Schade Defecten op Si3N4 Kogellagers

Schadedefecten op Si3N4 kogels hebben een directe invloed op hun vermoeiingslevensduur. Deze beschadigingen kunnen het gevolg zijn van inwendige of oppervlakte fabricagefouten die de breuktaaiheid, buigvastheid en slagvastheid beïnvloeden.

Traditioneel polijsten met diamantslijpmiddelen laat het kogellager beschadigd achter met krassen, putjes en microscheurtjes; dit verkort de levensduur van het lager aanzienlijk en beschadigt het oppervlak.

Corrosiebestendigheid

Siliciumnitride lagers zijn chemisch inert, waardoor ze geschikt zijn voor omgevingen waar traditionele stalen lagers snel zouden degraderen, zoals voedselverwerkende apparatuur, waar de lagers in contact kunnen komen met water, chemicaliën en verontreinigende stoffen. Bovendien zijn deze lagers voor hoge temperaturen zeer geschikt voor gebruik in gasturbines of elektromotoren.

Siliciumnitride kogellagers zijn aanzienlijk lichter dan stalen kogellagers, wat de centrifugale kracht tijdens het draaien vermindert en hogere snelheden mogelijk maakt zonder afbreuk te doen aan de stabiliteit of prestaties. Deze eigenschap maakt siliciumnitride kogellagers ideaal voor precisietoepassingen zoals de ruimtevaart of de auto-industrie.

Siliciumnitride keramiek heeft ook niet-geleidende eigenschappen die elektrische corrosie voorkomen - een eigenschap van onschatbare waarde in hybride lagers die vaak in contact komen met elektrische stromen. Met dergelijke voordelen en nog veel meer is siliciumnitride keramiek de materiaalkeuze bij uitstek geworden voor veeleisende toepassingen.

Om de kwaliteit van onze si3n4 kogellagers te garanderen, volgen we een streng productieproces van granulatie van de grondstof via sproeidrogen, koud isostatisch drukvormen, net size molding, GPS HIP sinteren en hoogrendement slijpen en polijsten. Dit resulteert in uiterst precieze keramische kogels met verminderde wrijving en slijtage die voldoen aan strenge specificaties; ze worden getest en geïnspecteerd voordat ze worden verzonden om getest te worden; hierdoor zijn onze lagers de eerste keuze voor industriële en hogesnelheidstoepassingen.

Weerstand tegen hoge temperaturen

Siliciumnitride (Si3N4) is een van de meest thermodynamisch stabiele technische keramische materialen. Daarnaast heeft het een hoge sterkte en duurzaamheid voor veeleisende toepassingen in de ruimtevaart en hogesnelheidsapparatuur en is het bestand tegen hoge temperaturen en chemicaliën die corrosie veroorzaken. Deze eigenschappen maken Si3N4 tot een ideale materiaalkeuze.

Siliciumnitride kogels bieden duidelijke voordelen ten opzichte van stalen lagers op het gebied van gewichtsbesparing en wrijvingsreductie, omdat er minder centrifugale kracht nodig is om ze te laten werken en er minder warmte wordt gegenereerd tijdens de rotatie. Ze zijn de ideale keuze voor toepassingen die een soepele rotatie met hoge snelheid vereisen.

Si3N4 is niet magnetisch en elektrisch isolerend, waardoor het een uitstekende keuze is voor hoogvacuümtoepassingen. Bovendien is dit materiaal bestand tegen chemische corrosie - zelfs blootstelling aan sterke zuren en alkaliën heeft weinig invloed - en is het ideaal voor gebruik op zee (het kan zelfs volledig worden ondergedompeld zonder door de omgeving te worden beschadigd).

Si3N4 heeft ook een uitstekende slijtvastheid, waardoor het nauwkeurig en stabiel blijft als de temperatuur fluctueert, waardoor er minder vaak onderhoud nodig is en de operationele kosten verder dalen. Deze voordelen maken siliciumnitride tot een aantrekkelijke optie voor de ruimtevaart en andere veeleisende toepassingen; de lage wrijving helpt energieverliezen te minimaliseren en de efficiëntie van de apparatuur te verhogen, waardoor de onderhoudskosten verder dalen en de levensduur van de lagers wordt verlengd, waardoor de frequentie van vervangingen of reparaties afneemt.

