UNIWERSYTET ZIELONOGÓRSKI

WYDZIAŁ MECHANICZNY

Niekonwencjonalne materiały konstrukcyjne

Elementy z ceramiki

prowadzący:

mgr inż. Remigiusz Romankiewicz

wykonali:

Grupa 21 A

Zielona Góra 2009

• Łożyska całoceramiczne

Łożyska całoceramiczne to takie łożyska, których bieżnie i kulki są ceramiczne. Ten typ łożysk w swojej konstrukcji nie posiada koszyka. Łożyska te mają zastosowanie wszędzie tam gdzie wymagana jest:

 odporność na korozję - tworzywa ceramiczne charakteryzują się bardzo dobrą odpornością chemiczną nawet w wysokich temperaturach, mogą na przykład pracować zanurzone w kwasie lub pracować w jego oparach

 wysoką lub niską temperaturę - łożyska całoceramiczne mogą pracować w zakresie temperatur od -50 do + 1350^oC. Brak koszyka daje możliwość pracy w najtrudniejszych warunkach.

 niemagnetyczność - tworzywa ceramiczne wykorzystywane do produkcji łożysk nie są magnetyczne w żadnym stopniu i mogą bez zakłóceń pracować w polu magnetycznym,

 trwałość - dwutlenek cyrkonu, azotek krzemu oraz węglik krzemu są tworzywami o bardzo wysokiej twardości i bardzo dobrej odporności na ścieranie,

 samosmarowność - łożyska ceramiczne nie wymagają smarowania nawet podczas najtrudniejszych warunków pracy tj. wysoka temperatura, korozyjne środowisko czy próżnia,

 izolacyjność - dwutlenek cyrkonu i azotek krzemu są izolatorami.

Tworzywa ceramiczne

Najczęściej wykorzystywanymi tworzywami ceramicznymi do produkcji łożysk tocznych i ślizgowych są: dwutlenek cyrkonu, azotek krzemu oraz węglik krzemu. Wszystkie te tworzywa mają bardzo dobre właściwości fizyczne, które pozwalają na ich stosowanie w bardzo ciężkich warunkach pracy jako łożyska.

Zastosowanie
Łożyska całoceramiczne najczęściej znajdują zastosowanie w przemyśle:

• chemicznym - pompy, transportery

• spożywczym - urządzenia wymagające atestu na kontakt z żywnością

• morskim - części narażone na kontakt z wodą morską

• hutniczym - transport w wysokiej temperaturze

• metalurgicznym - transport w piecach

Dostępne typy łożysk całoceramicznych:

• Łożyska kulkowe zwykłe - serie 60.., 62.., 63.., 64.., 69.., 68.., 6..

• Łożyska kulkowe skośne - serie 70.., 72.., 73.., 78.., 79..

• Łożyska kulkowe wzdłużne (oporowe) - serie 511.., 512.., 513.., 514..

• Łożyska hybrydowe

Łożyska, których elementy toczne są wykonane z ceramiki nazywamy łożyskami hybrydowymi. Bieżnie łożysk hybrydowych, w zależności od zastosowania, wykonane są ze stali chromowej lub ze stali nierdzewnej. Najczęściej wykorzystywanym materiałem na elementy toczne jest azotek krzemu. Koszyki, uszczelnienia i osłony wykonuje się z analogicznych materiałów jak w przypadku łożysk tradycyjnych (stalowych).

Właściwości tego typu łożysk:

• wydłużona żywotność - wytrzymują do 5 razy dłużej
  od stalowych łożysk

• niska waga elementów tocznych - azotek krzemu jest trzykrotnie lżejszy od stali

• maksymalna prędkość obrotowa - do 400.000 obr./min

• izolacyjność - elementy toczne izolują bieżnie względem siebie (nie dotyczy to łożysk z osłonami typu ZZ

Łożyska hybrydowe najczęściej stosowane są w przemysłach:

• 
  maszynowym - wrzeciona obrabiarek, prowadnice liniowe

• elektronicznym - napędy w komputerach, wentylatory

• sportowym - rowery, rolki, deskorolki, kołowrotki wędkarskie

• medycznym - kątnice stomatologiczne

• hobbystycznym - modele RC samochodów, samolotów itp.

• i innych

Dostępne typy łożysk hybrydowych:

• Łożyska kulkowe zwykle - serie 60.., 62.., 63.., 64.., 69.., 68.., 6..

• Łożyska kulkowe miniaturowe - Ø wew. od 1 do 9 mm

• Łożyska kulkowe skośne - serie 70.., 72.., 73.., 78.., 79..

• Łożyska kulkowe wahliwe - serie 12.., 22.., 13.., 23..

• Łożyska kulkowe wzdłużne (oporowe) - serie 511.., 512.., 513.., 514..

• Łożyska kulkowe miniaturowe wzdłużne (oporowe) - serie FM, F

• Łożyska w obudowie samonastawnej - serie UC2..