Sisällys
Täysi keraaminen laakeri
Hybridi keraaminen laakeri
Itse{0}}kohdistuvat kuulalaakerit
Mikä on keraaminen laakeri?
Keraamiset laakerit ovat vierintälaakereiden luokka, joissa käytetään keraamisia materiaaleja joissakin tai kaikissa renkaissa ja vierintäelementeissä. Tyypillisimpiä ovat seuraavat. Täyskeraamiset laakerit. Nämä tarkoittavat yleensä sitä, että vierintäelementit, kuten pallot, ja molemmat renkaat eli sisä- ja ulkorenkaat ovat keraamista materiaalia (tyypillisesti piinitridi Si3N4 tai zirkoniumoksidi ZrO2). Sekä vierintäelementit että renkaat ovat keraamisia. Keraamiset hybridilaakerit. Tämä on tyypillisin tapaus. Tämä tarkoittaa yleensä sitä, että vierintäelementit, kuten kuulat, ovat keraamisia (yleensä piinitridi Si3N4), kun taas sisä- ja ulkorenkaat ovat tavanomaista korkeahiilistä kromia sisältävää terästä. Tässä tapauksessa valssauselementit ovat keraamisia ja renkaat terästä.
Ydinominaisuudet
Erittäin korkea kovuus ja kulutuskestävyys: Tavallisen keraamisen materiaalin piinitridin (Si3N4) kovuus on huomattavasti suurempi kuin laakeriteräksen, mikä lisää laakerin kulutuskestävyyttä ja yleistä käyttöikää erityisesti epäsuotuisissa voiteluolosuhteissa.
Paljon pienempi tiheys ja pienempi keskipakovoima: Keraamiset pallot ovat noin 40 % kevyempiä kuin teräspallot. Siksi suurissa{2}}nopeissa sovelluksissa ne tuottavat paljon pienemmän keskipakovoiman, mikä pienentää laakerin ulkorenkaaseen kohdistuvaa kuormitusta, mikä vähentää kitkalämmön muodostusta entisestään ja lisää maksimikäyttönopeutta.
Erittäin pieni kitkakerroin: Keramiikan ja metallin välinen kitkakerroin on pienempi kuin kahden metallikomponentin välinen kitkakerroin, mikä edistää laakerin tasaisempaa toimintaa ja siten vähemmän tehohäviöitä ja lämpöä.
Vaikuttava korroosionkestävyys: Keraamiset materiaalit kestävät erinomaisesti veden, happojen, alkalien ja suolojen korroosiota, mikä mahdollistaa niiden käytön äärimmäisissä olosuhteissa.
Lämpöstabiilisuus: Keraamisilla materiaaleilla on huomattavasti parempi lämmönkestävyys kuin laakeriteräksellä (esim. Si3N4 toimii jatkuvasti yli 800 astetta) eivätkä ne menetä suorituskykyään karkaisun vuoksi.
Dielektrinen lujuus: Suuren sähkövastuksensa vuoksi keramiikka voi auttaa estämään sähköeroosiota, joka johtuu laakerin läpi virtaavista virroista.
Ei--magneettinen: keraamiset laakerit eivät rakenteeltaan ole vuorovaikutuksessa magneettien kanssa, ja niitä voidaan käyttää kokoonpanoissa, joissa magneettisia häiriöitä on vältettävä.
Yleiset tyypit ja yhdistelmät
Täyskeraamiset laakerit: Täyskeraamiset syväurakuulalaakerit: Niitä käytetään sovelluksissa, joissa on kevyitä ja keskisuuria kuormituksia syövyttävissä, korkeissa lämpötiloissa ja ei--magneettisissa ympäristöissä. Täyskeraamiset kulmakosketuslaakerit: Niitä käytetään sovelluksissa, joissa tarvitaan yhdistettyä kuormitusta, esimerkiksi suurnopeuskarat. Hybridi keraamiset laakerit: Hybridi keraamiset syväurakuulalaakerit: Yleisin hybridikontaktityyppi, jolla on keraamisten kuulien edut ja teräsrenkaiden kantavuus ja taloudellisuus. Hybridikeraamiset kulmakosketuslaakerit: Näitä käytetään usein nopeissa työstökoneiden karaissa, moottoroiduissa karoissa ja vastaavissa, joilla on nopea suorituskyky ja kyky kuljettaa aksiaalikuormia.
