Zirkoniumoxide vs siliciumnitride kogellagers

Keramische kogels van siliciumnitride leveren indrukwekkende belastingscapaciteiten, prestaties bij hoge snelheden en chemische weerstand terwijl ze een minimale smering vereisen - een ideale combinatie voor veeleisende industriële toepassingen.

Lagers van siliciumnitride staan bekend om hun uitzonderlijke eigenschappen, zoals lagere centrifugale krachten bij draaien met hoge snelheden en een vier tot 25 keer langere levensduur dan hun stalen tegenhangers. Door hun lage thermische uitzetting kunnen ze ook temperatuurschommelingen aan zonder schade op te lopen.

Snelle prestaties

Lagers zijn een integraal onderdeel van veel apparaten en machines, ze helpen wrijving te verminderen, ondersteunen belastingen en zorgen voor een soepele beweging van onderdelen. Het gebruik van keramische materialen zoals zirkoniumdioxide of siliciumnitride is zeer voordelig gebleken, zowel qua prestaties als betrouwbaarheid.

Keramiek is een hard en veerkrachtig materiaal, waardoor het bestand is tegen hoge snelheden zonder slijtage of putjes, met uitstekende thermische eigenschappen waardoor het bij verschillende temperaturen kan functioneren zonder aan integriteit en nauwkeurigheid in te boeten. Bovendien maken hun elektrisch isolerende eigenschappen keramiek geschikt voor toepassingen die isolatie nodig hebben tegen elektrische vonken of stroomlekkage.

Keramische materialen worden al lang veel gebruikt in toepassingen die precisie en stabiliteit vereisen, zoals metaalvormende gereedschappen en armaturen, scharen, messen, snijmachines, draadtrekringen en pincetten. Vooral zirkoniumoxide leent zich goed voor deze toepassingen vanwege de anticorrosieve/antimicrobiële kwaliteiten, omdat het in zware omgevingen kan presteren zonder af te breken.

CeramicSpeed Full Hybrid lagers zijn een indrukwekkend voorbeeld van de prestaties van keramiek in ruwe omgevingen, met zirkoniumdioxide lagerringen voor een eenvoudig ontwerp en siliciumnitride keramische kogels voor lage wrijving en uitzonderlijke weerstand. Bovendien hebben tests uitgevoerd met bal-naar-schijf tribologische tests in vloeibaar nitride aangetoond dat hybride lagers aanzienlijk lagere centrifugaalkrachten vertonen dan volledig stalen 9Crl8 roestvrijstalen lagers als gevolg van superieure warmteafvoereigenschappen en een lagere contactdruk dan hun metalen tegenhangers.

Chemische weerstand

Siliciumnitride, gewoonlijk Si3N4 genoemd, is een extreem hard en licht keramisch materiaal met een uitstekende corrosiebestendigheid, dat bestand is tegen verschillende zuren (behalve fluorwaterstofzuur) en alkaliën en tegen blootstelling aan straling. Bovendien is het materiaal uitstekend bestand tegen thermische schokken tot 800°C voor gebruik in scheepvaarttoepassingen en omgevingen met frequente temperatuurschommelingen.

Siliciumnitride heeft een vergelijkbare mechanische taaiheid en hardheid als zirkonia, maar is flexibeler, waardoor het geschikt is voor toepassingen waarbij trillingen en schokken een rol spelen. Bovendien absorbeert dit materiaal enorme hoeveelheden energie zonder te barsten of te vervormen, waardoor het geschikt is voor toepassingen met hoge snelheden.

Het materiaal moet ook bestand zijn tegen corrosie en slijtage, wat essentieel is bij toepassingen met een hoge belasting. Met een lage oppervlakteruwheid vermindert dit materiaal de vermoeidheid en slijtage van rolcontacten, terwijl het ook minder schadelijk is dan andere keramische materialen als het gaat om afbrokkelen.

