Keramická ložiska Vs. Ocelová ložiska

V průmyslovém poli se ložiska nazývají 'klouby ' průmyslu a jsou to základní komponenty v mnoha strojích a zařízeních. Vhodná ložiska mohou pomoci strojům podporovat zátěž, snížit tření a prodloužit životnost služby pohyblivých částí.

Podle surovin ložisek lze obvykle rozdělit na ocelová ložiska (chromová ocel, uhlíková ocel, nerezová ocel atd.) A keramická ložiska (zirkono A, nitrid křemíku atd.). Je pozoruhodné, že keramická ložiska, jako vznikající materiál ložiska, získala pozornost od mnoha průmyslových odvětví a oborů.

V tomto článku, Ložisko LNB zavede podrobně keramická ložiska a prozkoumá rozdíly mezi nimi a ocelovými ložiskami, jakož i jejich příslušné výhody a nevýhody. Doufám, že pomohou zákazníkům lépe porozumět těmto dvěma typům ložisek a jejich vlastností, aby si mohli dělat lepší rozhodnutí.

Co je to keramické ložisko?

1. Definice keramického ložiska

Keramická ložiska jsou vyrobena z keramických materiálů a normálních ložisek se také používají hlavně k podpoře rotujících nebo pohyblivých hřídelí nebo částí. Nejčastěji používanými keramickými materiály jsou nitrid křemíku (SI3N4), oxid zirkonia (Zro2) atd. Keramická ložiska jsou navržena tak, aby snižovala tření, zlepšila odolnost proti opotřebení a prodloužila životnost služby.

Pracovní princip Keramická ložiska jsou také podobná jiným typům ložisek, snižují tření a opotřebení přes válcovací prvky mezi vnitřními a vnějšími kroužky, aby se dosáhlo hladkého pohybu. Kvůli jejich vynikajícím materiálovým vlastnostem se keramická ložiska široce používají v různých typech strojů a vybavení, zejména v extrémně drsném prostředí a zvláštních pracovních podmínkách.

2. Výhody keramického ložiska

(1) LIGHT Hmotnost 

Keramická ložiska mají nízkou hustotu, takže jsou obvykle lehčí než kovová ložiska, což pomáhá snižovat hmotnost celkové mechanické struktury a zlepšovat manévrovatelnost zařízení.

(2) Vysoká rychlost 

Keramická ložiska mají nízký koeficient tření, během provozu strojního zařízení mohou snížit výrobu tepla, zlepšit energetickou účinnost a zvýšit jejich rychlost než ocelová ložiska. Keramická ložiska jsou tedy obvykle vhodná pro vysokorychlostní provozní prostředí.

(3) Vysoká odolnost proti tvrdosti a opotřebení 

Tvrdost keramických materiálů je mnohem vyšší než u tradičních kovů. Tato vlastnost způsobuje, že keramická ložiska jsou účinně odolná vůči opotřebení a škrábance a vhodná pro těžká zatížení a vysokofrekvenční provozní prostředí.

(4) Odolnost proti korozi 

Keramické materiály mají vynikající odolnost proti korozi na mnoho chemikálií (jako jsou kyseliny a alkaliky). Proto jsou keramická ložiska vhodná pro použití v drsném prostředí, zejména v chemickém a potravinovém průmyslu.

(5) Odolnost proti vysoké teplotě 

Keramická ložiska vydrží vyšší teploty než ocelová ložiska a jsou vhodná pro vysokoteplotní aplikace.

(6) Elektrická izolace 

Keramická ložiska mají nízkou elektrickou vodivost. Protože nemohou provádět elektřinu, mohou zabránit zkratům a obloukům při použití v elektrických zařízeních, čímž se eliminuje zvláštní potřebu izolace v trakčních motorech.

(7) nízký hluk 

Keramická ložiska generují během provozu menší hluk, takže jsou vhodná pro aplikace, které vyžadují klidné prostředí, jako jsou přesné nástroje a špičkové domácí spotřebiče atd.

(8) Nízká tepelná rozšiřování 

Keramika má menší koeficient tepelné roztažnosti, který může udržovat lepší rozměrovou stabilitu a nebude se významně deformovat, když se teplota změní.

