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Guia para materiais de rolamentos de seção fina
Rolamentos de seção fina são rolamentos cuja largura e espessura da seção transversal são iguais. O mesmo tamanho de seção transversal pode corresponder a uma variedade de diâmetros internos diferentes. Ao contrário dos rolamentos padrão, à medida que o diâmetro interno do rolamento aumenta, a largura e a espessura também aumentam proporcionalmente, os rolamentos de seção fina aumentam o diâmetro interno e o tamanho da seção transversal permanece inalterado. Este guia tem como objetivo apresentar os materiais dos rolamentos de seção fina e fornecer sugestões construtivas para você adquirir rolamentos adequados.
A série de rolamentos de seção fina inclui 9 tamanhos de seção transversal (variando de 3/16″ a 1″) combinados com tamanhos de furo (variando de 1″ a 40″). Materiais de seção fina, como aço cromo 52100 e aço inoxidável 440C, também podem ser cromados. É claro que alguns rolamentos de seção fina podem ser equipados com vedações ou tampas contra poeira, graxa, gaiolas personalizadas e outras opções. Existem três tipos diferentes de rolamentos de seção fina: rolamentos rígidos de esferas, rolamentos de esferas de contato angular e rolamentos de esferas de contato de quatro pontos. Em comparação com rolamentos padrão, as seções finas permitem uma otimização eficiente do projeto para reduzir os custos gerais. Especialmente nas áreas de equipamentos médicos, equipamentos ópticos, equipamentos de varredura infravermelha e robôs, onde o espaço de instalação e o peso são considerações importantes, as seções finas podem atender às necessidades em termos de redução de espaço e peso de instalação.
Materiais para rolamentos de seção fina
Diferentes aplicações têm requisitos diferentes para materiais de rolamentos de seção fina. Se a matéria-prima do rolamento não for adequada, causando falha prematura do rolamento ou outros problemas, então não faz sentido comprar o rolamento. Da mesma forma, se os rolamentos padrão atenderem às suas necessidades de desempenho, a compra de rolamentos feitos de materiais de qualidade superior aumentará o custo de compra. Rolamentos de seção fina do material correto são importantes para sua aplicação. Abaixo estão algumas matérias-primas comumente utilizadas para rolamentos de seção fina, bem como as vantagens e aplicações desses materiais.
Aço cromado
O aço cromo também é conhecido como aço carbono e esse material é uma das matérias-primas mais comuns para a fabricação de rolamentos. O aço para rolamentos GCr15 é um aço com alto teor de carbono e baixa liga contendo cromo. Devido às suas propriedades de composição, este material apresenta excelentes propriedades de resistência e fadiga em temperaturas de operação abaixo de 200°C. Essa propriedade torna o aço cromo GCr15 uma escolha ideal como matéria-prima para a maioria dos rolamentos de seção fina.
C | Si | Mn | Cr | Mo | P | S | Ni | Cu | Ni + Cu |
0.95 ~ 1.05 | 0.15 ~ 0.35 | 0.25 ~ 0.45 | 1.40 ~ 1.65 | ≤ 0.10 | ≤ 0.025 | ≤ 0.025 | ≤ 0.30 | ≤ 0.25 | ≤ 0.50 |
GCr15 é o aço para rolamentos com alto teor de cromo mais comumente usado, com alta temperabilidade e dureza alta e uniforme após tratamento térmico. A resistência ao desgaste é melhor que GCr9, a resistência à fadiga de contato é alta e possui boa estabilidade dimensional e resistência à corrosão. O aço para rolamentos tem altos requisitos de qualidade de fundição, e o conteúdo e distribuição de enxofre, fósforo e inclusões não metálicas precisam ser estritamente controlados, porque o conteúdo e a distribuição de inclusões não metálicas têm um grande impacto na vida útil do aço para rolamentos. Quanto maior o nível de inclusão, mais curta será a vida. A fim de melhorar a qualidade da fundição, a fundição em forno elétrico e a refusão por eletroescória têm sido recentemente utilizadas. Novos processos, como fundição a vácuo e refino de consumíveis a vácuo, também podem ser usados para melhorar a qualidade do aço para rolamentos.
Aço ferramenta
O aço para ferramentas M50 é um material do tipo molibdênio. A adição de molibdênio confere ao material maior resistência ao desgaste e às altas temperaturas. A composição química do aço rápido M50 inclui principalmente carbono (C), molibdênio (Mo), aço (Fe), cromo (Cr), titânio (Ti), alumínio (Al) e outros elementos. Entre eles, o teor de carbono está entre 0.80% e 0.85%, o teor de molibdênio está entre 3.75% e 4.50%, o teor de cromo está entre 3.75% e 4.50% e o teor de titânio está entre 1.75% e 2.25%. O teor de alumínio está entre 0.75% e 1.25%. Além disso, o aço para ferramentas M-50 possui boa resistência à oxidação e alta resistência à pressão. Essas propriedades tornam o aço para ferramentas M-50 uma escolha ideal para rolamentos usados em ambientes que exigem maior resistência e altas temperaturas.
Aço inoxidável
Se o ambiente de trabalho do seu rolamento for de temperatura muito alta ou uma sala limpa, o aço inoxidável como matéria-prima é ideal para atender às suas necessidades. O aço inoxidável possui melhor resistência à corrosão e a produtos químicos do que o aço padrão. Portanto, o aço inoxidável é uma boa escolha para aplicações com potencial de contaminação (como processamento de alimentos ou fabricação de equipamentos semicondutores). Além disso, os rolamentos de aço inoxidável mantêm melhor suas propriedades mecânicas em ambientes especiais, como alta temperatura, alta velocidade e alta carga, tornando-os duráveis. O aço inoxidável mais comum para rolamentos de seção fina é o SS440.
