Silicone Nitride Ballen

Siliconennitride is een hoogwaardig materiaal dat is ontworpen om extreme temperaturen en omstandigheden te weerstaan, waaronder de lichtgewicht samenstelling die wrijving vermindert bij hogesnelheidsbewerkingen en bestand is tegen corrosie en chemicaliën.

Normaal gesproken worden HIPed Si3N4 kogels gepolijst met hardere slijpmiddelen die krassen en defecten in de ondergrond achterlaten op het afgewerkte keramiek. In dit artikel biedt chemomechanisch polijsten een alternatieve afwerkingsmethode.

Hoge elasticiteitsmodulus

De hoge elasticiteitsmodulus van siliciumnitride betekent dat het extreem stijf is en na vervorming snel naar zijn oorspronkelijke staat kan terugkeren, wat helpt om de precisie onder belasting te handhaven door energieverlies en wrijving te minimaliseren en tegelijkertijd de warmteontwikkeling in hogesnelheidslagers te verminderen en de efficiëntie te verhogen en de levensduur van het systeem te verlengen. Dankzij deze eigenschap kunnen mechanische systemen die onder belasting werken, nauwkeurig blijven werken terwijl het energieverlies en de wrijvingsverliezen afnemen, en wordt ook de levensduur van het systeem verlengd doordat er minder warmte wordt gegenereerd terwijl de efficiëntie en de levensduur van mechanische onderdelen toenemen.

Hybride en volledig keramische lagers bestaan uit stalen binnen- en buitenringen met daartussen keramische kogels en retainers, die gebruikt worden in toepassingen waar hoge snelheden, zware belastingen of blootstelling aan corrosieve elementen superieure prestaties vereisen. Omdat siliciumnitride een lagere dichtheid heeft dan staal, vermindert het de centrifugale kracht en het slippen, waardoor tot 30% hogere snelheden mogelijk zijn zonder veel smering.

Het lagere gewicht van keramische kogels helpt ook trillingen en doorbuiging van de spindel te verminderen, waardoor de nauwkeurigheid toeneemt. Hun thermische uitzettingscoëfficiënt is lager dan die van staal, waardoor ze minder gevoelig zijn voor temperatuur en minder snel vastlopen, terwijl hun hoge hardheid en taaiheid bescherming bieden tegen externe harde deeltjes die ze mogelijk zouden kunnen beschadigen.

ZYS siliciumnitride keramische kogels worden gemaakt met behulp van geavanceerde technieken, waaronder sproeidrogen granulatie, koud isostatisch persen, net size molding, GPS HIP sinterproces en zeer efficiënt slijpen om G5 precisie en kwaliteit 1 materiaal te bereiken.

Lage wrijvingscoëfficiënt

Volledig keramische lagers hebben een veel lagere wrijvingscoëfficiënt dan roestvrijstalen of hybride lagers, waardoor ze meer belasting kunnen dragen met minder wrijving. Keramisch materiaal heeft ook de neiging om langzamer uit te zetten en in te krimpen bij temperatuurveranderingen dan metalen, waardoor het betrouwbaarder is bij gebruik bij hogere temperaturen dan hun metalen tegenhangers.

Keramiek heeft een extreem lage wrijvingscoëfficiënt (0,001) wanneer het met elkaar in contact komt, die nog verder kan worden verhoogd wanneer het met smeermiddelen wordt bedekt voor betere resultaten. Keramiek is daarom ideaal voor toepassingen waar centrifugale kracht of slippen grote problemen kunnen opleveren.

Gesmeerde coatings kunnen de tribologische eigenschappen van keramische materialen drastisch verbeteren, waaronder hun slijtvastheid. De tribologische prestaties van gesinterde siliciumnitride kogels kunnen verder worden verbeterd door FL-GNP (femtoseconde laser-geïnduceerde nanodeeltjes) toe te voegen.

