Silicon Nitride Dragende Ballen

Keramische kogels van siliciumnitride (Si3N4) worden vaak gebruikt als wentellichamen in hybride lagers vanwege hun hoge elasticiteitsfactor die vervorming vermindert, de precisie verhoogt en wrijving vermindert. Bovendien hebben deze keramische kogels een uitstekende hittebestendigheid en zelfsmerende eigenschappen, waardoor er geen externe smeermiddelen nodig zijn die de kogels na verloop van tijd zouden kunnen vervuilen.

De unieke eigenschappen van siliciumnitride maken het tot het perfecte materiaal voor gebruik in veeleisende toepassingen. In deze blog leest u meer over de voordelen van siliciumnitride in uw volgende project.

Lagere wrijving

Lagers van siliciumnitride hebben aanzienlijk minder wrijving dan standaard stalen kogels, waardoor ze veel minder warmte produceren en ideaal zijn voor situaties waarin met hoge snelheid gedraaid moet worden, zoals windturbines. Kogels van siliciumnitride zorgen er ook voor dat medische apparaten zoals MRI-machines kunnen werken zonder storing van magnetische materialen.

Siliciumnitride keramische kogellagers zijn een ideale keuze door hun extreme hardheid. Hierdoor zijn ze ideaal voor gebruik in ruwe omgevingen waar corrosiebestendigheid en temperatuurextremen belangrijk zijn en zeer sterke kogellagers nodig zijn die aanzienlijke belastingen kunnen opnemen zonder te vervormen of te breken.

Siliciumnitride is ook zeer stabiel, waardoor het bestand is tegen hoge temperatuurschommelingen. Hierdoor kan het zijn vorm behouden bij extreem warme of koude temperaturen - iets wat vooral waardevol is in omgevingen waar veel temperatuurschommelingen voorkomen.

Siliciumnitride kogels hebben een lage dichtheid waardoor ze 59% lichter zijn dan stalen kogels. Dit helpt de centrifugale kracht tijdens het gebruik van de lagers en de energie die verloren gaat door wrijving te verminderen. Hun lagere gewicht verlaagt ook de onderhoudsbehoeften en verlengt de levensduur voor bedrijven die kosten willen besparen en tegelijkertijd de prestaties willen verbeteren.

Langere levensduur

Lagers van siliciumnitride bieden veel voordelen ten opzichte van stalen kogels op het gebied van slijtvastheid, corrosiebescherming en tolerantie voor temperatuurveranderingen in vergelijking met hun stalen tegenhangers. Bovendien betekent hun superieure slijtvastheid na verloop van tijd lagere onderhouds- en vervangingskosten. Daarom zijn siliciumnitride kogels een uitstekende keuze voor gebruik in hogesnelheidsmachines die vaak temperatuurschommelingen ondergaan. Bovendien hebben ze een langere levensduur waardoor de onderhouds- en vervangingskosten in de toekomst lager zullen uitvallen.

Met siliciumnitride beklede hybride keramische of volledig keramische kogellagers kunnen de snelheid en efficiëntie verhogen door wrijving te verminderen, het draagvermogen te vergroten en de maatnauwkeurigheid te verbeteren. Ze zijn ook hittebestendig waardoor ze in vijandige omgevingen kunnen worden gebruikt zonder risico op beschadiging door vervuiling.

Siliciumnitride keramiek heeft een hogere elasticiteitsmodulus dan staal, wat betekent dat het beter bestand is tegen vervorming onder belasting en grotere lasten kan dragen in kleinere verpakkingen met minder trillingen, waardoor de prestaties en productiviteit verbeteren. Bovendien zorgen lage wrijvingsniveaus voor een nauwkeurigere werking van machines en verlengen ze hun levensduur.

Siliciumnitride zet niet uit bij hitte, waardoor het ideaal is voor toepassingen bij verschillende temperaturen. Bovendien is dit materiaal ongevoelig voor corrosie, waardoor het geschikt is voor de scheepvaart en andere ruwe omgevingen en het gladde oppervlak beter bestand is tegen schuren dan staal.

