Tư vấn
Vật liệu làm vòng bi cho các môi trường đặc biệt.
Th3
1. 1. Vật liệu cho vòng bi cho các môi trường đặc biệt
Vòng bi được sử dụng trong nhiều máy móc và là bộ phận hỗ trợ tải (lực) và quay trơn tru.
Đặc biệt, vòng bi Koyo để sản xuất thiết bị và thiết bị y tế cho các linh kiện điện tử tốt như chất bán dẫn, màn hình mỏng và phương tiện lưu trữ được sử dụng trong các môi trường đặc biệt (sạch, chân không, ăn mòn, nhiệt độ cao, v.v.). Cũng có những ứng dụng yêu cầu tính năng đặc biệt (không nhiễm từ, cách điện, v.v.) cho vòng bi.
| Môi trường áp dụng | Ứng dụng cho vòng bi cho các môi trường đặc biệt | |||
|---|---|---|---|---|
| Thiết bị sản xuất chất bán dẫn | Thiết bị sản xuất màn hình mỏng (tinh thể lỏng, plasma) | Thiết bị sản xuất phương tiện lưu trữ (đĩa cứng) |
Thiết bị y tế MRI, v.v. | |
| Sạch | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ |
| Máy hút bụi | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ |
| Ăn mòn | ✔ | ✔ | ||
| Nhiệt độ cao | ✔ | ✔ | ✔ | |
| Không từ tính | ✔ | ✔ | ✔ | |
| Vật liệu cách nhiệt | ✔ | |||
2. 2. Vật liệu vòng quỹ đạo và con lăn
Thép chịu lực crom carbon cao, có khả năng chống mỏi khi lăn, thường được sử dụng làm vật liệu cho bánh xe chịu lực và các con lăn. Tuy nhiên, trong môi trường sạch và chân không, không thể sử dụng dầu chống gỉ bôi lên vòng bi, và không thể sử dụng thép chịu lực crom cacbon cao, có khả năng chống ăn mòn kém, rỉ sét và không thể sử dụng được. Vì vậy, thép hoặc gốm sứ đặc biệt phù hợp với môi trường sử dụng và hiệu suất được sử dụng.
1) Thép đặc biệt
Thép không gỉ Martensitic (JIS SUS440C), Thép không gỉ kết tủa (JIS SUS630), Thép công cụ tốc độ cao (JIS SKH4, AISI M50), Thép không gỉ không nhiễm từ.
a) Trong môi trường sạch / chân không, thép không gỉ Mactenxit (JIS SUS440C), có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, được sử dụng vì dầu chống gỉ gây ô nhiễm môi trường sạch.
b) Trong môi trường ăn mòn, thép không gỉ mactenxit được sử dụng. Thép không gỉ kết tủa (JIS SUS630) được sử dụng trong môi trường ăn mòn nghiêm trọng hơn. Tuy nhiên, thép không gỉ ferit không có đủ độ bền mỏi cán, và có giới hạn về tải trọng làm việc.
C) Trong môi trường nhiệt độ cao, thép không gỉ Mactenxit được sử dụng lên đến 300°C. Ở nhiệt độ cao trên 300°C, thép công cụ tốc độ cao (JIS SKH4 hoặc ANSI M50) được sử dụng.
2.Gốm sứ : Nitrua silic (Si3N4 ), Zirconia (ZrO2), Silic cacbon hóa(Si3C), JIS SUJ2 (thép chịu lực crom carbon cao).
Gốm sứ rất tốt trong môi trường chân không, ăn mòn và nhiệt độ cao, đồng thời cũng rất tốt trong việc không nhiễm từ tính và cách nhiệt.
Ngoài ra, vì gốm có tỷ trọng thấp hơn thép đặc biệt, lực ly tâm của các phần tử cán nhỏ, làm cho chúng thích hợp để quay ở tốc độ cao.
3. 3 Gốm sứ
Cấu hình cơ bản của vòng bi gốm bao gồm vòng bi hoàn toàn bằng gốm (tất cả các vòng rãnh và con lăn đều là gốm) và vòng bi bằng gốm kết hợp (chỉ con lăn là gốm).
Đối với vòng bi gốm kết hợp, vòng trong và vòng ngoài được làm bằng vật liệu thích hợp cho ứng dụng.
Đối với lồng vòng bi sứ, vật liệu kim loại, vật liệu nhựa thông, … được sử dụng tùy thuộc vào môi trường và điều kiện sử dụng.
4.Chất bôi trơn
Dầu nhớt đóng vai trò chính trong quá trình quay ổn định và trơn tru của vòng bi. Chất bôi trơn được sử dụng trong các vòng bi môi trường đặc biệt bao gồm mỡ bôi trơn và chất bôi trơn rắn.
1) Dầu mỡ
Bôi trơn bằng mỡ có độ bôi trơn tốt hơn bôi trơn rắn, và được sử dụng trong phạm vi có thể bay hơi một lượng rất nhỏ dầu. Ở nhiệt độ môi trường xung quanh dưới 200°C, “mỡ gốc flo”, ổn định về mặt hóa học ở áp suất hơi thấp, được sử dụng chủ yếu.
2) Chất bôi trơn rắn
Chất bôi trơn rắn được sử dụng trong môi trường sạch, chân không cực cao, nhiệt độ cao, nơi không thể sử dụng dầu mỡ hoặc trong môi trường không thể chấp nhận sự bay hơi của dầu từ dầu mỡ.
a) Chất bôi trơn rắn bằng kim loại mềm
Hệ thống kim loại mềm thải ra ít khí hơn từ vòng bi và phù hợp với môi trường chân không cực cao, và được sử dụng bằng cách phủ các con lăn của vòng bi.
b) Vật liệu cấu trúc tinh thể phân lớp chất bôi trơn rắn
Cấu trúc tinh thể phân lớp ổn định nhiệt phù hợp với môi trường nhiệt độ cao và được sử dụng bằng cách phủ các vòng và lồng theo dõi, hoặc bằng cách chứa chúng trong vật liệu lồng. Tuy nhiên, vật liệu cấu trúc tinh thể phân lớp tạo ra một lượng lớn bụi và không thích hợp với môi trường sạch.
c) Chất bôi trơn rắn gốc polyme
Hệ thống polyme với khả năng tạo bụi thấp phù hợp với môi trường sạch và môi trường ăn mòn, đồng thời cũng phù hợp với các điều kiện sử dụng mà môi trường không khí và chân không lặp đi lặp lại. Chất bôi trơn rắn gốc polyme được sử dụng để phủ các vòng và lồng theo dõi, hoặc làm vật liệu cho lồng.