Desglossament estructural bàsic
Els coixinets de ceràmica són les "forces especials" de les condicions de funcionament extremes modernes. Per aclarir, no estan fets de ceràmica domèstica fràgil, sinó que estan dissenyats amb precisió-a partir de ceràmiques estructurals d'alta-tecnologia com el nitrur de silici ($\\text{Si}_3\\text{N}_4$) o la zirconia ($\\text{ZrO}_2$):
Coixinets ceràmics híbrids:El tipus més utilitzat a la indústria. Els anells interiors i exteriors encara estan fets d'acer de coixinets d'alt rendiment-, però elEls elements rodants es substitueixen per boles de ceràmica de nitrur de silici negre.
Coixinets de ceràmica completa:L'anell interior, l'anell exterior i els elements rodants estan fets de ceràmica. La gàbia normalment està feta de plàstics-resistents a la corrosió com el PTFE o el PEEK, o poden tenir un disseny complet-complement (sense gàbia).
Preguntes freqüents pràctiques
P1: Com que la ceràmica és trencadissa, un coixinet de ceràmica no es trencarà amb l'impacte?
Les ceràmiques d'enginyeria (especialment nitrur de silici) posseeixen una duresa i una tenacitat increïbles. Els seusla duresa és més del doble de la de l'acer dels coixinets estàndard, amb una resistència a la compressió extremadament alta. Tot i que són realment més "fràgils" que l'acer (amb una resistència a l'impacte lleugerament inferior), en condicions normals de funcionament no-violent, no es trencaran; en canvi, són més resistents al desgast-i duren més que l'acer.
P2: Per què els motors d'alta-alta freqüència- (com ara els electro-eixos de màquina-eina i els motors EV) requereixen específicament coixinets de ceràmica?
Aprofiten principalment dos avantatges únics de la ceràmica:
Aïllament elèctric:Els motors-d'alta velocitat generen "corrents d'eix". Els coixinets d'acer permeten que les espurnes elèctriques travessin la pel·lícula d'oli, provocant "erosió elèctrica" que crea taules de rentat-com marques d'acanaladura.La ceràmica no és-conductora, eliminant completament l'erosió elèctrica.
Força centrífuga baixa:La densitat del nitrur de silici és només el 40% de la de l'acer. A altes velocitats, elLa força centrífuga generada per les boles de ceràmica és extremadament petita, reduint significativament la compressió de les pistes i la generació de calor, cosa que permet que la velocitat limitadora es dispari.
P3: Què temen més els coixinets de ceràmica durant la instal·lació i l'ús?
Tenen més por de dues coses:canvis bruscos de temperatura (xoc tèrmic) i instal·lació violenta.
Tot i que les ceràmiques resisteixen una calor extrema (fins a milers de graus), una caiguda de temperatura sobtada (com ara abocar-hi aigua freda mentre està calenta) crea una tensió interna que provoca esquerdes. A més, durant el muntatge, els coixinets ceràmics complets no s'han de colpejar mai directament amb un martell d'acer; s'han d'utilitzar eines especialitzades-ajustades a premsa.
P4: Els coixinets ceràmics complets poden funcionar realment al buit, àcids/àlcalis forts o completament sense lubricació?
Sí, aquest és el domini principal dels coixinets ceràmics complets. Ho sónresistent a l'oxidació i altament resistent{0}}a la corrosió, impermeable fins i tot a l'aigua regia. En entorns de buit o aeroespacials on el greix estàndard s'evapora i falla, els coixinets ceràmics complets poden aconseguiroperació de fricció en seca causa del seu baix coeficient de fricció, o poden utilitzar el líquid corrosiu circumdant com a lubricant temporal.
