Подшипники качения с покрытием ATCoat

Каталог подшипников на сайте "Все о подшипниках"

Подшипники качения с покрытием ATCoatПодшипники качения с покрытием ATCoat концерна IBC Waelzlager GmbH — решение проблем для необычных ситуаций.

Для удовлетворения возросших и разнообразных технических и экономических требований в последние годы были разработаны различные методы и новые материалы. Поверхность материала подшипников качения во все большем объеме способствует производительности и надежности машин, агрегатов и установок. Внешние воздействия очень часто изменяют качество поверхности материалов и вызывают их коррозию. Посредством улучшения поверхности материалов подшипников качения можно добиться разнообразных преимуществ.

Применялись различные методы, но большинство оказывалось непригодным для нагрузок вызываемых движением качения и усилиями сжатия. Покрытие ATCoat является методом, разработанным фирмами IBC Walzlager GmbH и ATC Armoloy Technology Coatings, которое имеется в различных спецификациях, в соответствии с основным материалом и с целью применения.

Оно защищает поверхность от внешних воздействий окружающей среды и, тем самым, позволяет увеличить срок службы подшипников качения, а также машин и агрегатов. Этот существенный технический прогресс связан с эффективным использованием материалов и экономией энергии. В качестве основного материала при покрытии могут применяться все стали, пригодные для подшипников качения. Наряду с 100Cr6 (1.3505), покрытие дает большие преимущества нержавеющей стали AISI 440 C (1.4125) и AISI M50 (1.3551). Метод ATCoat позволяет осуществлять комбинацию вязкого основного материала с имеющим прочное сцепление, очень тонким, точным, сводчатым и лишенным трещин слоем хрома. Покрытие ATCoat состоит более чем на 98% из чистого хрома, который наносится посредством высокоэнергетического метода, причем благодаря невысокой технологической температуре менее 80° не возникает изменение структуры основного материала, и поэтому детали подшипников с покрытием остаются абсолютно стабильными по своим размерам. Пластичная микроплотность ATCoat составляет 78-80 HRc (1300-1400 HV).

В частности, для подшипников качения твердый слой ATCoat предоставляет наряду с названными свойствами очень хорошую защиту от износа и коррозии, а также обеспечивает высокую частоту вращения при малых рабочих температурах.

Опыт показал, что можно рассчитывать на явное увеличение срока службы. В зависимости от цели применения дорожки качения могут быть обработаны с применением техники Hyper Surf Finish Technik, разработанной фирмой IBC. Особенно с керамическими телами качения из Si3N4 может быть достигнуто существенное увеличение частоты вращения до 40%. Предотвращение появления ржавчины на месте посадки в плавающих подшипниках, которая образуется из-за микросмещений наружных колец подшипника при тепловом расширении или вибрации, во многих случаях приводит к существенно более длительному безаварийному использованию агрегатов. Благодаря особой топографии поверхности существенно улучшаются аварийные антизадирные способности подшипников качения. Так, например, при выходе из строя системы смазки агрегаты определенное время смогут еще продолжать работу с частичной нагрузкой или смогут быть надлежащим образом выведены из рабочего режима. Тем самым, могут быть ограничены или полностью исключены последствия аварии.

Случаи применения разнообразны. Подшипники с покрытием ATCoat успешно применяются в авиационной и космической технике, в пищевом и химическом машиностроении, в изготовлении высокопроизводственных агрегатов, вакуумной технике, в насосах сжиженного газа, насосах с малым количеством смазки, в газовых турбинах, турбокомпрессорах, строительных машинах и вибрационных грохотах, в станках, а также в шариковых резьбовых передачах.

Указанные выше преимущества предоставляются на примере применения подшипников шпинделей в станках. В тесной связи с допустимой частотой вращения подшипников шпинделей находятся и другие параметры, такие как предварительный натяг, трение, рабочая и окружающая температура, смазка, материалы, а также условия монтажа. Эти факторы определяют в значительной мере срок службы и оказывают взаимное влияние.

Коррозионностойкость

Подшипники качения, которые благодаря покрытию ATCoat получили оптимальную поверхность, защищены от воды, водяного пара, щелочей и условно от кислот. Метод коррозионных испытаний в солевом тумане показывает, что наиболее положительные результаты при покрытии ATCoat были достигнуты в области коррозионной защиты. У стандартного подшипника качения без покрытия поверхность уже через 24 часа на 95% была подвержена коррозии, у подшипника качения из нержавеющей стали это составило около 25%, в то время как поверхность, подверженная коррозии у подшипников качения с покрытием ATCoat, составляла лишь 1%. Это испытание осуществлялось согласно ASTM B 117 и соответствует DIN 50 021.

