Kulki ceramiczne wykonuje się z różnych materiałów

Jednak najlepszym dostępnym materiałem — i tym, z którego wykonujemy nasze łożyska — jest azotek krzemu (Si3N4).

Zwiększona twardość kuli oznacza, że powierzchnia styku kuli oraz bieżni jest zredukowana. A to z kolei prowadzi do zmniejszenia tarcia, możliwości osiągania wyższych prędkości oraz mniejszych strat energii. Twardość i wyjątkowo gładka powierzchnia oznaczają także, że kulki ceramiczne są znacznie trwalsze od kulek stalowych.

Czym charakteryzują się kulki ceramiczne?

Azotek krzemu to materiał, który nie przewodzi prądu. Ale to nie jedyna jego zaleta. Czym charakteryzują się kulki ceramiczne wykonane z azotku krzemu?

• mniejszą o 58% gęstość w porównaniu z kulkami stalowymi. Gęstość wynosi w tym przypadku 3.2 (g/cc). Parametr ten wpływa na wagę kulki oraz siły odśrodkowe, które działają na bieżnie łożysk. Mniejsza gęstość umożliwia uzyskiwanie wyższych prędkości obrotowych.
• większą o 128% twardość. Wpływa to na tarcie oraz trwałość. Wyjątkowa twardość ceramicznych elementów tocznych także sprawia, że kulki są w stanie zmielić w pył zanieczyszczenia, które mogą przedostać się do wnętrza łożyska.
• mniejszą o 70% rozszerzalność cieplna (3,7). Dzięki temu łożyska hybrydowe można wykorzystać w wysokotemperaturowych aplikacjach oraz tam, gdzie występują wysokie prędkości obrotowe.
• maksymalną temperaturą użytkowania większą o 680℃.
• większym o 63% moduł sprężystości — parametr ten jest bardziej sztywny, co przekłada się na precyzję i bicie w trakcie obrotu.
• gładszą o 400% powierzchnią w porównaniu do kulki stalowej. Taka dokładność wykonania wpływa nie tylko na tarcie, ale na możliwość uzyskania znacznie większych prędkości obrotowych.
• minimum 10-krotnie wyższą odpornością na zużycie eksploatacyjne.
• odpornością elektryczną 10^14 (Ohm/cm) – azotek krzemu jest prawie idealnym izolatorem. Dla porównania: izolator elektryczny = 10^16.

Nasze kulki ceramiczne produkowane są przez kilku, wybranych producentów, którzy dostarczają kulki o certyfikowanej, wysokiej jakości.

kliknij, aby powiększyć tabelę

Szybszy zwrot z inwestycji ROI pomimo wyższych kosztów

Łożyska hybrydowe z kulkami ceramicznymi są droższe w porównaniu z łożyskami w pełni stalowymi. Jednak w zastosowaniach, w których występują bardzo duże obciążenia, ekstremalne temperatury, w środowisku zanieczyszczonym czy tam, gdzie produkuje się żywność, zwrot z inwestycji ROI jest wyjątkowo krótki. Dzięki prawidłowo dobranym łożyskom hybrydowym zawsze będziesz ponad swoją konkurencją.

Co mają do powiedzenia naukowcy

„Wysoka twardość i doskonałe parametry wysokotemperaturowe ceramiki są atrakcyjne dla krytycznych zastosowań w łożyskach tocznych, takich jak silniki o wysokiej sprawności cieplnej. Ponadto mniejsza gęstość ceramiki pozwala na mniejsze obciążenia odśrodkowe, mniejsze poślizgi przy dużych prędkościach, w wyniku czego uzyskuje się dłuższy okres żywotności łożyska niż w przypadku tradycyjnych stali łożyskowych lub alternatywnych super-stopów czy cermetali. Azotek krzemu ma najniższy moduł tarcia i sprężystości w stosunku do dostępnej ceramiki, co zmniejsza naprężenia kontaktowe łożysk”.

Bharat Bhushan & Lewis B. Sibley, Tribology Transactions Journal, Vol 25, wydanie 4, Taylor and Francis 2008