Rodamientos cerámicos

Shanghai Shaft Research proporciona conocimientos relevantes sobre la introducción, usos, ventajas, campos de aplicación y otros aspectos de los rodamientos cerámicos.

Introducción

Los rodamientos cerámicos son un importante componente mecánico. Parte básica, debido a sus excelentes propiedades que los rodamientos metálicos no pueden igualar, como resistencia a altas temperaturas y súper resistencia, es líder en el mundo de nuevos materiales. En los últimos diez años, se ha utilizado cada vez más en diversos campos de la economía nacional y los medios de vida de la gente. Campos como el aeroespacial, la navegación, la industria nuclear, el petróleo, la industria química, la industria textil ligera, la maquinaria, la metalurgia, la energía eléctrica, la alimentación, las locomotoras, el metro, las máquinas herramienta de alta velocidad y la investigación científica y la tecnología militar y de defensa requieren altas temperaturas. Materiales de alta velocidad, criogénicos, inflamables y fáciles de usar, trabajando en condiciones de trabajo especiales como explosión, fuerte corrosión, vacío, aislamiento eléctrico, fricción seca no magnética, etc., el papel alternativo indispensable de los rodamientos cerámicos es. poco a poco se va reconociendo. Con el avance continuo de la tecnología de procesamiento y el creciente nivel de artesanía, el costo de los rodamientos cerámicos continúa disminuyendo. En el pasado, solo se utilizaban en una pequeña gama de campos de alta gama, precisión y vanguardia. Se ha extendido gradualmente a varios campos industriales de la economía nacional. El precio de mercado de los rodamientos cerámicos también se está acercando gradualmente a la practicidad y alcanzando un nivel aceptable para los usuarios.

Ventajas

En primer lugar, dado que la cerámica casi no teme a la corrosión, los rodamientos cerámicos son adecuados para funcionar en condiciones duras llenas de medios corrosivos. En segundo lugar, dado que la densidad de las bolas rodantes de cerámica es menor que la del acero y el peso es mucho más liviano, el efecto centrífugo en el anillo exterior durante la rotación se puede reducir en un 40 %, extendiendo así considerablemente la vida útil. En tercer lugar, la cerámica se ve menos afectada por la expansión y contracción térmica que el acero. Por lo tanto, cuando el juego del rodamiento es constante, se puede permitir que los rodamientos funcionen en entornos con cambios drásticos de temperatura. Cuarto, dado que el módulo de elasticidad de la cerámica es mayor que el del acero, no se deforma fácilmente cuando se somete a fuerza, por lo que favorece el aumento de la velocidad de trabajo y el logro de una mayor precisión.

Usos principales

Los rodamientos cerámicos tienen las características de resistencia a altas temperaturas, resistencia al frío, resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión, aislamiento eléctrico antimagnético, autolubricación sin aceite, alta velocidad y otros. características. Puede usarse en entornos extremadamente hostiles y condiciones de trabajo especiales, y puede usarse ampliamente en aviación, aeroespacial, navegación, petróleo, industria química, automóviles, equipos electrónicos, metalurgia, energía eléctrica, textiles, bombas, equipos médicos, investigación científica y Defensa nacional y campos militares. Productos de alta tecnología que utilizan nuevos materiales. Los anillos y elementos rodantes de los rodamientos cerámicos están hechos de materiales totalmente cerámicos, incluidos óxido de circonio (ZrO2), nitruro de silicio (Si3N4) y carburo de silicio (Sic). El retenedor está hecho de politetrafluoroetileno, nailon 66, polieterimida, óxido de circonio, nitruro de silicio, acero inoxidable o aluminio especial de aviación, ampliando así el rango de aplicación de los rodamientos cerámicos.

Campos de aplicación

Equipos médicos, ingeniería criogénica, instrumentos ópticos, máquinas herramienta de alta velocidad, motores de alta velocidad, maquinaria de impresión, maquinaria de procesamiento de alimentos.

Edite este párrafo para clasificar por uso

(1) Rodamientos de alta velocidad: resistentes al frío, poca elasticidad, gran resistencia a la presión, mala conductividad térmica, peso ligero, pequeño coeficiente de fricción , etc. Ventajas: Se puede utilizar en husillos de alta velocidad y otros equipos de alta precisión entre 12.000 rpm y 75.000 rpm (2) Rodamientos resistentes a altas temperaturas: el material en sí tiene una resistencia a altas temperaturas de 1200 °C y buena autolubricación. La temperatura de funcionamiento es 100. No hay expansión causada por la diferencia de temperatura entre ℃ -800 ℃. Se puede utilizar en equipos de alta temperatura como hornos, fabricación de plástico y acero (3) Cojinetes resistentes a la corrosión: el material en sí tiene resistencia a la corrosión y se puede utilizar en campos como ácidos fuertes, álcalis fuertes, inorgánicos, Sal orgánica, agua de mar, etc., tales como: equipos de galvanoplastia, equipos electrónicos, maquinaria química, construcción naval, equipos médicos, etc. (4) Cojinetes antimagnéticos: debido a que no son magnéticos y no absorben el polvo, pueden reducir el pelado prematuro de los cojinetes y el ruido fuerte. Se puede utilizar en equipos de desmagnetización. Instrumentos de precisión y otros campos. (5) Cojinetes con aislamiento eléctrico: debido a su alta resistencia, pueden evitar daños por arco en los cojinetes y pueden usarse en diversos equipos eléctricos que requieren aislamiento. (6) Cojinetes de vacío: debido a las propiedades autolubricantes únicas sin aceite de los materiales cerámicos, en ambientes de vacío ultra alto, se puede superar el problema de que los cojinetes comunes no puedan lograr la lubricación.

