Mitkä ovat muovipäällystettyjen laakerien suorituskyvyn muutokset matalan lämpötilan ympäristössä

Muovipäällysteiset laakerit (PCB: t), komposiittilaakerit, jotka on muodostettu perinteisten metallilaakereiden päällystettäessä korkean suorituskyvyn muoveilla, käytetään laajasti teollisuudenaloilla, kuten koneiden valmistus, elintarvikkeiden jalostus, ilmailu- ja kryogeeninen varastointi ja kuljetus. Matalat lämpötilat vaikuttavat merkittävästi laakerin suorituskykyyn, etenkin PCB: issä. Muovikerros läpikäy fysikaalisia ja kemiallisia muutoksia, jotka eroavat metallin lämpötiloissa, jotka ovat äärimmäisen alhaisissa lämpötiloissa, vaikuttaen suoraan laakerin käyttöikäyn ja toiminnan vakauteen.

Muovimateriaalien fysikaalisten ominaisuuksien muutokset alhaisissa lämpötiloissa

PCB: ien ydin etu on muovikerroksen tarjoamassa kitkan vähentämisessä ja korroosionkestävyydessä. Pienissä lämpötiloissa muovimateriaalin molekyylin liike hidastuu kuitenkin, mikä johtaa lisääntyneeseen jäykkyyteen ja vähentyneeseen iskun sitkeyteen. Tämä ilmiö ilmenee suuremmaksi herkkyytenä mikrohalkeamille tai pinnoitteen halkeamiselle käynnistyksen aikana tai silloin, kun iskukuormille kohdistuu. Tietyt polymeerimateriaalit, erityisesti yleiset tekniikan muovit, kuten polyoksimetyleeni (POM) ja polyamidi (PA), voivat läpäistä hauran siirtymisen alhaisissa lämpötiloissa. Käyttö hauraan lämpötilan alapuolella lisää merkittävästi halkeilun riskiä.

Kitkakertoimen ja voitelun suorituskyvyn muutokset

PCB: n kitkakerroin nousee tyypillisesti alhaisissa lämpötiloissa. Muovipinnan lisääntynyt kovuus lisää mikroskooppista kitkaresistenssiä kosketuspinnan ja metalli -akselin tai sisärenkaan välillä. Voiteluaineviskositeetti kasvaa ja sujuvuus laskee alhaisissa lämpötiloissa, mikä vaikeuttaa voitelukalvoa täydellisen peittämisen muodostamiseksi, edelleen pahentaen kitkaa ja kulumista. Kuivissa tai kevyesti voideltuissa olosuhteissa käytetyissä muovipäällysteissä laakereissa tämä lisääntynyt kitka voi johtaa lisääntyneeseen aloitusmomenttiin ja moottorin tai aseman lisäkuormitukseen.

Mittakausi ja lämmön laajennuskäyttäytyminen
Matalassa lämpötiloissa muovimateriaalit kokevat merkittävän lämmön supistumisen, mikä johtaa vähäiseen mittasuhteeseen. Vaikka metallilaakerimekon kutistuminen on suhteellisen pieni, erot lämmön laajennuskertoimissa muovipäällysteen ja metallisubstraatin välillä voi johtaa lisääntyneisiin rajapintajännityksiin. Äärimmäisissä olosuhteissa muovinen pinnoite voi kokea lievää delaminaatiota, muodonmuutoksia tai paikallista halkeilua. Tämä ulottuvuuden muutos on erityisen kriittinen tarkkuuskoneiden tai tarkkaan välineen välineillä, mikä vaikuttaa mahdollisesti kiertotarkkuuteen ja laakerin puhdistumiseen.

Iskukuormien ja väsymysten vaikutus
Muovipäällystetyt laakerit, joille alhaisissa lämpötiloissa on iskukuormia, kokevat usein väsymysten vähentynyttä elämää. Lisääntynyt hauraus ja rajapintajännitysten kertyminen nopeuttavat mikrohalkeamien aloittamista ja etenemistä, mikä johtaa pinnoitteen ennenaikaiseen kulumiseen tai leviämiseen. Mekaaniset laitteet, jotka kokevat usein käynnistyksiä, ja pysäyttävät tai voimakkaasti toimenpiteet vaativat muovimateriaalien valintaa, jolla on korkea matalan lämpötilan sitkeys tai voitelun suojaamisen sisällyttäminen suunnittelun aikana pitkän aikavälin, luotettavan laakerin toiminnan varmistamiseksi.

Muuta ja värähtelyominaisuuksien muutokset

Pienessä lämpötiloissa lisääntynyt pintakovuus ja muovien kitkakerroin voivat johtaa laakerin käyttömelun vähäiseen lisääntymiseen. Vähentyneen voitelun tehokkuuden vuoksi epätasainen kitka voi aiheuttaa vähäisen tärinän, erityisesti huomattavan suurilla nopeuksilla. Laitteille, jotka vaativat alhaisen melun, kuten lääkepakkauskoneet, tarkkuusvälineet tai kylmäketjun kuljetusjärjestelmät, tämä ominaisuus on otettava täysin huomioon laakerin valinta- ja ylläpito -suunnitelmissa.

Sovellussuositukset matalan lämpötilan ympäristöille

Kun käytät muovipäällystettyjä laakereita erittäin matalassa lämpötilassa olevissa ympäristöissä, on edullista valita tekniikan muovit, joilla on korkea matalan lämpötilan sitkeys ja alhainen hauras siirtymälämpötila, ja käyttää niitä yhdessä matalan lämpötilan voiteluaineen kanssa. Laakerin asennustoleranssien tulisi ottaa huomioon muovin kutistuminen ylikuormituksen (lisääntyvä kitka) tai ylimuotoisuuden (indusoiva leikki) välttämiseksi. Laakerin pintaolosuhteiden säännöllinen tarkastus ja voitelu on välttämätöntä laakerin käyttöiän pidentämiseksi matalan lämpötilan olosuhteissa.