Меры по увеличению частоты вращения

Уменьшенная температура вследствие уменьшенного трения получается у подшипников шпинделей с покрытием ATCoat и улучшенными благодаря этому условиями качения.

Покрытие дорожки качения подшипника позволяет иметь более высокую частоту вращения и обеспечивает более длительный срок службы при уменьшенной рабочей температуре. Применение керамических шариков Si3N4 усиливает это преимущество также благодаря меньшей вращающейся массе.

Увеличенный срок службы

Технический прогресс в производстве стали и изготовлении подшипников качения способствовал уменьшению «традиционных» причин выхода из строя из-за усталости материала. В то время как все чаще возникает износ поверхности из-за металлического контакта, возможными причинами, которые могут привести к срабатыванию других механизмов выхода из строя, являются слишком низкая частота вращения и возникающий вследствие этого разрыв смазочной пленки, которая отделяет контактные поверхности друг от друга, или слишком высокая рабочая температура. Поэтому поверхность должна быть оптимизирована по возможности по всем факторам, чтобы получить топографию поверхности без микротрещин, но со сводчатой структурой поверхности. При этом происходит оптимизация поверхности качения подшипников с целью получения максимальной производительности и увеличения срока службы. Только так можно достичь улучшения аварийных антизадирных свойств при недостаточной смазке и неблагоприятных условиях применения.

Допуски, зазор в подшипнике, размеры, точность

Оптимальные значения толщины слоя составляют от 2 μm до 4 μm. Допуск размеров на поверхности и на кромках составляет в зависимости от толщины слоя около ± 1 μm-2 μm. Благодаря этой малой толщине слоя и допуску покрытие ATCoat не имеет никакого воздействия на точность размеров подшипников качения, и поэтому могут изготавливаться также подшипники более высокого класса точности. У подшипников с меньшими размерами необходимо обращать внимание на возможное изменение посадки.

Подшипники с покрытием поставляются фирмой IBC с завода-изготовителя с верхней половиной класса радиального зазора, например:

CN ==> CNH
C3 ==> C3H

Демонтаж и последующее покрытие подшипников не рекомендуется.

Структура и качество поверхности

В зависимости от прежних значений шероховатости может произойти легкий подъем средних значений шероховатости Ra. При значениях Ra от 0,02 μm до 0,05 μm может произойти подъем на 0,05 μm-0,07 μm. Благодаря разработанному фирмой IBC методу HSF (Hyper-Surf-Finish) увеличенные значения снова могут быть уменьшены, причем следует обращать внимание на то, что сглаживается только верхняя часть сводчатой структуры, что различно для отдельных областей применения и целей. Улучшение коэффициента трения также достигается благодаря покрытию. Так, для слегка смазанных поверхностей посадки получаются примерно следующие значения:

  • Сталь/сталь — μ стат = 0,25; μ скольж = 0,18;
  • Сталь/ATCoat — μ стат = 0,17; μ скольж = 0,15;
  • ATCoat/ATCoat — μ стат = 0,14; μ скольж = 0,12.

Рабочая температура

Твердость слоя ATCoat составляет 78-80 HRc (133-1400 HV), ведет себя в рабочем диапазоне температур от -200° до 800&dec; нейтрально и без существенных изменений адгезии и структуры. Полезный рабочий диапазон температур сильно зависит от применяемых материалов для подшипников качения таких, как основной материал, материал сепаратора, материал уплотнения и смазочные материалы.

Упругость и удельное давление

Покрытие ATCoat благодаря виду молекулярных связей имеет отличное сцепление. Благодаря особому составу электролитов слой имеет отличную упругость. Даже при высоких статических нагрузках и удельном давлении он не имеет никаких образований трещин или отслоений.

Соответствие и нормы

Тонкий слой хрома ATCoat соответствует требованиям многих норм и спецификаций. Он соответствует AMS 2438 A, AMS QQ-C-320, AMS 2406 G, а также многим спецификациям фирм DSV.

P.S.Сердцем любого двигателя является карданный вал. Он передает весь крутящий момент на колеса машины. Но и как любой мезанизм работающий в режиме постоянного трения, карданный вал подвергается износу. Ремонт карданных валов производят много фирм, но балансировку коленвала многие не считают необходимой, но это не так. При вращении на 2-4,5 тыс. об. инерция вращающегося вала растет на столько, что коренные подшипники могут не выдержать действующих на них сил.


Похожие статьи
Если Вы читаете статью "Подшипники качения с покрытием ATCoat", то Вас могут заинтересовать другие статьи, такие как- « », « » , кроме того, Вы всегда можете подписаться на нашу ленту новостей

Комментарии закрыты.