Композитные и керамические материалы для подшипников

Более правильно и точно о применении этих материалов оговорено в ГОСТ 32794-2014

Естественно, наука не стоит на месте и практически каждый год мы получаем новости о том, что то, что вчера считалось фантастикой, сюжетом для фантастического фильма, сегодня это уже реальность. Свойства новых материалов невероятные для восприятия. Материалы могут реагировать на освещение и смену температуры, помогать залечивать открытые раны и давать сигналы о том, что на материал возрастает деформирующая сила. И при всем этом они применяются в обыкновенном производстве в промышленности.

Это крылья самолетов (стелсы), пропеллеры и турбины в самолетостроении.

В медицине это прекрасный материал для изготовления различных протезов, имплантатов, искусственной кожи, сосудов и многого другого.

Новые материалы

В автомобилестроении уже вовсю начали применять керамические и композитные материалы. Можно прочитать о способах получения и использования этих материалов в статье «Керамические и композитные материалы в подшипниках» кроме подшипников и других узлов, например, шестерни в редукторе, планируется полностью кузов вырезать из этого материала, как из ткани и сгибать под нужную форму.

Если говорить о подшипниках, что естественно, так как это сайт о них, применение в них керамики очень себя оправдывает. Керамика применялась человек издавна. По сути это состав песка с глиной, подвергшиеся воздействию высоких температур.

Конечно, для получения высокоточных и прочных деталей подшипника, как и других ответственных узлов применяются специальные добавки, улучшающие характеристики материала.

Эти добавки, кстати, главное ноу-хау компаний и рецепт запатентован. Это кремниевые нитриды или карбиды, оксиды циркония, алюминия и др. вещества, составляющие основу материала.

 Одними из уникальных качеств полученного материала считаются следующие:

  •  высокая твердость,
  •  хороший диэлектрик;
  • очень низкая теплопроводность;
  • не магнитится;
  • отличная износостойкость;
  •  низкий вес.

Керамический подшипник качения, преимущества и недостатки

Подшипник качения может быть полностью изготовленным из керамического материала, может быть изготовленным частично, быть гибридным, то есть или тела качения, или кольца могут быть керамическими.

Комбинированные керамические подшипники

Как комбинированные, так и полностью керамические подшипники имеют своё применение, но нужно заметить, изготавливаются они стандартных размеров и являются взаимозаменяемыми.

Если брать полностью керамический подшипник, его основным преимуществом является стойкость к коррозии, возможность выдерживать большие перепады температур, от -85 до +900°. Они работают или совсем без смазки или с минимальным количеством, бесшумные, минимальные потери на трение, а это значит, что они мало греются. Их устанавливают на узлы, работающие при больших скоростях и при этом они практически не изнашиваются.

Это все достигается благодаря показателям твердости, намного превышающей твердости специальной стали, как колец, так и тел качения, чистоте поверхности колец, что позволяет производить их с большой точностью.

Они не токсичные, поэтому они могут работать в пищевой и фармацевтической промышленности.

Они прекрасные диэлектрике, следовательно их используют в электромобилях и других узлах, у которых вероятность прохождения электрических токов очень высокая.

Теперь о недостатках.

Большой недостаток керамических подшипников в том, что их выпускается пока ещё в недостостаточном количестве и покрыть всю потребность в них не получается. Кроме того, раз этот подшипник не выпущен на большой поток, цена на него достаточно высокая.

Но постепенно, квартал за кварталом, выпуск таких подшипников набирает обороты и цена на них снижается.

Второй их большой недостаток- при своей твёрдости это достаточно хрупкие подшипники. Они не переносят нагрузку на удар.

Основные компании- производители подшипников из керамических и композитных материалов

Среди компаний, выпускающих это вид подшипников, хотелось бы отметить следующие. Самой известной на сегодняшний день и самой крупной компанией по выпуску подшипников скольжения из полимерных и керамических материалов, это компания GGB.  Её подшипники, в основном, используются в робототехнике, нанотехнологиях, а также на электрических станциях, работающих на различном сырье.

http://themechanic.ru/wp-content/uploads/2020/01/c-users-nataly-desktop-produkciya-kompanii-ggb-jpg.jpeg





Компания GGB и её продукция

По аналогии, достаточно известной является компания IGUS, занимающаяся выпуском как подшипников качения, так и подшипников скольжения как полностью из полимеров, так и в комбинации со сталью. Компания очень ревностно относится к охране окружающей среды и старается выпускать экологически чистую продукцию.

Как лидер по новым видам подшипников можно назвать компанию SKF, которая на сегодняшний день лидер по новым типам этих подшипников. Она, в основном, выпускает шарикоподшипники из полимеров и обозначает их FWв маркировке. Специальная технология и применение нитей из полиэстера позволяют изготавливать радиально – нагруженный на один край подшипник. Её подшипники работают в кислотных средах, в газовых агрессивных средах.

https://ae01.alicdn.com/kf/HTB1GQ_2MVXXXXcfaXXXq6xXFXXXY/2pcs-6306-full-Ceramic-ball-bearing-30x72x19-mm-Zirconia-ZrO2-ceramic-deep-groove-ball-bearings-30.jpg
Керамический подшипник от компании SKF

Компания KOYO в своих подшипниках сепараторы изготавливает из графита и фтороуглеродного пластика. Её подшипники могут работать и в глубоком вакууме, и при предельно низких, до -200° и высоких температурах до +800°С. Соответственно, они применяются в космической технике, на металлургических заводах.

Постоянно работает над выпуском подшипников из керамики и компания NSK. Её подшипники, в основном, работают в агрессивных средах, например, в кислотной и очень востребованы на предприятиях химической промышленности.

https://sc02.alicdn.com/kf/H28ab9cab3eb44443b6fadcc2dd22aef9r/Hybrid-Ceramic-ball-bearing-6800-6900-6000.jpg
Гибридный подшипник от компании NSK

Как видим, каждая компания заняла свою нишу промышленности и работает в этом направлении.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *