Kullager av zirkoniumoxid och kiselnitrid

Zirkoniumdioxidkeramiska kullager är icke-magnetiska och konstruerade för att fungera i tuffa miljöer. Dessutom bidrar deras minskade centrifugalkrafter och högre hastigheter till att förbättra hastighetsprestandan.

Kiselnitrid ger ett överlägset korrosionsskydd och tål extrema temperaturer utan att försämras, vilket gör det till ett utmärkt val för kemisk bearbetning eller marina miljöer.

Vikt

Keramiska lager är betydligt lättare än sina motsvarigheter i stål, vilket gör att de kan arbeta i högre hastigheter utan att kompromissa med tillförlitlighet eller hållbarhet. Dessutom kräver de mindre smörjning, vilket ytterligare ökar deras driftshastigheter. Keramiska kullager finns i antingen hybrid- eller helkeramiska konfigurationer; hybridlager har inner-/ytterringar av stål med keramiska kulor för ökad hastighet; helkeramiska lager innehåller 100%-keramiska komponenter (t.ex. ringar och hållare).

Keramik har en densitet som är 40% lägre än stål, vilket avsevärt minskar centrifugalkraften och förbättrar höghastighetsapplikationer där centrifugalkrafter kan deformera eller skada lager. Dessutom minskar den lägre vikten vibrationer och spindelböjning vilket förbättrar noggrannheten.

Kiselnitrid skiljer sig från metaller genom att ha en låg termisk expansions- och kontraktionskoefficient, vilket gör att det kan motstå betydande temperaturförändringar utan att dess egenskaper påverkas. Materialet är dessutom icke-magnetiskt och korrosionsbeständigt, vilket gör det lämpligt för applikationer i marina miljöer eller miljöer som utsätts för frekventa temperaturvariationer, t.ex. MRI-scanners (magnetisk resonanstomografi), utrustning för halvledartillverkning och värmebehandlingsugnar.

Kiselnitrid är visserligen ett hårt och hållbart material, men det måste också hanteras varsamt eftersom det är ömtåligt och känsligt för slagskador. Därför bör det inte användas i applikationer som kan innebära plötsliga stötar eller vibrationer.

Termisk expansionskoefficient

Keramiska kulor av zirkoniumoxid och kiselnitrid skiljer sig mest åt genom sin termiska expansionshastighet. Denna faktor har en direkt inverkan på det tillgängliga installationsutrymmet, särskilt i miljöer med höga temperaturer. Kiselnitrid har lägre expansion än stål, vilket gör den bättre lämpad för högtemperaturtillämpningar samt för vakuummiljöer där avgasning kan vara ett problem.

Zirkoniumoxidkeramik är starka keramiska material med liknande termiska egenskaper som stål. Det gör att de tål höga temperaturer utan att oxidera eller korrodera, vilket ger större temperaturtolerans och skydd mot slagfrakturer. Ibland stabiliseras de till och med med yttriumoxid för ytterligare styrka och slagtålighet.

Zirkonia utmärker sig bland andra material genom att vara mycket slitstarkt och korrosionsbeständigt samtidigt som det har en extremt låg expansionskoefficient vid rumstemperatur. Detta gör det möjligt för tillverkare att konstruera lager med liknande axel- och huspassningar som traditionella stålkulor, men som ändå förblir stabila under högre driftstemperaturer - vilket bidrar till att uppnå mer exakta lagerpassningar för applikationer med högre temperaturer. Zirkoniumdioxid är icke-magnetiskt och elektriskt isolerande, vilket gör det till ett utmärkt materialval för applikationer som involverar magnetisk interferens - såsom elektronik och medicinsk utrustning. På The Precision Plastic Ball Company erbjuder vi högkvalitativa precisionskullager av zirkoniumoxid och kiselnitrid som uppfyller dessa specifikationer för olika användningsområden - kontakta oss idag om du vill ha mer information eller vill göra en beställning!

Motståndskraft mot slitage

Zirkoniumdioxidkeramiska lagers styrka gör dem mycket motståndskraftiga mot korrosion och slitage, vilket minskar underhållsbehovet samtidigt som utrustningens effektivitet ökar. Dessutom gör deras extrema temperaturtolerans dem till ett idealiskt val för krävande industriella applikationer som kräver ständiga lagerbyten.

Kiselnitrid är ett mer motståndskraftigt material än zirkonia, men har ändå en exceptionellt låg friktionskoefficient som gör att det smörjer sig självt utan behov av ytterligare smörjning. Dessutom gör korrosions- och nötningsbeständigheten materialet lämpligt för hantering av tunga laster och vibrationer, vilket gör kiselnitrid till det perfekta materialvalet för mekaniska system som måste arbeta under tuffa förhållanden.

Lager av kiselnitrid har elektriska isoleringsegenskaper som är idealiska för högvakuum och marina tillämpningar, medan deras låga vikt och låga friktion gör dem lämpliga för precisionsmaskiner. NASA:s ingenjörer bytte till och med ut turbinerna i rymdfärjorna mot kiselnitridlager på grund av deras ökade bärförmåga och prestanda under extrema förhållanden jämfört med stållager - vilket ger upp till 40% längre drifttid jämfört med de ursprungliga lagren.

Kiselnitridkeramik kräver särskild omsorg under tillverkningen för att garantera kvalitet och tillförlitlighet, precis som andra keramiska material. För att bedöma dess livslängd och prestanda som lagermaterial utför forskare utmattningstester med rullande kontakt som involverar rullande kulor på andra kulor i olika uppställningar, t.ex. riggar med dubbla skivor, riggar med kulor på stänger och riggar med skivor på stänger.

Temperaturbeständighet

Kiselnitrid är ett exceptionellt keramiskt material för användning i applikationer med höga temperaturer. Det är motståndskraftigt mot termisk chock, korrosionsbeständigt och elektriskt isolerande; i högvakuummiljöer utan att producera avgasning som andra material kan göra.

Kiselnitrid överträffar de flesta metaller när det gäller hårdhet, och värmebehandling kan bara öka denna förmåga. Dessutom är dess densitet lägre än stål, vilket gör den lättare och lämpar sig bättre för viktkänsliga applikationer. Kiselnitridens korrosionsbeständighet gör den dessutom lämplig för nedsänkning i vattenmiljöer under längre perioder.

Keramiska lager har en exceptionellt låg friktionskoefficient och är självsmörjande, vilket eliminerar behovet av fett i de flesta applikationer. De kan användas med eller utan burar och arbetar inom ett extremt brett temperaturområde - även i kryogena miljöer - vilket ger oöverträffad precisionsprestanda. Keramiska lager finns i en mängd olika storlekar, former och material.

FHD erbjuder både zirkoniumoxidkeramiska lager i tumstorlek och standardmetriska kiselnitridkeramiska lager för att möta alla applikationer, medan deras motsvarigheter i kiselnitrid kan ge bättre prestanda baserat på driftsmiljö och applikationsstorlek. Vid val av material för lagerapplikationer som involverar höghastighetsrotation och vibrationer, t.ex. i roterande enheter eller högfrekvensoscillatorer, bör kiselnitrid väljas för att säkerställa maximal prestanda.