Strukturální členění jádra
Keramická ložiska jsou „zvláštními silami“ moderních extrémních provozních podmínek. Abychom objasnili, nejsou vyrobeny z křehké domácí keramiky, ale jsou precizně-vyrobeny z vysoce-technologické strukturální keramiky, jako je nitrid křemíku ($\\text{Si}_3\\text{N}_4$) nebo oxid zirkoničitý ($\\text{ZrO}_2$):
Hybridní keramická ložiska:V průmyslu nejpoužívanější typ. Vnitřní a vnější kroužky jsou stále vyrobeny z vysoce-výkonné ložiskové oceli, alevalivá tělesa jsou nahrazena černými keramickými kuličkami z nitridu křemíku.
Plně keramická ložiska:Vnitřní kroužek, vnější kroužek a valivá tělesa jsou všechny vyrobeny z keramiky. Klec je obvykle vyrobena z korozi-odolných plastů, jako je PTFE nebo PEEK, nebo může mít plně{2}}doplňkový (bezklecový) design.
Praktické často kladené otázky
Otázka 1: Protože je keramika křehká, nerozbije se keramické ložisko při nárazu?
Technická keramika (zejména nitrid křemíku) má neuvěřitelnou tvrdost a houževnatost. Jejichtvrdost je více než dvojnásobná oproti standardní ložiskové ocelis extrémně vysokou pevností v tlaku. I když jsou skutečně „křehčí“ než ocel (s mírně nižší rázovou houževnatostí), za normálních-nenásilných provozních podmínek se neroztříští; místo toho jsou odolnější proti opotřebení-a vydrží déle než ocel.
Otázka 2: Proč vysoce{1}}vysokofrekvenční{2}}motory (jako jsou elektro-vřetena obráběcích strojů a elektrické motory) konkrétně vyžadují keramická ložiska?
Primárně využívají dvě jedinečné výhody keramiky:
Elektrická izolace:Vysokootáčkové motory generují „hřídelové proudy“. Ocelová ložiska umožňují elektrickým jiskrám prorazit olejový film, což způsobuje „elektrickou erozi“, která vytváří-žlabovité stopy.Keramika není-vodivá a zcela eliminuje elektrickou erozi.
Nízká odstředivá síla:Hustota nitridu křemíku je pouze 40 % hustoty oceli. Při vysokých rychlostech,odstředivá síla generovaná keramickými kuličkami je extrémně malá, což výrazně snižuje mačkání oběžné dráhy a tvorbu tepla, což umožňuje raketový nárůst omezující rychlosti.
Q3: Čeho se celokeramická ložiska během instalace a používání nejvíce obávají?
Nejvíce se bojí dvou věcí:náhlé změny teploty (tepelný šok) a násilná instalace.
Přestože keramika odolává extrémnímu teplu (až tisíce stupňů), náhlý pokles teploty (např. polití studenou vodou za tepla) vytváří vnitřní pnutí, které způsobuje praskání. Navíc během montáže nesmí být nikdy přímo udeřeno ocelovým kladivem do keramických ložisek; musí být použity specializované lisované-nástroje.
Q4: Mohou plně keramická ložiska skutečně fungovat ve vakuu, silných kyselinách/zásadách nebo zcela bez mazání?
Ano, toto je hlavní doména celokeramických ložisek. jsounerezové a vysoce odolné proti korozi-, nepropustný ani pro aqua regia. Ve vakuu nebo v leteckém prostředí, kde se standardní mazivo odpařuje a selhává, lze dosáhnout plných keramických ložisekprovoz suchého třenídíky nízkému koeficientu tření, nebo mohou využívat okolní korozivní kapalinu jako dočasné mazivo.
