कोर स्ट्रक्चरल ब्रेकडाउन
सिरेमिक बीयरिंग आधुनिक चरम परिचालन स्थितियों की "विशेष ताकतें" हैं। स्पष्ट करने के लिए, वे नाजुक घरेलू सिरेमिक से नहीं बने हैं, बल्कि सिलिकॉन नाइट्राइड ($\\text{Si}_3\\text{N}_4$) या ज़िरकोनिया ($\\text{ZrO}_2$) जैसे उच्च तकनीकी संरचनात्मक सिरेमिक से सटीक रूप से इंजीनियर किए गए हैं।
हाइब्रिड सिरेमिक बियरिंग्स:उद्योग में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला प्रकार। आंतरिक और बाहरी रिंग अभी भी उच्च प्रदर्शन वाले स्टील से बने हैं, लेकिनरोलिंग तत्वों को काले सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक गेंदों से बदल दिया गया है.
पूर्ण सिरेमिक बियरिंग्स:आंतरिक रिंग, बाहरी रिंग और रोलिंग तत्व सभी सिरेमिक से बने होते हैं। पिंजरा आम तौर पर PTFE या PEEK जैसे संक्षारण प्रतिरोधी प्लास्टिक से बना होता है, या उनमें पूर्ण {{2}पूरक (पिंजरे रहित) डिज़ाइन हो सकता है।
व्यावहारिक अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
Q1: चूंकि सिरेमिक भंगुर होते हैं, तो क्या प्रभाव पड़ने पर सिरेमिक बियरिंग टूट नहीं जाएगी?
इंजीनियरिंग सिरेमिक (विशेष रूप से सिलिकॉन नाइट्राइड) में अविश्वसनीय कठोरता और कठोरता होती है। उनकाकठोरता मानक असर वाले स्टील की तुलना में दोगुनी से अधिक है, अत्यधिक उच्च संपीड़न शक्ति के साथ। हालांकि वे वास्तव में स्टील की तुलना में अधिक "भंगुर" होते हैं (थोड़ी कम प्रभाव कठोरता के साथ), सामान्य गैर-हिंसक परिचालन स्थितियों के तहत, वे टूटेंगे नहीं; इसके बजाय, वे स्टील की तुलना में अधिक घर्षण प्रतिरोधी और लंबे समय तक चलने वाले होते हैं।
प्रश्न2: हाई{1}एंड हाई{{2}फ़्रीक्वेंसी मोटर्स (जैसे मशीन टूल इलेक्ट्रो-स्पिंडल और ईवी मोटर्स) को विशेष रूप से सिरेमिक बीयरिंग की आवश्यकता क्यों होती है?
वे मुख्य रूप से सिरेमिक के दो अनूठे लाभों का लाभ उठाते हैं:
विद्युत इन्सुलेशन:उच्च गति वाली मोटरें "शाफ्ट धाराएँ" उत्पन्न करती हैं। स्टील बेयरिंग बिजली की चिंगारी को तेल फिल्म में छेद करने की अनुमति देते हैं, जिससे "विद्युत क्षरण" होता है जो वॉशबोर्ड पर फ़्लूटिंग निशान की तरह बनाता है।सिरेमिक गैर-प्रवाहकीय हैं, जो विद्युत क्षरण को पूरी तरह से समाप्त कर देते हैं।
निम्न केन्द्रापसारक बल:सिलिकॉन नाइट्राइड का घनत्व स्टील का केवल 40% है। उच्च गति पर,सिरेमिक गेंदों द्वारा उत्पन्न केन्द्रापसारक बल अत्यंत छोटा होता है, रेसवे निचोड़ने और गर्मी उत्पादन को काफी कम कर देता है, जो सीमित गति को आसमान छूने की अनुमति देता है।
Q3: स्थापना और उपयोग के दौरान पूर्ण सिरेमिक बीयरिंगों को सबसे अधिक किस बात का डर रहता है?
वे दो चीजों से सबसे ज्यादा डरते हैं:अचानक तापमान परिवर्तन (थर्मल शॉक) और हिंसक स्थापना।
यद्यपि सिरेमिक अत्यधिक गर्मी (हजारों डिग्री तक) का सामना करते हैं, अचानक तापमान में गिरावट (जैसे गर्म होने पर उन पर ठंडा पानी डालना) आंतरिक तनाव पैदा करता है जो दरार का कारण बनता है। इसके अतिरिक्त, असेंबली के दौरान, पूर्ण सिरेमिक बियरिंग्स को कभी भी स्टील के हथौड़े से सीधे नहीं मारा जाना चाहिए; विशेषीकृत प्रेस-फिट टूलींग का उपयोग किया जाना चाहिए।
Q4: क्या पूर्ण सिरेमिक बीयरिंग वास्तव में वैक्यूम, मजबूत एसिड/क्षार, या पूरी तरह से स्नेहन के बिना काम कर सकते हैं?
हाँ, यह पूर्ण सिरेमिक बीयरिंग का प्रमुख डोमेन है। वे हैंजंगरोधी और अत्यधिक संक्षारण प्रतिरोधी, एक्वा रेजिया के लिए भी अभेद्य। वैक्यूम या एयरोस्पेस वातावरण में जहां मानक ग्रीस वाष्पित हो जाता है और विफल हो जाता है, पूर्ण सिरेमिक बीयरिंग प्राप्त की जा सकती हैशुष्क घर्षण संचालनउनके घर्षण के कम गुणांक के कारण, या वे आसपास के संक्षारक तरल को अस्थायी स्नेहक के रूप में उपयोग कर सकते हैं।
