Użycie niewłaściwego materiału łożyskowego może prowadzić do szybkiego zużycia, przedwczesnej awarii i kosztownych przestojów. Wybór odpowiedniego materiału zapewnia wydajność, trwałość i niezawodność w wymagających zastosowaniach.

Łożyska są produkowane z różnorodnych materiałów, w tym metali, niemateriałów i metali porowatych, z których każdy oferuje unikalne właściwości mechaniczne, odporność na zużycie oraz zalety specyficzne dla aplikacji. Wybór odpowiedniego jest kluczowy.

Przyjrzyjmy się najczęściej stosowanym materiałom łożyskowym i ich idealnym zastosowaniom.

Materiały Metalowe

Materiały metalowe dominują w produkcji łożysk ze względu na swoją doskonałą nośność, odporność na ciepło oraz precyzyjność obróbcza. Wśród metali, stal łożyskowa taka jak SAE 52100 i stal chromowa są powszechnie stosowane w aplikacjach o dużym obciążeniu i wysokiej prędkości. Te stale przechodzą proces utwardzania i precyzyjnego szlifowania, aby zapewnić płynny ruch toczenia i wydłużoną żywotność.

Łożyska ze stali nierdzewnej oferują dodatkową zaletę odporności na korozję, co czyni je odpowiednimi do przetwarzania żywności, sprzętu medycznego i zastosowań morskich. Gatunki takie jak AISI 440C zapewniają doskonałą twardość i odporność na zużycie, jednocześnie wytrzymując kontakt z wilgocią lub chemikaliami.

Do zastosowań ciężkich i w ekstremalnych warunkach, łożyska brązowe (często wykonane z brązu cynowego lub brązu aluminiowego) zapewniają doskonałą odporność na zużycie, dobrą nośność i doskonałą wydajność w brudnych lub ściernych warunkach. Często stosowane są w maszynach przemysłowych, gdzie smarowanie może być nieregularne.

W operacjach w wysokich temperaturach, stal narzędziowa lub specjalne stopy takie jak Inconel, są stosowane, zapewniając stabilność wymiarową pod wpływem ciepła. Metale jednak wymagają odpowiedniego smarowania, aby zapobiec uszkodzeniu od tarcia i korozji.

Materiały Niemetalowe

Materiały niemetalowe są wybierane dla aplikacji, gdzie priorytetami są redukcja wagi, odporność chemiczna i redukcja hałasu. Tworzywa inżynieryjne takie jak PTFE (politetrafluoroetylen), PEEK (polieter eter keton) i nylon są popularnymi wyborami. Oferują właściwości samosmarujące, niski współczynnik tarcia oraz odporność na wiele agresywnych chemikaliów.

Łożyska ceramiczne, szczególnie te wykonane z azotku krzemu (Si3N4) lub cyrkonu (ZrO2), są preferowane w środowiskach o wysokiej prędkości i wysokiej precyzji. Ich twardość przewyższa większość metali, a ich wydajność jest wyjątkowa bez smarowania. Łożyska ceramiczne wykazują również doskonałą odporność na korozję oraz minimalne rozszerzenie cieplne.

W zastosowaniach elektrycznych, łożyska na bazie polimerów zapewniają izolację elektryczną przy zachowaniu dobrej odporności na zużycie. Materiały te są powszechne w wyposażeniu do produkcji elektroniki, gdzie nawet niewielkie wyładowania statyczne mogą uszkodzić komponenty.

Chociaż łożyska niena metalowe często mają niższe nośności w porównaniu do metali, doskonale sprawdzają się w lekkich, narażonych na korozję lub w środowiskach czystych.

Materiałów metalowych porowatych

Porowate łożyska metalowe łączą siłę metali z właściwościami samosmarującymi. Zazwyczaj wykonane z brązu spiekanego lub żelaza spiekanego, łożyska te są nasycane smarami podczas produkcji. Mikroskopijne pory w materiale magazynują olej, który jest uwalniany podczas pracy dzięki działaniu kapilarnemu.

Łożyska z brązu spiekanego są powszechnie stosowane w zastosowaniach wymagających niskiej konserwacji, takich jak sprzęt gospodarstwa domowego, małe silniki elektryczne i maszyny rolnicze. Pracują cicho, redukują tarcie i eliminują potrzebę częstego smarowania ręcznego.

Łożyska z żelaza spiekanego są bardziej wytrzymałe i są preferowane w zastosowaniach, gdzie oczekiwane są większe obciążenia. Nadal zachowują właściwość samosmarującą, ale mają większą wytrzymałość mechaniczną niż brąz.

Materiał porowaty jest idealny w środowiskach, gdzie interwały smarowania są długie lub gdzie ponowne smarowanie jest niepraktyczne. Jednak ich wydajność może się pogorszyć, jeśli zanieczyszczenia zablokują pory lub jeśli pracują w warunkach bardzo wysokiej prędkości bez wystarczającego chłodzenia.

Tabela porównawcza materiałów łożyskowych

Wnioski

Wybór odpowiedniego materiału łożyskowego zapewnia optymalną wydajność, długowieczność i dostosowanie do konkretnej aplikacji.W przypadku dalszych pytań prosimy o kontakt sales@SHAC.com