Gesinterde FL-GNP-gebaseerde Si3N4-keramiek werd bereid door vonk-plasmasintering (SPS) met verschillende samenstellingen van monolithisch Si3N4. Optische microscopiebeelden laten zien dat composieten met 3 wt% FL-GNP toevoeging bijna geen slijtgroeven hebben in vergelijking met monolithische monsters; hun wrijvingscoëfficiënt, elasticiteitsmodulus hardheid en breuktaaiheid werden aanzienlijk verhoogd door deze toevoeging, evenals hun wrijvingscoëfficiënt, elasticiteitsmodulus hardheid en breuktaaiheid eigenschappen; terwijl hun tribologische eigenschappen verder werden verbeterd met isooctaan als smeermiddel.

Hoge sterkte

Siliciumnitride kogels hebben een hoge mechanische sterkte en destructieve taaiheid, waardoor ze grote krachten kunnen weerstaan zonder te degraderen. Hun chemische weerstand betekent ook dat ze uitstekend werken in ruwe omgevingen waar andere materialen snel zouden desintegreren, terwijl hun niet-magnetische eigenschappen ze perfect maken voor toepassingen die niet-geleidende materialen vereisen.

Keramische kogels hebben een uitzonderlijke temperatuurbestendigheid. Hun hardheid blijft constant bij 800 graden Celsius, wat betekent dat ze bestand zijn tegen hoge snelheden zonder te vervormen. Bovendien kunnen deze keramische kogels ook worden gebruikt in toepassingen die corrosiebestendige materialen vereisen, zoals zeewater of omgevingen met sterke zuren of logen.

Si3n4 kogels onderscheiden zich niet alleen door hun uitzonderlijke hardheid; door hun lage dichtheid zijn ze ook lichter dan stalen lagers en verminderen ze de centrifugale krachten tijdens het draaien, wat leidt tot hogere snelheden en minder slijtage aan oppervlakken. Omdat ze zelfsmerend zijn, werken ze bovendien zonder smeermiddelen op oliebasis die vervuiling veroorzaken.

Ze worden geproduceerd via een efficiënt proces van poeder tot afgewerkt product. Ze worden gesinterd met GPS (gas pressure sintering) of HIP (hot isostatic pressing), afhankelijk van de eisen van de klant. Daarna worden ze geslepen voor een uniforme grootte en sferische precisie voordat ze uitgebreide kwaliteitscontroleprocedures doorlopen om te voldoen aan de strenge specificaties die vereist zijn voor veeleisende toepassingen. Hierdoor voldoen al onze producten aan strenge specificaties die de eisen van de klant overtreffen.

Hoge corrosiebestendigheid

Keramische kogels van siliciumnitride zijn hoogwaardige keramische materialen die in een hele reeks toepassingen worden gebruikt. Door hun weerstand tegen extreme temperaturen, slijtage, schuren, corrosie en omgevingsbelasting zijn ze ideaal voor kogel- en cilinderrollagers in werktuigmachines, auto- en vliegtuigmotoren en aluminiumsmelterijen.

Si3n4 kogels hebben een lage wrijvingscoëfficiënt die energieverlies en warmteontwikkeling minimaliseert, wat leidt tot een betere efficiëntie en een langere levensduur van het systeem. Door hun lage coëfficiënt zijn ze bijzonder geschikt voor situaties waarin hoge snelheden vereist zijn, terwijl de lagere smeringsvereisten de onderhoudskosten verlagen en de betrouwbaarheid van machines verder verhogen.

Deze kogels hebben een uitzonderlijke hardheid - tot 20 keer harder dan staal - die helpt lagers te beschermen tegen schade en hun levensduur te verlengen. Bovendien zijn deze chemisch inerte kogels bestand tegen hoge temperaturen voor gebruik in toepassingen met chemische verwerking of vergelijkbare omgevingen.

De productie van deze keramische kogels begint met sproeidrogen granulatie en gaat verder met sproei-isostatisch drukvormen, net size molding, GPS HIP sinteren, slijpen en polijsten. Een streng inspectie- en testprogramma zorgt ervoor dat elke batch voldoet aan strenge toepassingseisen op het gebied van sterkte en duurzaamheid.