Вибір лінійних підшипників включає матеріал підшипника, покриття та джерело.

Корозія - це реакція окислення, яка впливає на більшість металів. У випадку зі сталлю залізо окислюється під впливом повітря та води з утворенням іржі, яка з часом може поступово руйнувати матеріал. Поверхні сталевих лінійних підшипників, наприклад, деградують у результаті іржі, збільшення тертя, забруднення обладнання та навколишнього середовища та скорочення терміну служби (див. малюнок нижче). Навіть, здавалося б, нешкідлива поверхнева корозія може стати проблемою для споживачів. Якщо умови вашого застосування можуть спричинити іржу або чутливі до іржі, розгляньте можливість обробки для корозійної стійкості.

Корозію неможливо повністю зупинити. Однак є способи уповільнити процес. У цій статті ми розглянемо деякі підходи до боротьби з корозією, включно з компромісами.

Матеріальні питання

Матеріалом лінійного підшипника за замовчуванням є вуглецева сталь. Він дуже твердий, тому підходить для високих навантажень. Проблема в тому, що він іржавіє. — Хром окислюється, утворюючи інертний шар на поверхні сталі. Цей оксидний шар запобігає дифузії заліза на поверхні з утворенням іржі.

Окрім вуглецевої сталі, лінійні підшипники можуть виготовлятися з мартенситної (серія 400) та аустенітної (серія 300) сталі. Мартенсит містить близько 18% хрому, але також має більший вміст вуглецю. Він дуже твердий, але лише помірно стійкий до корозії. Аустеніт має більший вміст хрому — до 26 % — що призводить до товщого шару окислення та вищої стійкості до окислення.

Компроміс для підвищеної стійкості до корозії в аустенітних лінійних підшипниках - це знижена твердість. У результаті динамічне та статичне навантаження аустенітних лінійних підшипників знижуються приблизно на 80% та 85% відповідно. Це не обов’язково проблема для легких вантажів, оскільки ми все ще говоримо про навантаження в сотнях кілограмів. У разі більших навантажень збільшення кількості блоків на кожній рейці може допомогти компенсувати зниження номінальних характеристик.

Номінальне навантаження мартенситних лінійних підшипників таке ж, як і їх версії з вуглецевої сталі (без зниження).

Найбільшим недоліком цих двох варіантів захисту від корозії є те, що вони можуть бути трохи дорожчими, ніж лінійні підшипники з вуглецевої сталі. Для бюджетних проектів найкращим рішенням може бути лінійний підшипник із вуглецевої сталі, оброблений антикорозійним покриттям.

Антикорозійні покриття

Існує два класи антикорозійних покриттів:

Тверде хромування

Помірна стійкість до корозії (еквівалентна мартенситній нержавіючій сталі)

Твердість 750 HV

Менш дорогий, ніж мартенситний лінійний підшипник

Чорне хромування

Дуже хороша стійкість до корозії (еквівалентна стійкості аустенітної нержавіючої сталі)

Значно дорожче, ніж тверде хромування, але дешевше, ніж аустенітний лінійний підшипник

Прийняття рішення щодо покриття вимагає компромісів. Лінійний підшипник з вуглецевої сталі, покритий твердим хромом, може добре підійти для застосування в помірних умовах, чутливих до ціни. Для підвищення корозійної стійкості чорна хромована вуглецева сталь забезпечує корозійну стійкість, майже еквівалентну стійкості аустенітного лінійного підшипника за зниженою ціною; точна кількість залежить від розміру та складності підшипника. Для застосувань, які потребують максимального терміну служби, чорне хромоване покриття на мартенситному лінійному підшипнику забезпечує найвищий можливий захист.

Питання виконання

Антикорозійне покриття може бути ефективним рішенням, але є ключові фактори, про які слід знати. По-перше, підшипники з покриттям не є складовими. Коли фабрика отримує замовлення, вона не витягує з полиць попередньо зібраний лінійний підшипник для застосування захисту. Виробники зазвичай створюють новий лінійний підшипник з нуля, покриваючи рейки та блоки перед остаточним складанням. Залежно від фабрики, специфіки замовлення та ринкового попиту це може збільшити час доставки на тижні або навіть місяці. Для клієнтів, які не можуть дозволити собі такий тип часу виконання, альтернативою є додавання антикорозійного покриття як елемент післяпродажного обслуговування.

Покриття готового лінійного підшипника може бути складним завданням. Лінійний підшипник необхідно розібрати, відправити на нанесення покриття, а після повернення знову зібрати. Цей процес є простим, але нелегким, особливо для лінійних підшипників, які, як очікується, відповідатимуть допускам у мікронному масштабі. Інша проблема полягає в тому, що товщина покриття змінює розміри гонок. Повторне встановлення лінійного підшипника з оригінальними кульками призведе до руйнування покриття за короткий період.

Єдиний ефективний спосіб застосувати післяпродажне покриття — це розібрати підшипники, покрити елементи, а потім повторно зібрати підшипник із меншими кульками. М’ячі можна підібрати так, щоб відповідати гонкам або застосувати відповідний рівень попереднього натягу. Для цього необхідна інвентаризація кульок з діаметром у градації 1 мкм, а також можливість перевірити та затвердити кінцевий продукт.

Останній момент, який варто згадати, полягає в тому, що всі покриття мають певні варіації товщини по всій частині. У результаті лінійний підшипник із покриттям може не відповідати специфікаціям паралельності базової частини. Якщо ваше застосування має жорсткі допуски на паралельність, але все ще створює ризик корозії, можливо, варто витратити додаткові гроші на аустенітний або мартенситний лінійний підшипник.

Захист від корозії не є питанням вибору. Окислення — це постійний процес, який зрештою обмежує термін служби обладнання. Якщо фактори навколишнього середовища для застосування створюють ймовірність іржі та пошкодження матеріалу, важливо визначитися зі стратегією боротьби з цим. Дослідіть варіанти та проконсультуйтеся зі своїм постачальником, щоб допомогти зробити правильний вибір для програми.