Zirkoniumoxide vs siliciumnitride kogellagers

Zirkoniumkeramische kogellagers zijn niet-magnetisch en ontworpen om succesvol te werken in zware omstandigheden. Bovendien helpen hun verminderde centrifugaalkrachten en hogere snelheden de snelheidsprestaties te verbeteren.

Siliciumnitride biedt superieure corrosiebescherming en is bestand tegen extreme temperaturen zonder af te breken, waardoor het een uitstekende keuze is voor chemische processen of maritieme omgevingen.

Gewicht

Keramische lagers zijn aanzienlijk lichter dan hun stalen tegenhangers, waardoor ze op hogere snelheden kunnen werken zonder in te boeten aan betrouwbaarheid of duurzaamheid. Bovendien hebben ze minder smering nodig, waardoor ze nog sneller werken. Keramische kogellagers zijn verkrijgbaar in hybride of volledig keramische configuraties; hybride lagers hebben stalen binnen-/buitenringen met keramische kogels voor een hogere snelheid; volledig keramische lagers bevatten 100% keramische onderdelen (zoals ringen en retainers).

Keramiek heeft een dichtheid die 40% lager is dan staal, waardoor de centrifugale kracht aanzienlijk afneemt en hogesnelheidstoepassingen worden verbeterd waar centrifugale krachten de lagers kunnen vervormen of beschadigen. Bovendien vermindert het lagere gewicht trillingen en doorbuiging van de spindel, wat de nauwkeurigheid verbetert.

Siliciumnitride onderscheidt zich van metalen door zijn lage thermische uitzettings- en krimpcoëfficiënt, waardoor het bestand is tegen grote temperatuurschommelingen zonder dat zijn eigenschappen worden aangetast. Bovendien is dit materiaal niet-magnetisch en corrosiebestendig, waardoor het geschikt is voor toepassingen in mariene omgevingen of omgevingen met frequente temperatuurschommelingen, zoals MRI-scanners (Magnetic Resonance Imaging), halfgeleiderproductieapparatuur en warmtebehandelingsovens.

Siliciumnitride is weliswaar een hard en duurzaam materiaal, maar het moet ook voorzichtig worden behandeld omdat het breekbaar is en gevoelig voor schade door schokken. Daarom mag het niet worden gebruikt in toepassingen waarbij plotselinge schokken of trillingen kunnen optreden.

Thermische uitzettingscoëfficiënt

Keramische kogels van zirkoniumoxide en siliciumnitride verschillen het meest in hun snelheid van thermische uitzetting. Deze factor heeft een directe invloed op de beschikbare installatieruimte, vooral in omgevingen met hoge temperaturen. Siliciumnitride heeft een lagere uitzetting dan staal, waardoor het beter geschikt is voor toepassingen bij hoge temperaturen en vacuümomgevingen waar uitgassing een probleem kan zijn.

Zirkoniumoxide keramiek is een sterk keramisch materiaal met vergelijkbare thermische eigenschappen als staal. Hierdoor zijn ze bestand tegen hoge temperaturen zonder te bezwijken onder oxidatie of corrosie en bieden ze een grotere temperatuurtolerantie en bescherming tegen impactbreuken. Soms zijn ze zelfs gestabiliseerd met yttriumoxide voor extra sterkte en schokbestendigheid.

Zirkoniumoxide onderscheidt zich van andere materialen doordat het zeer slijtvast en corrosiebestendig is en een extreem lage uitzettingscoëfficiënt heeft bij kamertemperatuur. Hierdoor kunnen fabrikanten lagers ontwerpen met een as- en behuizingspassing die vergelijkbaar is met die van traditionele stalen kogels, maar die toch stabiel blijven bij hogere bedrijfstemperaturen. Zirkonia is niet-magnetisch en elektrisch isolerend, waardoor het een uitstekende materiaalkeuze is voor toepassingen met magnetische interferentie, zoals elektronica en medische apparatuur. Bij The Precision Plastic Ball Company bieden we hoogwaardige zirkoniumoxide en siliciumnitride precisiekogellagers die voldoen aan deze specificaties voor verschillende toepassingen - neem vandaag nog contact op als je meer informatie wilt of een bestelling wilt plaatsen!