Typy keramických ložisek

Podle různých metod klasifikace lze keramická ložiska rozdělit na mnoho typů. Zde bude provedena jednoduchá klasifikace ze tří aspektů: materiálu, složení materiálu a struktura.

1. klasifikace podle materiálů

(1) Ložiska zirkonia 

Materiál oxidu zirkonia se používá k výrobě kroužků a válcovacích prvků keramického ložiska, zatímco klec obecně používá PTFE a PVDF. Existují také další materiály klece, jako je mosaz (Cu), nylon (RPA66-25), speciální inženýrské plasty (Peek, PI), ocel, nerezová ocel atd. ložiska zirkonia Mají velmi dobrou odolnost proti opotřebení a mechanická pevnost, které jsou vhodné pro použití ve vysoce korozivním prostředí, jako jsou chemické a lékařské vybavení.

(2) Ložiska nitridu křemíku 

Tento druh kroužků a válcovacích prvků keramických ložisek obvykle používají materiál nitridu křemíku (SI3N4), klec obecně používá PTFE a PVDF. Ve srovnání s materiály Zro2 je keramické ložisko materiálu SI3N4 přizpůsobeno vyšším rychlostem a kapacitám zatížení a vyšší teplotě okolního okolí a běžným aplikacím v leteckém a vysokorychlostním stroji.

(3) keramická ložiska oxidu hlinitého 

Tyto typy ložisek jsou vyrobeny z aluminy jako hlavního materiálu. Mají dobrou tepelnou vodivost a izolační vlastnosti, vhodné pro aplikace při vysokých teplotách s vysokými požadavky na tepelnou správu.

2. klasifikace složením materiálu

(1) Plná keramická ložiska 

Vnitřní kroužek, vnější prsten a válcovací prvky tohoto typu keramických ložisek jsou vyrobeny z keramických materiálů, které mají vynikající odolnost proti korozi, odolnost proti opotřebení, odolnost proti vysoké teplotě, antimagnetická a elektrická izolace atd. Plná keramická ložiska jsou vhodná pro tvrdé a závažné pracovní podmínky.

(2) Hybridní keramická ložiska 

Vnitřní kroužek nebo vnější kroužek hybridních keramických ložisek je obvykle vyroben z kovových materiálů (ocel, nerezové oceli), zatímco válcovací prvky jsou vyrobeny z keramických materiálů (jako je oxid zirkonia, nitrid křemíku atd.). Tento typ keramických ložisek kombinuje sílu kovu s nízkými třeními keramiky. Jsou vhodné pro příležitosti vyžadující vyšší odolnost proti zatížení a opotřebení.

(3) Úplné doplňkové keramická ložiska 

Úplná doplňková keramická ložiska jsou speciálně navržená ložiska, ve kterých se válcovací prvky (jako jsou kuličky nebo válečky) téměř vyplňují mezi vnitřním kroužkem a vnějším kroužkem. Tento design může zvýšit kontaktní plochu, čímž se zlepší nakládací kapacita a rigiditu.

3. klasifikace podle struktury

Stejně jako běžná ložiska lze keramická ložiska klasifikovat do mnoha typů podle jejich struktury:

Keramická hluboká drážková kuličková ložiska 

Keramický úhlová kontaktní ložiska kuliček 

Keramická samostavba kuličkových ložisek 

Keramická tahová kuličková ložiska 

Kramická válcová ložiska 

Keramická zužující válečková ložiska atd.

Keramická ložiska vs. ocelová ložiska

1. Srovnání správností mezi keramickými ložiskami a ložiskami z oceli

Porovnání vlastností keramických ložisek a ložisek oceli
Položka	Keramický ložisko	Ocelové ložisko
Materiály	Zirkonia (Zro2), nitrid křemíku (SI3N4), Alumina (AL2O3) atd. Uhlíková ocel, chromová ocel, nerezová ocel atd.	Uhlíková ocel, chromová ocel, nerezová ocel atd.
Hustota	Nižší hustota	Vyšší hustota
Tření	Koeficient nízkého tření	Koeficient vysokého tření
Provozní teplota	Dobrá teplotní odolnost, až asi 800 ℃	Špatná teplotní odolnost, 100-200 ℃
Odolnost proti korozi	Dobrý; vhodné pro chemické a vlhké prostředí	Chudý; Nerezová ocel může být použita ve vlhkém prostředí, ale ne v korozivních chemických prostředích
Tvrdost	Vysoký	Nízký
Tepelná vodivost	Nízký	Vysoký
Elektrická vodivost	Nízká vodivost, elektrická izolace	Ano
Rychlost	Rychle	Pomalý
Magnetismus	Žádný	Ano
Nosit odpor	Velmi dobré	Dobrý