Nota: Para los cinco tipos de rodamientos anteriores, el mismo conjunto de rodamientos se puede aplicar a altas temperaturas, alta velocidad, ácidos y álcalis, campos magnéticos y sin aislamiento. Sin embargo, debido a las diferentes propiedades del material (consulte los raros). Tabla de rendimiento del material cerámico Earth), se solicita a los clientes que seleccionen los productos que elijan el rodamiento cerámico con el material más adecuado según su aplicación.

Clasificados por material

Rodamientos totalmente cerámicos de óxido de circonio

Los rodamientos totalmente cerámicos tienen aislamiento antimagnético y eléctrico, resistencia al desgaste y a la corrosión, sin aceite. -lubricación y resistencia a altas temperaturas. Tiene las características de alta resistencia al frío

y puede utilizarse en entornos extremadamente hostiles y condiciones de trabajo especiales. Los casquillos y los elementos rodantes están hechos de material cerámico de circonio (ZrO2) y la jaula está hecha de politetrafluoroetileno (PTFE) como configuración estándar. Generalmente, nailon 66 reforzado con fibra de vidrio (RPA66-25), plásticos de ingeniería especiales (PEEK, PI). , acero inoxidable (AISISUS316), latón (Cu), etc.

Cojinetes totalmente cerámicos de nitruro de silicio

Los anillos y elementos rodantes de rodamientos totalmente cerámicos de nitruro de silicio están hechos de material cerámico de nitruro de silicio (Si3N4) y el retenedor está hecho de politetrafluoroetileno (PTFE). ) ) Como configuración estándar, generalmente también se pueden utilizar tubos RPA66-25, PEEK, PI y baquelita recubiertos con tela fenólica. En comparación con los materiales ZrO2, los rodamientos totalmente cerámicos fabricados con SiN4 son adecuados para velocidades y capacidades de carga más altas, así como para temperaturas ambiente más altas. Al mismo tiempo, podemos proporcionar rodamientos cerámicos de precisión para husillos de alta velocidad, alta precisión y alta rigidez, con la mayor precisión de fabricación alcanzando niveles de P4 a UP.

Rodamientos cerámicos de bolas de complemento completo

Los rodamientos cerámicos de bolas de complemento completo tienen un espacio para agregar bolas en un lado. Debido al diseño de estructura sin jaula, se pueden cargar más rodamientos que los rodamientos de estructura estándar. Las bolas de cerámica

se utilizan para mejorar su capacidad de carga. Además, pueden evitar las limitaciones del material de la jaula y lograr la resistencia a la corrosión y la resistencia a la temperatura de los rodamientos totalmente cerámicos tipo jaula. Esta serie de rodamientos no es adecuada para velocidades más altas. Al instalarlos, se debe prestar atención a instalar la superficie de la muesca en el extremo que no soporta carga axial.

Rodamientos de bolas cerámicos híbridos

Las bolas cerámicas, especialmente las bolas de nitruro de silicio, tienen las características de baja densidad, alta dureza, bajo coeficiente de fricción, resistencia al desgaste, autolubricación y buena rigidez. y son especialmente adecuados para rodamientos de bolas cerámicos híbridos de alta velocidad, alta precisión y larga duración (los aros interior y exterior están hechos de metal). 1.

Generalmente, los anillos interior y exterior están hechos de acero para rodamientos (GCr15) o acero inoxidable (AISI440C), y las bolas cerámicas pueden estar hechas de materiales ZrO2, Si3N4 o SiC.

Clasificación por nivel técnico

(1), Rodamientos rígidos de bolas

(Los niveles técnicos son: P4, P5, P6, P0) Rodamientos rígidos de bolas , el rodamiento más representativo, tiene una amplia gama de usos y puede soportar cargas radiales y cargas axiales bidireccionales. Es adecuado para rotación a alta velocidad y aplicaciones que requieren poco ruido y baja vibración, o en áreas como altas temperaturas, mucho frío, corrosión, campos magnéticos y falta de aislamiento donde no se pueden usar rodamientos de acero.

(2).Rodamientos de bolas a rótula

La pista de rodadura del aro exterior de los rodamientos de bolas a rótula

es esférica y autoalineante para compensar. diferentes concentricidades y errores causados ​​por la deflexión del eje. Se utiliza para producir desalineación entre el eje y la carcasa o la deflexión del eje, así como las piezas de alineación que requieren alta temperatura, bajo frío, corrosión, no aislamiento del campo magnético, etc. Nota: La inclinación no puede exceder los 3 grados.

(3) Rodamientos de bolas de contacto angular de una hilera

(Los grados técnicos son: P4, P5, P6, P0) Los rodamientos de contacto angular son adecuados para rotación de alta velocidad y alta precisión. Los campos magnéticos, el agua, etc. no afectan su precisión y pueden soportar cargas sintéticas. Los ángulos de contacto estándar son 15°, 30° y 40°. Cuanto mayor es el ángulo de contacto, mayor es la capacidad de carga axial. Cuanto menor es el ángulo de contacto, el rodamiento puede soportar cargas radiales y cargas axiales unidireccionales. Generalmente instalado en pares. Preste atención al comprar.

(4).Rodamientos axiales de bolas unidireccionales

Los rodamientos axiales de bolas unidireccionales están compuestos por una férula en forma de arandela con una pista de rodamiento de bolas y una jaula ensamblada con bolas. . Puede soportar cargas axiales, pero no cargas radiales.