應對特殊的挑戰
近年來,隨著機械應用和商業需求不斷加大,越來越多的新型材料也在同步地開發和應用,滾動軸承和直線運動部件的表面材料對于機器和系統設備的工作和穩定性的變得越來越重要。外界的影響經常會改變或者銹蝕材料的表面,因此給滾動軸承和直線運動部件加上涂層將大用益處。
然而,并不是所有的涂層都適用于滾動和壓力工作環境,德國ATC科技公司和IBC公司共同研發的ATC高密超薄鉻涂層軸承解決了這一技術難題。ATC涂層適合特定的基礎材料和一些比較苛刻的工作環境。ATC涂層在機械滾動能產生非常好的兼容,尤其是滾動軸承,保護軸承減少磨損和起到抗銹蝕作用。
ATC涂層保護表面防止外部環境的影響,因此能夠極大的提升滾動軸承和直線運動部件的工作壽命。這個有效的改進同時起到了節能和對材料高效的使用。任何鋼質軸承都適合于ATC涂層,比如100Cr6(1.3505)鋼,AISI 440C(1.4123)防銹處理鋼和AISIM50(1.3551)效果則更佳!
ATC超薄鉻涂層同樣適用于粗糙和超強粘合的表面,這也是ATC涂層軸承比其它普通軸承更具抗磨損和防銹蝕功能并且提高壽命的原因。
ATC涂層含純鉻高達98%,這鉻涂層異常堅固,呈圓錐形,高精密,超薄并且有一定的伸縮性,在鋼的表面經過高能加工處理沉積形成。高能加工過程是低于80 °C, 因此不會破壞的材料表面,保持了滾動軸承和直線運動部件的尺寸穩定性。ATC涂層表面的堅固度在75到78 HRC(1300-1560HV)之間。
ATC涂層表面
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ATC涂層橫截面
測試表明,ATC涂層的運用達到了可觀的壽命延長效果。同樣的特定工作環境里,應用了ATC涂層的IBC軸承會產生高表面光潔度。Si3N4的陶瓷滾子更能增加高至40%的轉速。
浮動軸承由于磨損使,表面會產生銹蝕,這是軸承由于熱膨脹或擺動時內外圈微小的移位產生的現象,運用ATC涂層卻能避免。在很多情況下,ATC涂層都能達到超長的服務時間,并且不會產生任何故障,同時使得這種持久有效的軸承能夠輕松裝卸。
由于ATC涂層面表的特殊性,軸承的緊急轉動屬性有了本質性地提高。舉個例子,假設潤滑系統出現問題,機械仍能在一定的負荷和時間里運作(當然也可以選擇適當的關閉)。這就能減少或避免對機械的二次傷害.
由于ATC涂層的這些性質,IBC軸承經常應用于一些潤滑條件不太理想的情況,包括以下:
■潤滑劑只適用于低粘性介質,并且不會產生單獨的潤滑膜;
■超低的轉速,形成不了彈流潤滑膜;
■由于擺動不充分,潤滑膜不能完整形成;
■軸承空轉,產生滑動;
■在快速加速或者減速過程中,由于不充分的預負荷,連接處由于慣性產生連續作用力,導致滾子滑動,從而造成拖尾;
以下兩張圖表顯示出ATC涂層的作用,以高精密角接觸球軸承舉例:
高精密角接觸球軸承
由圖1可以看到,越少摩擦,溫度越低,則更有利于應用了ATC涂層的高精密角接觸球軸承在高速運作。這樣的軸承應用廣泛:IBC帶ATC涂層的滾動軸承和直線運動部件成功應用于航天工業,食物設備,制藥設備,調整運轉設備和近海作業設備,包括真空技術,液化氣泵,潤滑不足的泵類,還有渦輪機等。ATC涂層技術同樣成功應用于渦輪增壓器,工程機械,分離篩,機械工具,滾珠絲桿。
圖1以高精密角接觸球軸承應用于機械工具為例。高精密角接觸球軸承允許旋轉速度與預負荷,摩擦,操作,周邊溫度,潤滑,材料,以及安裝環境等參數緊密相關。這些因素相互影響,對軸承壽命起到決定性作用。
圖2描述如何成功增加轉速,ATC涂層起到了巨大的技術改善作用。
ATC涂層軸承的防銹作用
ATC涂層特別能保護鋼材避免銹蝕,尤其一些特定的表面。應用了ATC涂層的滾動軸承和直線運動部件可以替代防銹處理鋼材產品,能夠防水,防蒸汽,苛性,還有一定的防酸性。通過鹽霧測試,顯示證明了ATC涂層的防銹蝕能力。在運作24小時內,沒有加涂層的軸承,95%的表面會開始被銹蝕;相比較之下,25%的用防銹處理鋼質材料軸承表面開始被銹蝕,而加了ATC涂層的軸承只有1%的數據。以上鹽霧測試依據是ASTM B 117,并且嚴格遵從DIN 50 021。
ATC涂層軸承如何增加轉速
ATC涂層高精密角接觸球軸承會產生更小的摩擦和更低的溫度,也就是說轉動阻力越小。
對軸承的滾道進行ATC涂層處理能產生更快的轉速和更長的壽命. Si3N4的陶瓷滾子軸承由于更輕的滾動體則能轉得更快。
軸承表面的粗糙度是防銹的重要因素,因此對軸承滾道表面進行處理很重要。
IBC滾動軸承和直線運動部件---ATC涂層處理
公差,間隙,尺寸和精密度
滾動軸承理想的涂層在2-4微米之間,表面和切面的的公差只能是1微米。這就意味著ATC涂層不會影響尺寸,也因此,高精密軸承也可以運用這么涂層。
IBC在本廠生產的向心軸承間隙等級為;
CN CNH
C3 C3H
注意:我們不建議拆卸一個新的軸承并且重新加涂層!
一致性和標準化
ATC高密超薄鉻涂層遵循絕大部分的標準和規范,通過AMS 2438A, AMS QQ-C-320, AMS 2406G和MIL-STD,還有很多DSV公司規范,并已經得到核準。專門的研究表明ATC涂層無毒性,不會對皮膚產生不良反應。根據歐洲EU條例第1935/2004條,ATC涂層甚至可以與食物直接接觸。
應用效率
ATC涂層是很多應用問題的解決方案,它保護表面不受外部環境影響從而增加軸承、直線運動部件等工作壽命。這是巨大的機械設備先進性,同時也是節省能源和原材料的好方法。ATC涂層 增加了工器生產時的穩定性,降低機器死機的機率,減少機器維護成本。
ATC涂層功能的總結
■減少摩擦
■增加潤滑膜的粘度
■隔離同種材料
■防止或者減少冷焊
■降低因摩擦產生的銹蝕
■確保軸承裝上主軸后具有一定的滑動性(浮動軸承)
■對化學物品具有防腐性
■因于涂層硬度降低磨損
ATC涂層軸承前綴
AC- 表示軸承的內外圈都有涂層
ACC-表示軸承的內外圈有涂層+Si3N4陶瓷滾子有涂層
ATC涂層軸承后綴
-A11 表示軸承的內外圈都有涂層
-A15 表示軸承的內外圈都有涂層,滾子和保持架作防銹處理
-A21 表示軸承只有內圈有涂層
-A31 表示軸承只有外圈有涂層