Si3N4 keramische kogels zijn er in verschillende maten. Een Si3N4-kogel met een diameter van 0,5 inch heeft bijvoorbeeld een tolerantie van +-0,000010″, waardoor hij geschikt is voor precisietoepassingen en lichter is dan stalen kogels - waardoor de centrifugale krachten afnemen en de snelheid toeneemt. Hogeprecisiekogels zijn ook zeer geschikt voor toepassingen bij hoge temperaturen omdat ze zelfs onder extreme omstandigheden sterk blijven en bestand zijn tegen corrosie.

Weerstand tegen hoge temperaturen

Keramische lagers van zirkonium bieden een superieure weerstand tegen hoge temperaturen in vergelijking met stalen lagers. Ze zijn tot 10 keer beter bestand tegen temperatuurschommelingen en kunnen langer draaien onder zwaardere belastingen. Bovendien presteren deze keramische lagers beter bij lagere temperaturen en zetten ze minder uit bij verhitting, waardoor ze in verschillende omgevingsomstandigheden kunnen functioneren.

Siliciumnitride is een extreem hard en licht materiaal dat bestand is tegen corrosie door water, zout water en verschillende zuren en alkaliën. Met een extreem breed bedrijfstemperatuurbereik en geschikt voor hoogvacuümtoepassingen bieden lagers van siliciumnitride een ongelooflijke slijtvastheid, maar ze moeten voorzichtig worden behandeld om schokken of schokbelastingen te vermijden die ze zouden kunnen breken.

Beide keramische types bieden superieure elektrische isolatie en weerstand tegen magnetische velden, en zijn veel stiller en lichter dan staal als het gaat om geluids- en trillingsreductie in een toepassing.

We hebben volledig keramische kogellagers in imperiale afmetingen van zirkoniumoxide ZrO2, met kooien van PTFE of 316 roestvrij staal van 3 mm tot 50 mm met asmaten tussen 3 mm en 50 mm en kooimaterialen variërend van PTFE of roestvrij staal. Daarnaast hebben we hybride keramische lagers op voorraad van siliciumnitride (Si3N4) voor asmaten van 1 mm tot 50 mm voor assen tussen 1 mm en 50 mm; zie productvarianten voor meer informatie hieronder of onze blog voor onze blogartikelen met betrekking tot keramiek!

Lage wrijving

Volledig keramische lagers hebben een laag wrijvingsniveau om energieverlies te minimaliseren en apparatuur te beschermen tegen de schadelijke hitte die wordt gegenereerd door blootstelling aan hitte, waardoor de levensduur wordt verlengd. Ze zijn ook bestand tegen hoge temperaturen en corrosie - perfect voor omgevingen die metalen lagers snel zouden aantasten.

Zirkoniumoxide keramiek staat bekend als een sterk en taai materiaal dat bestand is tegen schokken zonder te barsten, waardoor het geschikt is voor situaties met veel schokken en mechanische schokken. Bovendien kan deze keramiek gemakkelijk worden gepolijst, waardoor fijnere oppervlaktes en precieze toepassingen mogelijk zijn. Bij blootstelling aan spanning ondergaat het materiaal een transformatiehardingsproces dat voorkomt dat scheuren zich verder verspreiden, terwijl het juist sterker wordt op gespannen plekken.

Siliciumnitride keramiek is elektrisch isolerend en geschikt voor gebruik in vacuümomgevingen, terwijl de lagere thermische uitzettingssnelheid de lagerspanning als gevolg van temperatuurschommelingen vermindert.

Keramische lagers van zirkonium of siliciumnitride kunnen een uitstekende keuze zijn voor uw toepassing, gezien hun superieure weerstand tegen extreme temperaturen, chemische dampen en gassen, verminderde geluidsemissie, hogere snelheden met minder slijtage/trillingen en geen noodzaak voor smering - deze materialen bieden ook superieure geluidsreducerende mogelijkheden in vergelijking met stalen alternatieven. Een hybride keramische kogel bestaande uit zirkonium ringen met siliciumnitride kogels kan zelfs nog grotere prestatievoordelen bieden omdat deze hybride lagers eenvoudiger te ontwerpen/managen zijn en minder kosten terwijl ze betere prestaties leveren in vergelijking met stalen alternatieven.