Le scelte per cuscinetti lineari includono materiale per cuscinetti, rivestimenti e approvvigionamento.

La corrosione è una reazione di ossidazione che colpisce la maggior parte dei metalli. Nel caso dell'acciaio, il ferro si ossida se esposto all'aria e all'acqua per formare ruggine, che può gradualmente distruggere il materiale nel tempo. Le superfici dei cuscinetti lineari in acciaio, ad esempio, si degraderanno a causa della ruggine, aumentando l'attrito, contaminando l'attrezzatura e l'ambiente e riducendo la vita (vedere la figura sotto). Anche la corrosione superficiale apparentemente benigna può essere un problema nelle applicazioni rivolte al consumatore. Se è probabile che le condizioni dell'applicazione causino ruggine o siano sensibili alla ruggine, considera un trattamento per la resistenza alla corrosione.

La corrosione non può essere ferma del tutto. Ci sono modi per rallentare il processo, tuttavia. Nel corso di questo articolo, esamineremo alcuni degli approcci al controllo della corrosione, compresi i compromessi coinvolti.

Materiale

Il materiale del cuscinetto lineare predefinito è l'acciaio al carbonio. È molto difficile, quindi è adatto per carichi elevati. Il problema è che arruggini. —Il cromo si ossida per formare uno strato inerte sulla superficie dell'acciaio. Questo strato di ossido aiuta a impedire al ferro di diffondere la superficie per formare ruggine.

Oltre all'acciaio al carbonio, i cuscinetti lineari possono essere realizzati in acciaio martensitico (serie 400) e acciaio austenitico (serie 300). La martensite ha circa il 18% di cromo ma anche livelli più elevati di carbonio. È molto difficile ma solo moderatamente resistente alla corrosione. L'austenite ha livelli maggiori di cromo, pari al 26%, che portano a uno strato di ossidazione più spesso e una maggiore resistenza all'ossidazione.

Il compromesso per l'aumento della resistenza alla corrosione nei cuscinetti lineari austenitici è una riduzione della durezza. Di conseguenza, i rating di carico dinamico e statico dei cuscinetti lineari austenitici sono trainati da circa l'80% e l'85%, rispettivamente. Questo non è necessariamente un problema per carichi più leggeri poiché stiamo ancora parlando di rating del carico nelle centinaia di chilogrammi. Nel caso di carichi più pesanti, l'aumento del numero di blocchi su ciascun binario può aiutare a compensare la derastazione.

Le valutazioni di carico dei cuscinetti lineari martensitici sono uguali alle loro versioni in acciaio al carbonio (nessuna deratazione).

Lo svantaggio più grande con queste due opzioni anticorrosivi è che possono essere un po 'più costosi dei cuscinetti lineari in acciaio al carbonio. Per i progetti sensibili al budget, un cuscinetto lineare in acciaio al carbonio trattato con un rivestimento anticorrosivo può essere la soluzione migliore.

Rivestimenti anticorrosivi

Ci sono due classi di rivestimenti anticorrosivi:

Placcatura cromata dura

Resistenza alla corrosione moderata (equivalente a quella dell'acciaio inossidabile martensitico)

Durezza di 750 hv

Meno costoso del cuscinetto lineare martensitico

Placcatura cromata nera

Ottima resistenza alla corrosione (equivalente a quella dell'acciaio inossidabile austenitico)

Significativamente più costoso della placcatura cromata dura ma meno costosa del cuscinetto lineare austenitico

Prendere una decisione sui rivestimenti richiede compromessi. Un cuscinetto lineare in acciaio al carbonio rivestito con cromo duro potrebbe essere adatto a applicazioni sensibili al prezzo ambientale moderate. Per una maggiore resistenza alla corrosione, l'acciaio a carbonio placcato cromo nero offre una resistenza alla corrosione quasi equivalente a quella di un cuscinetto lineare austenitico a un prezzo ridotto; Il numero esatto varia a seconda della dimensione e della complessità dei cuscinetti. Per le applicazioni che richiedono la massima durata, un rivestimento cromatico nero su un cuscinetto lineare martensitico fornisce la massima protezione possibile.

L'esecuzione è importante

I rivestimenti anticorrosivi possono essere soluzioni efficaci, ma ci sono fattori chiave di cui essere consapevoli. Innanzitutto, i cuscinetti rivestiti non sono articoli di serie. Quando la fabbrica ottiene un ordine, non tira un cuscinetto lineare pre-assemblato dagli scaffali per applicare la protezione. I produttori in genere costruiscono un nuovo cuscinetto lineare da zero, rivestendo le rotaie e i blocchi prima del montaggio finale. A seconda della fabbrica, delle specifiche degli ordini e della domanda di mercato, questo può aggiungere settimane o addirittura mesi ai tempi di consegna. Per i clienti che non possono permettersi questo tipo di leadtime, l'aggiunta di un rivestimento anticorrosivo come articolo aftermarket fornisce un'alternativa.

Il rivestimento di un cuscinetto lineare finito può essere impegnativo. Il cuscinetto lineare deve essere smontato, inviato per il rivestimento e poi rimontata dopo il suo ritorno. Questo processo è semplice ma non facile, soprattutto per i cuscinetti lineari che dovrebbero soddisfare tolleranze su scala micron. Un altro problema è che lo spessore del rivestimento cambia le dimensioni delle razze. Riassemblare il cuscinetto lineare con le palline originali distruggerà il rivestimento in un breve periodo.

L'unico modo efficace per applicare un rivestimento post-mercato è smontare i cuscinetti, ricoprire gli elementi, quindi riassemblare il cuscinetto con sfere più piccole. Le palle possono essere selezionate per adattarsi alle gare o per applicare un livello adeguato di precarico. Ciò richiede un inventario di sfere con diametri in gradazioni di 1 µm, nonché la capacità di testare e approvare il prodotto finale.

Un ultimo punto che vale la pena menzionare è che tutti i rivestimenti hanno alcune variazioni di spessore attraverso la parte. Di conseguenza, un cuscinetto lineare rivestito potrebbe non soddisfare le specifiche di parallelismo della parte di base. Se la tua applicazione ha strette tolleranze per il parallelismo ma presenta comunque il rischio di corrosione, potrebbe valere la pena spendere i soldi extra per un cuscinetto lineare austenitico o martensitico.

La protezione della corrosione non è una questione di scelta. L'ossidazione è un processo in corso che alla fine limiterà la durata dell'attrezzatura. Se i fattori ambientali di un'applicazione introducono una probabilità di ruggine e danni ai materiali, è essenziale decidere una strategia per affrontarla. Cerca le opzioni e consulta il tuo fornitore per contribuire a fare la scelta corretta per l'applicazione.