Hoge sterkte

Siliciumnitride keramiek heeft een hoge sterkte, wat betekent dat het bestand is tegen enorme mechanische spanningen. Deze eigenschap maakt siliciumnitride een uitstekende materiaalkeuze voor bewerkingsmachines en hydraulische toepassingen waar lagers zware belastingen bij hoge snelheden moeten weerstaan; bovendien voorkomt de sterkte vervorming onder belasting die schade of voortijdig falen van lagers zou kunnen veroorzaken.

Siliciumnitridelagers zijn licht van gewicht, waardoor de centrifugale kracht afneemt. Hierdoor zijn ze ideaal voor hogesnelheidstoepassingen waar andere kogellagertypes beschadigd kunnen raken door warmte en wrijving, zoals in elektromotoren waar koperen lagers elektrolytische corrosie kunnen veroorzaken die leidt tot vroegtijdige uitval. De elektrische isolatie van siliciumnitride beschermt ook tegen elektrolytische corrosie - een essentiële eigenschap in elektromotoren waar koperen lagers anders elektrolytische corrosie zouden kunnen veroorzaken die tot vroegtijdige uitval leidt.

De lage lineaire uitzettingscoëfficiënt van siliciumnitride betekent dat de lagers niet blokkeren of vastlopen tijdens temperatuurschommelingen, in tegenstelling tot roestvrij staal dat problemen kan veroorzaken met de passing van assen en maatveranderingen bij temperatuurschommelingen. Bovendien minimaliseert de lage wrijvingscoëfficiënt energieverliezen voor betere systeemprestaties waarin deze lagers worden gebruikt.

Siliciumnitride is niet-magnetisch en ideaal voor medische apparaten zoals MRI-machines waar magnetische materialen het beeldvormingsproces zouden kunnen verstoren. Bovendien biedt dit materiaal een uitzonderlijke chemische weerstand waardoor het kan worden gebruikt in mariene toepassingen of chemische verwerkingsapparatuur.

Taaiheid

Siliciumnitride is een extreem hard en duurzaam keramisch materiaal dat goed bestand is tegen vervorming - een voordeel in lagertoepassingen met hoge snelheden waar centrifugale krachten de belasting van het rolelement verhogen. Bovendien vermindert de lage dichtheid van siliciumnitride energieverliezen veroorzaakt door wrijving en warmteontwikkeling, wat bijdraagt aan een hogere systeemefficiëntie en een langere levensduur.

Siliciumnitride heeft een consistente sterkte over temperatuurgradiënten en een uitzettingscoëfficiënt die lager is dan die van zirkoniumoxide of aluminiumoxide, waardoor het geschikt is voor gebruik in gasturbines met hoge temperaturen zonder af te breken in zware corrosieve omgevingen. Bovendien heeft siliciumnitride een uitstekende weerstand tegen rolcontactmoeheid, waardoor de catastrofale afbrokkeling die vaak optreedt bij lagermaterialen van zirkoniumoxide wordt voorkomen.

Er is een innovatieve mechanische test ontwikkeld om de breuktaaiheid van siliciumnitride kogels nauwkeurig te evalueren. Deze test maakt gebruik van een diametraal samengedrukte kogel met hemisferische conforme matrijzen. Er wordt een trek-hoepelspanning uitgeoefend op de evenaar van de kogel en er wordt een voorscheur geplaatst in het midden; metingen van de scheurgroeisnelheid en op inkepingen gebaseerde berekeningsmethoden bepalen de waarden van de breuktaaiheid en leveren resultaten die goed overeenkomen met gepubliceerde waarden.

Deeltjesdefecten zoals poriën en scheurtjes kunnen keramische kogels beschadigen en hun levensduur verkorten, vaak als gevolg van het sinterproces of slijp-/slijpslijtage. Om te begrijpen wat de oorzaak is van het ontstaan van dergelijke oppervlaktedefecten is uitgebreide kennis nodig van de mechanica ervan in relatie tot de vermoeiingsprestaties in keramische kogellagers.