Недалеко то время, когда, хорошо всем знакомые, подшипники из стали уйдут в прошлое. Характерные для стали недостатки – значительный вес, подверженность коррозии, электропроводность, тепловое расширение, серьезно ограничивают применение стальных подшипников. А вот техническая керамика имеет очень большие перспективы в данной отрасли, уже сегодня керамические изделия вытесняют стальные аналоги в целом ряде производств, и несмотря на более высокую цену спрос на керамику растет с каждым годом.
Старые конструкции из новых материалов
Конструкции подшипника имеют несколько стандартных решений, многолетний опыт их применения позволил выбрать наиболее эффективные модификации для тех или иных целей. Поэтому керамические подшипники изготавливают по отработанной схеме, и они почти не отличаются от своих металлических предшественников, но при этом обладают существенными преимуществами:
- вес намного меньший, чем у изделий из металла;
- устойчивость к радиации и агрессивным средам;
- незначительное тепловое изменение размеров;
- антимагнитные свойства;
- отсутствие коррозийных явлений, в том числе и электрокоррозии;
- минимальные требования к смазке, более того, некоторые виды керамических сборок способны работать без смазочных материалов.
Несмотря на внушительный список преимуществ, повсеместная замена металла сдерживается относительно высокой стоимостью изделий, полностью выполненных из керамики. Инженеры пошли путем компромисса и предложили гибридный вариант, в котором часть конструкции остается металлической, а детали, испытывающие наибольшую нагрузку, сделаны из керамики – шарики или ролики в подшипниках качения и вкладыши или втулки в узлах скольжения.
Типы, химический состав и сферы применения
На сегодняшний день ассортимент выпускаемых керамических и гибридных подшипников очень разнообразен, особенно это касается сборок качения – шариковые и роликовые, радиальные однорядные и двухрядные, упорные и радиально-упорные, прецизионные, с сепаратором из металла, синтетики или открытого типа.
В зависимости от назначения и условий эксплуатации для производства используется керамический материал на основе оксидов алюминия и циркония, карбидов и нитридов кремния. Химический состав и технология определяют возможности подшипников – степень износостойкости, температурный рабочий предел, необходимость в смазочных материалах, максимально допустимая скорость вращения.
Все это разнообразие обеспечивает потребности целого ряда важнейших отраслей промышленности – авиастроение и производство космических аппаратов, выпуск медицинской техники и пищевого оборудования, автомобильное производство, химическое машиностроение и добыча полезных ископаемых. Большая востребованность в керамических подшипниках существует на предприятиях, связанных с производством турбин, генераторов и электромоторов.
И хотя номенклатура гибридных и керамических изделий пока скромнее, чем у стальных сборок, постепенное удешевление производства и новые технологические разработки позволят в скором будущем заменить проблемную сталь эффективной и долговечной керамикой.
Источник: https://www.aliaxis-ui.ru/catalog/keram/tehnicheskaya-keramika/friatec/podshipniki/