Plussat ja miinukset
Tuotteen etuja ovat erinomainen kulumisteho, erittäin pitkä käyttöikä ja optimaaliset maksiminopeudet, jotka toimivat hyvin myös suurissa{0}}nopeuksissa. erinomainen korroosionkestävyys ja korkean lämpötilan kestävyys voivat toimia hyvin myös ankarissa ympäristöissä; ja koska tuote on sähköä eristävä, ei--magneettinen ja pienitiheys, se tekee tuotteesta alhaisen kitkan, joten se on tehokkaampi käytössä. Joitakin haittapuolia ovat materiaalien vaikean prosessin ja valmistuksen aiheuttamat korkeat kustannukset ja siitä johtuva tuotteen hauraus; keraamiset materiaalit ovat huonosti sitkeitä, voivat tulla melko herkkiä iskuille ja voivat heikentää sitä asennuksen aikana.
Materiaalit ovat myös herkkiä jännityksen keskittymiselle ja voivat helposti epäonnistua ja menettää toimintansa, jos niissä on lovia, pintavaurioita tai halkeamia. Materiaaleilla on myös alhainen lämpölaajenemiskerroin. Merkittävämpi vaikutus johtuu täyskeraamien kanssa yhteensopivien keraamisten laakereiden puutteesta; näissä tilanteissa materiaaleissa voidaan olettaa esiintyvän suuria lämpötilavaihteluita.
Pääsovellusalueet
Keraamiset laakerit sopivat optimaalisesti korkeisiin äärimmäisiin toimintakynnyksiin ja korkeisiin suorituskykyvaatimuksiin. Nopeat työstökonekarat/Moottoroidut karat: Hybridikeraamiset kulmakosketuslaakerit ovat elintärkeitä suuren nopeuden ja tarkkuuden takaamiseksi samalla, kun ne varmistavat minimaalisen lämpötilan nousun. Ilmailu: Korkean lämpötilan ja suuren nopeuden moottorikomponentit, kuten apuvoimayksiköt (APU) ja muut moottorin komponentit. Kemialliset ja lääketieteelliset laitteet: Pumput, sekoittimet ja lääketieteelliset instrumentit (hammasporat, sentrifugit), joissa vaaditaan korroosionkestävyyttä, steriiliyttä tai ei-magneettista. Autourheilu ja huippuluokan komponentit: kilpa-vaihteisto,-tehokkaat moottorit, turboahtimet jne. Tyhjiöympäristöt: Estää tavanomaisten voiteluaineiden, kuten puolijohteiden valmistukseen tarkoitettujen laitteiden, haihtumisen aiheuttaman saastumisen. Teho ja energia: tuuliturbiinigeneraattorit (eristys), magneettiset levitaatiolaakerijärjestelmät jne.
Johtopäätös
Materiaalin -spesifisiä etuja hyödyntäen keraamiset laakerit toimivat parhaiten äärimmäisissä olosuhteissa, kuten suuressa nopeudessa, korkeissa lämpötiloissa, korroosiossa, ei-magneettisissa ja tyhjiöissä. Kun perinteiset teräslaakerit eivät toimi, keraamiset laakerit hallitsevat. Vaikka kustannus- ja iskunkestävyys ovat haasteita, tapauksissa, joissa suorituskyky, luotettavuus ja äärimmäinen sopeutumiskyky ympäristöön ovat välttämättömiä, keraamiset laakerit ovat vahva ja usein oltava vaihtoehto.
