jest materiałem bardzo twardym, ale i bardzo lekkim. Posiada doskonałą odporność na wodę, słoną wodę oraz szeroką gamę kwasów i zasad. Ma również bardzo szeroki zakres temperatur i nadaje się do stosowania w zastosowaniach wymagających wysokiej próżni. Niezwykle wysoka twardość azotku krzemu oznacza również większą kruchość, dlatego należy zminimalizować uderzenia lub obciążenia udarowe, aby uniknąć ryzyka pękania. Azotek krzemu był używany jako materiał podstawowy w różnych zastosowaniach lotniczych. Warto zauważyć, że promy kosmiczne NASA były pierwotnie budowane przy użyciu stalowych łożysk w pompach turbinowych, co nie było dobrym połączeniem, gdy prom kosmiczny, a zwłaszcza jego silniki, poddawane były ogromnym obciążeniom i temperaturom.

Łożyska ceramiczne wykonane z ZrO (tlenku cyrkonu) to wytrzymały materiał ceramiczny o właściwościach rozszerzalnościowych bardzo podobnych do stali, chociaż są o 30% lżejsze. Jest to zaleta przy rozważaniu dopasowania wału i oprawy w zastosowaniach wysokotemperaturowych, ponieważ rozszerzanie się łożyska może spowodować, że wał nie będzie już pasował. Łożyska ZrO2 mają wyższą wytrzymałość i odporność na pękanie w temperaturze pokojowej. Są również wyjątkowo wodoodporne, co oznacza, że ​​często stosuje się je w zastosowaniach morskich, szczególnie tam, gdzie sprzęt jest całkowicie zanurzony lub gdzie tradycyjne łożyska stalowe nie są w stanie wytrzymać obciążenia lub prędkości.

Ocena, czy łożysko Si3N4 czy ZrO2 jest właściwym wyborem, jest złożoną decyzją, ale ogólnie rzecz biorąc, łożyska ZrO2 są stosowane w aplikacjach ze względu na ich wyjątkowo wysoką odporność na korozję i wytrzymalsze właściwości.

Wnioski

Podsumowując, zarówno łożyska ceramiczne, jak i łożyska stalowe mają swoje zalety i wady, a wybór między nimi zależy od konkretnych wymagań zastosowania. Łożyska ceramiczne zapewniają doskonałą prędkość, niską przewodność elektryczną, odporność na korozję i odporność na wysoką temperaturę. Z drugiej strony łożyska ze stali nierdzewnej są na ogół tańsze, łatwiejsze do zdobycia, mają większą nośność i są łatwiejsze w utrzymaniu. Biorąc pod uwagę specyficzne wymagania aplikacji, można podjąć świadomą decyzję w oparciu o odpowiednie zalety i wady łożysk ceramicznych i ze stali nierdzewnej. Aubearing, wiodący chiński producent łożysk, dostarcza wysokiej jakości łożyska ceramiczne i łożyska ze stali nierdzewnej. Jeżeli są Państwo zainteresowani prosimy o przesłanie zapytania.