اگر نگاهی به صنایع مختلف در ایران بیندازیم، قطعات ریز و درشت و نیز مواد اولیه بسیاری هستند که چرخش چرخ این صنایع را ممکن می کنند. بلبرینگ ها جهت استفاده در هر خط تولید صنعتی ضروری هستند و در انواع مختلف تجهیزات و ماشین آلات استفاده می شوند. از تجهیزات اولیه صنعتی گرفته تا ماشین آلات پیچیده، بلبرینگ ها اصطکاک را کاهش می دهند و حمل انواع بارها را ممکن می سازند؛ بنابراین، استفاده از مواد با کیفیت و قابل اعتماد برای فرآیند ساخت بلبرینگ حیاتی است.
در این مقاله، به بررسی مواد اولیه ای که در ساخت این بلبرینگ ها به کار می رود، خواهیم پرداخت. با به کارگیری این ترکیبات، مدل های متنوعی از بلبرینگ ها در بازار موجود هستند که برای کاربردهای متنوعی مورد استفاده قرار می گیرند.
چه موادی در ساخت بلبرینگ ها به کار می رود؟
برای تولید انواع بلبرینگ های با کیفیت و اجزای متعدد آن ها از مواد مختلفی استفاده می شود. این مواد برای دستیابی به خواص مورد نظر، تحت فرآیند های خاصی قرار می گیرند و بهبود طول عمر و عملکرد بلبرینگ را نتیجه می دهند. در ادامه به بررسی همه موادی که در ساخت بلبرینگ نقش دارند می پردازیم.
در نظر داشته باشید که این مقاله یک مقاله تخصصی نیست و اعداد بیان شده فقط جهت درک بیشتر شما از مواد مختلف بیان شده است.
فولاد کروم
فولاد کروم (SAE 52100) رایج ترین ماده ای است که برای ساخت بلبرینگ های دقت بالا، رولبرینگ های مخروطی و چند مدل دیگر از بلبرینگ ها و رولبرینگ ها استفاده می شود. این ماده هم چنین به طور خاص، برای ساخت اجزایی که بار بر روی آنها قرار می گیرد، مانند رینگ های داخلی و خارجی، ساچمه ها و رولرها استفاده می شود. فولاد کروم عمدتاً از کربن تشکیل شده است و دارای 1.5 درصد کروم می باشد.
فولاد کروم تحت فرآیند های کنترل شده و عملیات حرارتی قرار می گیرد تا بلبرینگ ها در برابر ترک ها محکم و مقاوم شوند. این فرآیندها بلبرینگ ها و اجزای آن ها را قادر می سازد تا سختی سطح از 60 تا 64 را در مقیاس سختی راکول C ایجاد کنند که نتیجه آن مقاومت بیشتر در برابر خستگی مواد می باشد. شرکت NACHI ژاپن که از تولیدکنندگان پیشتاز بلبرینگ از این جنس است، قطعات باکیفیتی را از این ماده تولید می کند. قیمت بلبرینگ NACHI کرومیک در مقایسه با سایر فولادهای به کار رفته در بلبرینگ ها، بسیار مناسب تر است.
به کاربران توصیه می شود که برای جلوگیری از خوردگی، بلبرینگ های فولادی کروم را با پوششی از روغن یا ضد زنگ محافظت کنند.
فولاد ضد زنگ
یکی دیگر از مواد رایج مورد استفاده در ساخت بلبرینگ ها، فولاد ضد زنگ است. فولاد ضد زنگ یک انتخاب محبوب در بین تولید کنندگان است؛ زیرا به دلیل محتوای کروم و کربن بالا نسبت به فولاد کروم در برابر خوردگی، سطح مقاومت بیشتری دارد. فولاد ضد زنگ علاوه بر داشتن حداقل 18 درصد کروم، حاوی نیکل نیز می باشد. کروم موجود در فولاد ضد زنگ وقتی در معرض اکسیژن قرار می گیرد، واکنش شیمیایی می دهد و لایه ای از اکسید کروم را روی سطح اجزای بلبرینگ تشکیل می دهد. این لایه شیمیایی غیر فعال محافظت بیشتری از بلبرینگ ایجاد می کند. با این حال، به دلیل محتوای کربن، بلبرینگ های فولادی ضد زنگ، سختی کمتری دارند. در نتیجه ظرفیت حمل بار آنها 20 درصد کمتر از بلبرینگ فولادی کروم است.
دو نوع متداول از بلبرینگ های فولادی ضد زنگ وجود دارد: مارتنزیتی و آستنیتی. بلبرینگ های فولاد ضد زنگ مارتنزیتی (SV30) اغلب در طول پردازش فولاد خام اصلاح می شوند که باعث کاهش کربن و افزایش محتوای نیتروژن در مواد می شود و نتیجه آن فولادی با استحکام، سختی بالا و مقاوم در برابر خوردگی است. از سوی دیگر، بلبرینگ های فولادی آستنیتی (AISI316)، به دلیل محتوای کربن کم، غیر مغناطیسی هستند و در برابر خوردگی بسیار مقاوم هستند. با این حال، آنها را فقط می توان در برنامه های کم بار و سرعت کم استفاده کرد.