2. Výhody srovnání mezi keramickými ložiskami a ocelovými ložiskami

Porovnání výhod keramických ložisek a ložisek oceli
Keramický ložisko	Ocelové ložisko
1. Vysoká rychlost 2. Lehká hmotnost 3. Silná odolnost proti korozi, odolnost proti kyselině a alkalii, rezistence na rzi 4. Elektrická izolace, nízká vodivost 5. Vysoká a nízkoteplotní odpor 6. Vysoká tvrdost 7. Lepší tepelný výkon 8. Nemagnetický 9. Samoobjem bez oleje 10. Dlouhá životnost služby	1. nízké náklady 2. Dobrá zpracovatelnost, snadno se snížit a proces 3. Dobrý dopadový odpor 4. Více velikostí a stylů 5. Snadné údržbu a opravy

3. Nevýhody srovnání mezi keramickými ložiskami a ocelovými ložiskami

Nevýhody srovnání keramických ložisek a ocelových ložisek
Keramický ložisko	Ocelové ložisko
1. Vysoké náklady 2. Při vysokém dopadu se může zlomit	Náchylný k rzi a korozi ve vlhkém nebo chemickém prostředí    2. koeficient velkého tření a vysoká ztráta    3. Těžká hmotnost    4. Při opakovaném zatížení více náchylné k únavě

Aplikace keramického ložiska

1. Aerospace:

Letadla a kosmická loď čelí velmi drsnému provoznímu prostředí. Vzhledem k keramickým lovům mají mnoho výhod, jako je lehká, mít nízký koeficient tření, vysokoteplotní odolnost, odolnost proti korozi a další, mohou pracovat v super extrémním prostředí.

2. lékařské spotřebiče/vybavení  

Lékařské vybavení včetně chirurgických nástrojů, vysoce přesného lékařského vybavení zubního zařízení atd. Tyto lékařské stroje obvykle vyžadují velmi čisté a sterilní pracovní prostředí. Keramická ložiska jsou přátelská k organismu a mohou snížit infekci. Mají antibakteriální vlastnosti a poskytují výhody snadného čištění, odolnosti proti korozi atd. Z těchto důvodů nalezení skvělé aplikace v lékařských spotřebičích a zařízeních, zejména v oblastech, kde se používají chemické čisticí prostředky nebo dezinfekční prostředky.

3. motocykly, kola a skateboardy   

Keramická ložiska se mohou pochlubit výhodou, jako je lehká, odolnost vůči dobrému opotřebení a koeficient s nízkým třením; Najdou široké aplikace ve vysoce výkonných vozidlech.

4. chemický a farmaceutický průmysl    

V chemickém a farmaceutickém průmyslu jsou mechanická zařízení často vložena do hrozné atmosféry korozivních chemikálií nebo vysokoteplotních podmínek. Keramická ložiska s vlastnostmi, jako je odolnost proti korozi a vysokoteplotní odolnost, mohou zvýšit pracovní účinnost strojního zařízení a zároveň prodloužit životnost mechanických zařízení.

5. elektronické zařízení a zařízení    

Keramická ložiska se mohou pochlubit elektrickou izolací a nízkou tepelnou roztažkou. Díky tomu jsou vysoce vhodné pro použití ve vysokofrekvenčních, vysoce výkonných a vysoce přesných elektronických zařízeních ke zlepšení celkového výkonu, což zajišťuje spolehlivost v mechanickém vybavení.

6. Průmysl potravin a nápojů   

Keramická ložiska mají vlastnosti odolnosti vůči vysoké teplotě a korozi a snadno se čistí; Obvykle se tedy používají pro zpracování potravin a plnění nápojů, které hodně přispívají k hygieně a bezpečnosti celého výrobního procesu a snižují riziko křížové kontaminace.