Slijtvastheid

Door hun sterkte zijn zirkoniumkeramische lagers zeer goed bestand tegen corrosie en slijtage, waardoor minder onderhoud nodig is en de efficiëntie van de apparatuur toeneemt. Bovendien maakt hun extreme temperatuurtolerantie ze een ideale keuze voor veeleisende industriële toepassingen waarbij lagers voortdurend moeten worden vervangen.

Siliciumnitride is een veerkrachtiger materiaal dan zirkoniumoxide, maar heeft nog steeds een uitzonderlijk lage wrijvingscoëfficiënt die zelfsmeert zonder dat er extra smering nodig is. Bovendien maakt de corrosie- en slijtvastheid het geschikt voor zware belastingen en trillingen, waardoor siliciumnitride het perfecte materiaal is voor mechanische systemen die onder zware omstandigheden moeten werken.

Lagers van siliciumnitride bieden elektrische isolatie-eigenschappen die ideaal zijn voor hoogvacuümomgevingen en scheepvaarttoepassingen, terwijl hun lichte gewicht en lage wrijving ze geschikt maken voor precisiemachinetoepassingen. NASA-ingenieurs zijn zelfs overgestapt op siliciumnitride lagers voor hun turbine pompen in de spaceshuttle vanwege hun grotere belastbaarheid en extreme omstandigheden in vergelijking met stalen lagers - waardoor ze tot 40% langer meegingen in vergelijking met hun oorspronkelijke lagers.

Siliciumnitride keramiek vereist speciale zorg tijdens de productie om de kwaliteit en betrouwbaarheid te garanderen, net als andere keramische materialen. Om de levensduur en prestaties als lagermateriaal te beoordelen, voeren onderzoekers rolcontactvermoeiingstesten uit met rollende kogels op andere kogels in verschillende opstellingen zoals installaties met twee schijven, kogel-op-stang installaties en schijf-op-stang installaties.

Temperatuurbestendigheid

Siliciumnitride is een uitzonderlijk keramisch materiaal voor gebruik in toepassingen met hoge temperaturen. Het is bestand tegen thermische schokken, corrosiebestendig en elektrisch isolerend; in hoogvacuümomgevingen zonder uitgassing te produceren zoals andere materialen dat kunnen.

Siliciumnitride overtreft de meeste metalen op het gebied van hardheid en warmtebehandeling kan dit vermogen alleen maar vergroten. Bovendien is de dichtheid van siliciumnitride lager dan die van staal, waardoor het lichter is en geschikter voor gewichtsgevoelige toepassingen. Bovendien maakt de corrosiebestendigheid van siliciumnitride het geschikt voor langdurige onderdompeling in wateromgevingen.

Keramische lagers hebben een uitzonderlijk lage wrijvingscoëfficiënt en zijn zelfsmerend, waardoor er in de meeste toepassingen geen vet meer nodig is. Ze kunnen gebruikt worden met of zonder kooi en werken over een extreem breed temperatuurbereik - inclusief cryogene omgevingen - waardoor ze ongeëvenaarde precisieprestaties leveren. Keramische lagers zijn verkrijgbaar in verschillende maten, vormen en materialen.

FHD biedt zowel zirkoniumoxide keramische lagers in inch-formaat als standaard metrische siliciumnitride keramische lagers voor elke toepassing, terwijl hun siliciumnitride tegenhangers betere prestaties kunnen leveren afhankelijk van de bedrijfsomgeving en de grootte van de toepassing. Bij het selecteren van materialen voor lagertoepassingen met hoge snelheidsrotatie en trillingen, zoals in roterende apparaten of hoogfrequente oscillatoren, moet siliciumnitride worden gekozen om maximale prestaties te garanderen.