فولاد آلیاژ کربن
فولاد آلیاژی کربنی اغلب برای تولید بلبرینگ ها و اجزای بلبرینگ “نیمه دقیق” یا “گرید تجاری” استفاده می شود. اغلب، آلیاژ کم کربن در ساخت قفس های بلبرینگ، محافظ ها و واشرهای فلزی استفاده می شود. آن ها نسبت به سایر اجزای بلبرینگ در برابر خوردگی، مقاومت کمتری دارند و بنابراین باید با پوشش روغن یا گریس در برابر خوردگی محافظت شوند. از آبکاری همچنین می توان برای جلوگیری از اکسیداسیون این آلیاژ استفاده کرد.
سرامیک
از مواد سرامیکی نیز می توان برای ساخت بلبرینگ و اجزای بلبرینگ استفاده کرد. معمولاً در ساخت بلبرینگ های هیبریدی از سرامیک استفاده می شود که در آن رینگ های فولادی از فولاد ضد زنگ و ساچمه ها از سرامیک ساخته شده اند.
رایج ترین ماده سرامیکی، نیترید سیلیکون است. ساچمه های بلبرینگ ساخته شده از نیترید سیلیکون به دلیل سختی سطح فوق العاده خود که تا 78 در مقیاس سختی راکول C می رسد و سطح بسیار صاف خود شناخته شده اند. با این حال، استفاده از مواد سرامیکی در ساخت بلبرینگ ها مشکل دارد. بلبرینگ های ساخته شده با مواد سرامیکی معمولاً گران تر از یاتاقان های ساخته شده از فولاد ضد زنگ هستند و اگر دقیق بررسی کنید، قیمت مدل های سرامیکی در برندهای معتبر هم مانند قیمت بلبرینگ اس کا اف بسیار بالاتر از انواع معمولی آن هاست.
مواد غیر فلزی به کار رفته در بلبرینگ ها
از آنجایی که بلبرینگ ها اغلب در ماشین های حمل یا جابجایی بار نصب می شوند، یک تصور غلط رایج این است که آن ها را فقط می توان از فلز ساخت. با این حال، از مواد غیر فلزی نیز می توان برای تولید بلبرینگ و اجزای آن ها استفاده کرد. چند نمونه از انواع مواد غیر فلزی که می توان در ساخت بلبرینگ ها استفاده کرد عبارتند از:
- پلاستیک
گاهی اوقات از پلاستیک برای ساخت قفس های بلبرینگ استفاده می شود. متداول ترین نوع پلاستیک، پلاستیک نایلونی است؛ اما استال قالبی یا POM نیز می تواند به عنوان جایگزین مورد استفاده قرار گیرد. پلیمرهای دیگر برای طراحی بلبرینگ های خاص با الزامات عملکردی خاص مانند سرعت بالا، گشتاور کم یا صدای کم استفاده می شوند.
به عنوان مثال، بلبرینگ های دور بالا که در دوک های ماشین ابزار استفاده می شوند، دارای قفس هایی هستند که از مواد فنولیک (فنل فرمالدئید) ساخته شده اند. با وجود سبک بودن، قفس های فنولی و اجزای بلبرینگ بسیار قوی و با دوام هستند.
- لاستیک یا کائوچو (Rubber)
لاستیک همچنین می تواند در ساخت بلبرینگ ها به ویژه برای آب بندی و کاسه نمد آن ها استفاده شود. لاستیک نیتریل یا لاستیک Buna اغلب به دلیل خواص مکانیکی خوب در ساخت کاسه نمد به کار می رود. لاستیک که عموماً ارزان است، می تواند در محدوده دمایی مختلف مقاومت کند و در برابر بسیاری از مواد شیمیایی مقاوم است. در همین حال، الاستومرها یا موادی مانند لاستیک، مانند Viton و سیلیکون، اغلب زمانی استفاده می شوند که به خواص منحصر به فرد آن ها نیاز باشد.
بهترین ماده جهت ساخت بلبرینگ های باکیفیت کدام است؟
حال که انواع مواد سازنده بلبرینگ ها را شناختیم، بدیهی است که مواد بسیار متنوعی وجود دارد که می توان در ساخت بلبرینگ ها از آن ها استفاده کرد و هر ماده را می توان برای هدفی متفاوت و برای دستیابی به خاصیت دلخواه استفاده کرد. به همین دلیل، اهمیت ماده ای که یک بلبرینگ خاص از آن ساخته شده است را نمی توان دست کم گرفت و باید گفت هر ماده نقش خود را در ساخت یک بلبرینگ ایفا می کند و نمی توان یک ماده را نسبت به بقیه برتری کلی داد.
شما می توانید برای جستجوی نوع بلبرینگ مورد نظر خود و مواد سازنده آن، به یکی از وبسایت های فروش بلبرینگ که از مجموعه های معتبر در این زمینه می باشد، مراجعه کنید. تیم دیجی برینگ به عنوان یک وبسایت فروش بلبرینگ معتبر، هنگام خرید محصول، تمامی اطلاعات لازم را درباره مواد به کار رفته در ساخت بلبرینگ مد نظر به شما می دهد و همچنین نحوه تأثیر هر ماده بر استفاده، یکپارچگی و عملکرد بلبرینگ را برای شما بیان می کند.
منبع: ویرگول
