แบริ่งไฮบริดคืออะไร
แบริ่งไฮบริดประกอบขึ้นจากการรวมกันของวงแหวนแบริ่งที่ทำจากเหล็กแบริ่งกลิ้งมาตรฐาน (เช่น 100Cr6, AISI440C) กับลูกกลิ้งซิลิคอนไนไตรด์ (Si₃N₄)
ขนาดและค่าความเผื่อทั้งหมดยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้นแบริ่งไฮบริด HYTEC จึงสามารถแทนที่แบริ่งกลิ้งมาตรฐานได้โดยไม่ต้องดัดแปลงโครงสร้างข้างเคียง
ลูกกลิ้ง Si₃N₄ มอบข้อได้เปรียบหลายประการในการใช้งานต่างๆ โดยเฉพาะในสภาวะแวดล้อมที่วิกฤตและยากลำบาก
ซิลิคอนไนไตรด์ระดับแบริ่งที่ใช้ในลูกกลิ้ง HYTEC มีโครงสร้างจุลภาคที่สม่ำเสมอ ละเอียดมาก และมีความบริสุทธิ์สูง โดยผสมผสานความแข็งแกร่งและความเหนียวที่สูงมาก ความเฉื่อยทางเคมี และเป็นฉนวนไฟฟ้าชั้นเยี่ยม
คุณสมบัติวัสดุ (Werkstoffeigenschaften / Material Characteristics)
| พารามิเตอร์ | หน่วย | Si₃N₄ | 100Cr6 |
|---|---|---|---|
| ความหนาแน่น | [g/cm³] | 3.23 | 7.8 |
| ความแข็ง HV10 ถึงอุณหภูมิ | [kg/mm²] | 1600 - 800°C | 720 - 150°C |
| ความต้านทานแรงอัด | [MPa] | 4000 | ~2300 |
| ความต้านทานแรงดึง | [MPa] | 800 | ~1900 |
| โมดูลัสความยืดหยุ่น | [kN/mm²] | 310 | 210 |
| สัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น | [10⁻⁶/K] | 3 | 11.7 |
| ความต้านทานไฟฟ้า | Ωm | 10¹² — ฉนวน | 0.4×10⁻⁶ — ตัวนำ |
ข้อได้เปรียบของแบริ่งไฮบริด HYTEC
การป้องกันกระแสไฟฟ้าที่เหนือกว่า
ซิลิคอนไนไตรด์เป็นฉนวนไฟฟ้าชั้นเยี่ยม สามารถใช้เป็นลูกกลิ้งแทนวงแหวนในหรือวงแหวนนอกที่เคลือบด้วยเซรามิกออกไซด์
สำหรับแบริ่งขนาดเล็กและขนาดกลาง แบริ่งไฮบริดมักเป็นวิธีแก้ปัญหาที่ประหยัดกว่า
ความทนทานต่อฉนวนไฟฟ้าของลูกบอล Si₃N₄ อยู่ที่ 15,000 V/mm เมื่อเทียบกับความหนาสูงสุด 0.5 mm ของชั้นเคลือบบนวงแหวนแบริ่ง
แรงเสียดทานต่ำ
ซิลิคอนไนไตรด์มีแรงเสียดทานต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับเหล็ก ที่ความเร็วรอบเท่ากัน อุณหภูมิทำงานของแบริ่งกลิ้งไฮบริดจะต่ำกว่า
ส่งผลให้อายุการใช้งานของแบริ่งและสารหล่อลื่นยาวนานขึ้น
เมื่อใช้ร่วมกับจาระบีสังเคราะห์สมรรถนะสูง (เช่น กลุ่มน้ำมันเอสเทอร์/โพลียูเรีย เช่น DUROLUB G237) อายุการใช้งานของแบริ่งสามารถเพิ่มขึ้นได้หลายเท่า
อายุการใช้งานของจาระบี (Fettgebrauchsdauer) — แบริ่งลูกบอล d=60mm / 3000min⁻¹
ความเร็วรอบ / ความเร่ง / ความแข็งแกร่งที่สูงขึ้น
ความหนาแน่นของลูกบอล Si₃N₄ ต่ำกว่าลูกบอลเหล็ก 59% จึงลดแรงหนีศูนย์กลางและแรงเฉื่อยมวลขณะเร่ง/ลดความเร็วของแบริ่ง
เนื่องจากแรงเสียดทานต่ำและอุณหภูมิทำงานต่ำ แบริ่งไฮบริดจึงสามารถทำงานที่ความเร็วรอบสูงขึ้นได้
ตัวอย่างทั่วไปเช่น ขีดจำกัดความเร็วของแบริ่งลูกบอลร่องลึกเพิ่มขึ้น 20% และ ndmmax ของแบริ่งสปินเดิลสมรรถนะสูงสามารถถึง 3 ล้าน
เนื่องจากโมดูลัสความยืดหยุ่นสูงกว่า 50% แบริ่งไฮบริดจึงมีความแข็งแกร่งมากกว่า
ทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและอุณหภูมิทำงานสูง
เนื่องจากสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนลดลง 76% แบริ่งไฮบริด HYTEC จึงไวต่อการผันผวนของอุณหภูมิในการใช้งานน้อยกว่าอย่างเห็นได้ชัด
ช่องว่างแบริ่งขณะทำงานสามารถตั้งค่าได้อย่างแม่นยำมากขึ้น ซิลิคอนไนไตรด์ยังคงรักษาความแข็งที่เกือบเท่าเดิมที่อุณหภูมิ 800°C
เมื่อรวมกับวงแหวนแบริ่งทนความร้อนและการหล่อลื่นแห้งที่เหมาะสม แบริ่งกลิ้งไฮบริดสามารถใช้งานได้ที่อุณหภูมิทำงานสูงถึง 400°C
อายุการใช้งานแบริ่งและสารหล่อลื่นที่ยาวนานขึ้นในการใช้งานที่วิกฤต
แรงเสียดทานระหว่างเหล็กและซิลิคอนไนไตรด์ต่ำมาก ส่งผลให้อุณหภูมิทำงานและการสึกหรอต่ำลง
ส่งผลให้มีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น ความหนาของฟิล์มหล่อลื่นที่จำเป็นสำหรับแบริ่งไฮบริดต่ำกว่าอย่างเห็นได้ชัด จึงสามารถทำงานได้ในสภาวะหล่อลื่นไม่เพียงพอหรือแรงเสียดทานแบบผสม/ขอบเขต
แม้ในสภาวะการทำงานแห้งไม่มีสารหล่อลื่น แบริ่งไฮบริดก็ไม่มีแนวโน้มที่จะเกิดการยึดติด และสามารถทำงานได้นานขึ้นในการทำงานฉุกเฉินที่ไม่มีสารหล่อลื่นเลย
ความต้านทานสูงต่ออนุภาคปนเปื้อนในแบริ่ง
ลูกกลิ้ง Si₃N₄ มักแข็งกว่าอนุภาคปนเปื้อนทั่วไปในแบริ่ง ลูกกลิ้งจะบดหรืออัดอนุภาคลงในรางกลิ้งขณะผ่านไป และลูกกลิ้งถัดไปจะกดให้แบนราบ
ความต้านทานสูงต่อการสั่นสะเทือน
แบริ่งไฮบริด HYTEC ไม่ไวต่อการสั่นสะเทือนขณะหยุดนิ่งค่อนข้างมาก ดังนั้นความเสียหายเช่น false brinelling จึงสามารถป้องกันได้เป็นส่วนใหญ่
การผลิตแบริ่งไฮบริด HYTEC
วงแหวนแบริ่งและตัวยึดผลิตโดยผู้ผลิตชั้นนำในยุโรปและญี่ปุ่น
ลูกบอล Si₃N₄ ระดับแบริ่งของเรา ซึ่งมีโครงสร้างจุลภาคและความพรุนที่เหมาะสมที่สุด ถูกประกอบเข้ากับวงแหวนแบริ่งเหล่านี้ในออสเตรีย
สารหล่อลื่นสมรรถนะสูงของเรามาจากผู้ผลิตเยอรมันที่มีชื่อเสียง และเรายินดีใช้สารหล่อลื่นที่ลูกค้ากำหนดด้วย
ในอุตสาหกรรมอาหาร ใช้สารหล่อลื่นที่ได้รับการรับรอง NSF H1 ซึ่งมักใช้ร่วมกับแบริ่งที่ทำจากวัสดุที่มีการกัดกร่อนต่ำ
ปริมาณขั้นต่ำคือ 1 ชิ้น ดังนั้นลูกค้าจึงสามารถทดสอบแบริ่งไฮบริดด้วยปริมาณขั้นต่ำได้
การผลิตจำนวนน้อยมักจะเสร็จสิ้นภายใน 2–4 วัน
สำหรับโซลูชันการผลิตจำนวนมาก มีพันธมิตรการผลิตทั้งในยุโรปและเอเชีย แม้ในล็อตขนาดกลาง ก็สามารถจัดหาส่วนผสมวัสดุสมรรถนะสูงที่หลากหลาย เช่น PEEK, FKM และเหล็กสมรรถนะสูงได้
แบริ่งประเภทใดที่สามารถผลิตเป็นแบริ่งไฮบริด
ต้นทุนการจัดซื้อแบริ่งไฮบริดมักสูงกว่าแบริ่งเหล็กทั้งหมดอย่างเห็นได้ชัดเสมอ แบริ่งลูกบอลขนาดถึงกลางสามารถผลิตได้อย่าง "คุ้มค่า" ในปัจจุบัน
ต้นทุนการผลิตเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อขนาดลูกบอลที่ใช้ใหญ่ขึ้น
ลูกกลิ้งเซรามิกมีราคาแพงมากและเราติดตั้งเฉพาะเมื่อลูกค้าร้องขอเท่านั้น ระยะเวลานำสำหรับลูกกลิ้งทั่วไปคือ 3–5 สัปดาห์
การติดฉลาก / บรรจุภัณฑ์ / เครื่องหมาย
แบริ่งจะไม่ถูกทำเครื่องหมายภายหลัง ดังนั้นการติดฉลากบนแบริ่งจึงเป็นของดั้งเดิมและไม่เปลี่ยนแปลง
บรรจุในบรรจุภัณฑ์ดั้งเดิมพร้อมสติ๊กเกอร์ระบุตัวตนเพิ่มเติม
แบริ่งไฮบริด HYTEC
ฉลากข้อมูลจำเพาะผลิตภัณฑ์ HYTEC