リニアベアリングの選択肢には、ベアリングの材質、コーティング、および調達が含まれます。

腐食は、ほとんどの金属に影響を与える酸化反応です。鋼の場合、鉄は空気や水にさらされると酸化して錆が発生し、時間の経過とともに徐々に材料が破壊されます。たとえば、スチール製リニアベアリングの表面は錆びによって劣化し、摩擦が増加し、機器や環境が汚染され、寿命が短くなります（下図を参照）。一見良性の表面腐食であっても、消費者向けの用途では問題となる可能性があります。使用条件が錆びやすい、または錆びやすい場合は、耐食処理を検討してください。

腐食を完全に止めることはできません。ただし、プロセスを遅らせる方法はあります。この記事では、関連するトレードオフを含め、腐食制御へのいくつかのアプローチを検討します。

重要事項

デフォルトのリニアベアリングの材質は炭素鋼です。非常に硬いので高荷重に適します。問題は錆びることです。 - クロムが酸化して鋼の表面に不活性層を形成します。この酸化層は、鉄が表面に拡散して錆が形成されるのを防ぐのに役立ちます。

リニアベアリングは、炭素鋼に加えて、マルテンサイト (400 シリーズ) 鋼やオーステナイト (300 シリーズ) 鋼で作ることもできます。マルテンサイトには約 18% のクロムが含まれていますが、より高いレベルの炭素も含まれています。非常に硬いですが、耐腐食性は中程度です。オーステナイトにはクロムが 26% も多く含まれており、これにより酸化層が厚くなり、耐酸化性が高まります。

オーステナイト系リニアベアリングの耐食性の向上と引き換えに、硬度が低下します。その結果、オーステナイト系リニアベアリングの動定格荷重と静定格荷重は、それぞれ約 80% と 85% 低下します。私たちは依然として数百キログラム単位の定格荷重について話しているので、これは必ずしも軽い負荷では問題ではありません。負荷が重い場合は、各レール上のブロックの数を増やすと、ディレーティングを補うことができます。

マルテンサイト リニア ベアリングの定格荷重は、炭素鋼バージョンと同じです (軽減なし)。

これら 2 つの耐食オプションの最大の欠点は、炭素鋼リニア ベアリングよりもかなり高価になる可能性があることです。予算が限られているプロジェクトの場合、防食コーティングで処理された炭素鋼リニア ベアリングが最適なソリューションとなる可能性があります。

防食コーティング

防食コーティングには 2 つのクラスがあります。

硬質クロムメッキ

中程度の耐食性（マルテンサイト系ステンレス鋼と同等）

硬度750HV

マルテンサイト系リニアベアリングより安価

ブラッククロームメッキ

非常に優れた耐食性（オーステナイト系ステンレス鋼と同等）

硬質クロムめっきよりも大幅に高価ですが、オーステナイト系リニアベアリングよりは安価です

コーティングを決定するにはトレードオフが必要です。硬質クロムでコーティングされた炭素鋼リニアベアリングは、中程度の環境での価格重視の用途に適している可能性があります。より高い耐食性を実現するために、黒色クロムメッキ炭素鋼はオーステナイト系リニアベアリングとほぼ同等の耐食性を低価格​​で提供します。正確な数はベアリングのサイズと複雑さによって異なります。最大限の寿命が必要な用途では、マルテンサイト リニア ベアリング上の黒色クロム コーティングが可能な限り最高の保護を提供します。

実行事項

防食コーティングは効果的な解決策となりますが、注意すべき重要な要素があります。まず、コーティングされたベアリングは在庫品ではありません。工場は注文を受けると、保護を適用するために事前に組み立てられたリニアベアリングを棚から引き出すことはありません。メーカーは通常、新しいリニア ベアリングを最初から作成し、最終組み立ての前にレールとブロックをコーティングします。工場、注文の詳細、市場の需要によっては、納期が数週間、場合によっては数か月かかる場合があります。この種のリードタイムに余裕がないお客様には、アフターマーケット品として防食コーティングを追加することが代替手段となります。

完成したリニアベアリングのコーティングは困難な場合があります。リニアベアリングは分解して塗装に出し、返送後に再度組み立てる必要があります。このプロセスは単純ですが、特にミクロンスケールの公差を満たすことが期待されるリニアベアリングの場合は簡単ではありません。もう 1 つの問題は、コーティングの厚さによってレースの寸法が変化することです。リニアベアリングを元のボールに再組み立てすると、短期間でコーティングが破壊されます。

アフターマーケットコーティングを適用する唯一の効果的な方法は、ベアリングを分解し、要素をコーティングしてから、より小さなボールを使用してベアリングを再組み立てすることです。ボールは、レースに適合するか、適切なレベルのプリロードを適用するために選択できます。これには、直径 1 μm 刻みのボールの在庫と、最終製品をテストして承認する能力が必要です。

言及する価値のある最後の点は、すべてのコーティングには部品全体の厚さに多少のばらつきがあるということです。その結果、コーティングされたリニアベアリングはベース部分の平行度仕様を満たさない可能性があります。アプリケーションの平行度の許容値が厳しくても腐食のリスクがある場合は、オーステナイト系またはマルテンサイト系のリニア ベアリングに余分なお金を費やす価値があるかもしれません。

腐食保護は選択の問題ではありません。酸化は継続的なプロセスであり、最終的には機器の寿命を制限します。アプリケーションの環境要因によって錆びや材料の損傷が発生する可能性がある場合、それに対処する戦略を決定することが重要です。オプションを調査し、ベンダーに相談して、アプリケーションに適した選択を行ってください。