Lichtgewicht

Keramische kogels van siliciumnitride kunnen een ideale oplossing zijn in veeleisende omgevingen waar metalen lagers na verloop van tijd snel zouden corroderen, zoals in de luchtvaart, het leger en de chemische procesindustrie. Hun weerstand tegen vocht maakt ze bijzonder waardevol in deze sectoren - met minder onderhoudskosten en een langere levensduur van het product als gevolg van de weerstand tegen corrosie en vocht.

Dankzij de niet-magnetische en isolerende eigenschappen van siliciumnitride kan het effectief worden gebruikt in magnetische velden zonder elektriciteit te geleiden, een essentiële eigenschap voor gebieden zoals MRI-machines of halfgeleiderproductieapparatuur waar elektrische erosie deze zou kunnen beschadigen. Bovendien voorkomt deze eigenschap interferentie van elektromagnetische velden die anders de functionaliteit van radiofrequente of akoestische apparaten zouden kunnen belemmeren.

Siliciumnitride onderscheidt zich onder de hybride kogellagermaterialen door zijn uitzonderlijke sterkte, duurzaamheid en corrosiebestendigheid. Het feit dat het bestand is tegen hoge belastingen en snelheden zorgt voor precisie, terwijl de lage wrijvingsfactor een grotere energie-efficiëntie en minder warmteontwikkeling mogelijk maakt.

De lichtgewicht eigenschappen van siliciumnitride zorgen ervoor dat de middelpuntvliedende kracht tijdens het draaien met hoge snelheden effectief wordt verminderd, waardoor het geluids- en trillingsniveau afneemt, polijsten eenvoudig wordt en de wrijving verder afneemt. Omdat de dichtheid van siliciumnitride slechts 1/4 is van die van staal en omdat het zo licht is voor zijn hardheids- en stijfheidskenmerken, is siliciumnitride een uitstekende materiaalkeuze voor hybride en volledig keramische lagers zoals die vaak worden aangetroffen in hoekcontactkogellagers (ACBB's) en lineaire lagers.

Niet-geleidend

Siliciumnitride is elektrisch niet-geleidend, waardoor het het perfecte materiaal is voor precisielagers. Ze zijn bestand tegen hoge snelheden zonder de structurele integriteit aan te tasten of te moeten worden gesmeerd, waardoor ze kostenefficiënter zijn dan stalen kogels en hun langere levensduur de onderhoudskosten en stilstandkosten verlaagt.

Omdat siliciumnitride een anorganisch materiaal is, heeft het niet te maken met dezelfde corrosieproblemen als metalen zoals aluminium en ijzer, waardoor het geschikt is voor zware chemische omgevingen en toepassingen met hoge snelheden waarbij corrosie andere materialen zou kunnen beschadigen. Bovendien is siliciumnitride goed bestand tegen oxidatie, waardoor het geschikt is voor gebruik in de ruimtevaart en in militaire toepassingen waar extreme temperaturen kunnen voorkomen.

Siliciumnitride kogels zijn een steeds populairdere keuze geworden voor wedstrijdwielrennen en skateboarden vanwege hun lichte gewicht, waardoor de centrifugale kracht wordt verminderd. Keramische kogels hebben ook gladde oppervlakken waardoor ze makkelijker draaien en minder snel slijten. Bovendien zijn ze minder vaak gesmeerd, wat de onderhoudskosten aanzienlijk verlaagt. Siliciumnitride keramiek biedt talloze voordelen waardoor het ideaal is voor vele toepassingen, zoals precisielagers voor bewerkingsmachines, autolagers, isolatielagers voor windturbines en corrosiebestendige lagers in de petrochemische industrie. Bovendien voorkomt hun niet-geleidende aard dat er elektrische stroom doorheen gaat die andere onderdelen van de motor van een elektrisch voertuig of zelfs het accupakket kan beschadigen.