O aço inoxidável 440C tem a seguinte composição química: Carbono (C) 0.95-1.20%, Cromo (Cr) 16-18%, Molibdênio (Mo) 0.75%, Manganês (Mn) 1%, Silício (Si) 1%, fósforo ( P) é 0.040%, enxofre (S) é 0.030%. O maior teor de carbono do 440C confere boas propriedades de aresta e resistência ao desgaste. Também possui excelente resistência à corrosão e pode resistir à erosão de uma variedade de meios quimicamente corrosivos. Através de tratamento térmico e têmpera, pode atingir uma dureza de HRC 58-60, que é o material mais duro entre todos os aços inoxidáveis. 440C possui alto teor de cromo e excelente resistência à corrosão na maioria dos ambientes ácidos e alcalinos.
Cerâmica
Os rolamentos de seção fina totalmente em cerâmica são menos comuns, mas os rolamentos híbridos de seção fina feitos de anéis internos e externos de metal, gaiolas e esferas de cerâmica são uma opção comum. A cerâmica tem algumas vantagens especiais sobre outros rolamentos de aço. Primeiro, a cerâmica é um material mais leve que o aço. Como a densidade das esferas cerâmicas é menor que a do aço e o peso é muito mais leve, o efeito centrífugo no anel externo durante a rotação pode ser reduzido em 40%, prolongando bastante a vida útil. As esferas cerâmicas, especialmente as esferas de nitreto de silício, possuem características de baixa densidade, alta dureza, baixo coeficiente de atrito, resistência ao desgaste, autolubrificação e boa rigidez. Eles são especialmente adequados para elementos rolantes (anéis internos e externos) de rolamentos de esferas de cerâmica híbrida de alta velocidade, alta precisão e longa vida útil. para metais).
Geralmente, os anéis interno e externo são feitos de aço para rolamentos (GCr15) ou aço inoxidável (AISI440C), e as esferas de cerâmica podem ser feitas de ZrO2, Si3N4 ou SiC. Além disso, a cerâmica apresenta maior resistência à corrosão e desempenho em altas temperaturas de até 1800 graus. Ao contrário do aço, a cerâmica também não é condutora, o que a torna uma boa escolha para determinadas aplicações elétricas. No entanto, as esferas de cerâmica são mais caras do que as esferas de metal padrão. É claro que esse custo extra pode valer a pena, e o preço depende do desempenho exato que você precisa e dos requisitos ambientais.
Material da gaiola de rolamento de seção fina
A gaiola é uma parte importante dos rolamentos de seção fina e tem as três funções a seguir:
Guie e conduza os elementos rolantes para rolarem na pista correta.
A gaiola separa os corpos rolantes em distâncias iguais e os distribui uniformemente na circunferência da pista para evitar que os corpos rolantes colidam e esfreguem uns com os outros durante a operação.
Combine os corpos rolantes com uma ponteira para evitar que os corpos rolantes caiam.
Existem três opções comuns para materiais de gaiolas de rolamentos de seção fina: gaiolas de aço, gaiolas de latão e gaiolas de náilon, das quais nos concentramos nas duas últimas.
Gaiola de latão
1. Tipos de gaiola de latão: gaiolas estampadas e sólidas, entre as quais as gaiolas estampadas são adequadas apenas para rolamentos de seção fina de pequeno e médio porte.
2. Materiais: Placa de latão, peças fundidas de latão e peças forjadas de latão; o latão tem alta resistência à tração e sua resistência mecânica é equivalente à das gaiolas de estampagem de chapa de aço, mas sua densidade é relativamente pequena e sua velocidade limite é alta.
3. Vantagens: Não é afetado por lubrificantes, incluindo óleos e graxas sintéticas.
4. Restrições de uso: As gaiolas de latão não podem ser usadas em situações acima de 300°C e não são adequadas para amônia (como resfriamento), porque a amônia causará quebra sazonal do latão;
5. Temperatura de trabalho: A temperatura de trabalho é inferior a 300 ℃.
Gaiola de náilon
A gaiola de nylon é um produto de nova geração que atualmente substitui a gaiola de cobre e a gaiola de ferro. Comparado com a gaiola de metal, tem grandes vantagens.
1. A gaiola de nylon é leve, tornando o rolamento flexível. Se usada em aparelhos elétricos ou produtos que consomem muita energia, desempenha um papel importante na economia de energia.
2. Possui baixo ruído e é a primeira escolha para rolamentos silenciosos, especialmente para produtos elétricos que possuem altos requisitos de ruído.
3. Pode efetivamente prolongar a vida útil do rolamento, reduzindo o atrito entre a gaiola de metal e a esfera de aço. A gaiola de náilon desempenha um grande papel no prolongamento da vida útil do rolamento.
Conclusão
Existem vários fatores diferentes que afetam a aplicação de rolamentos de seção fina. Kaydon é a marca de rolamentos de seção fina mais famosa do mundo, mas é muito cara. O preço de um Reali Slim® série de pequenos rolamentos chega a custar mais de 3,000 dólares americanos. Felizmente, a Aubearing fabrica equivalentes Kaydon rolamentos que custam um décimo do preço original, ou até menos. Obviamente, a Aubearing tem a capacidade de adaptar conjuntos de rolamentos de seção fina às suas necessidades específicas. Se você não tiver certeza de qual rolamento de seção fina escolher, consulte hoje mesmo os especialistas da Aubearing.