Cách chọn vật liệu vòng bi máy cnc  và các loại vòng  bi chịu lực phù hợp cho công việc. Ngành công nghiệp vòng bi sử dụng các vật liệu khác nhau để sản xuất các thành phần vòng bi khác nhau. Vật liệu chịu lực được xử lý để đạt được các đặc tính mong muốn nhằm tối đa hóa hiệu suất và tuổi thọ của vòng bi. Ở đây, chúng tôi xem xét các vật liệu được sử dụng phổ biến nhất và tại sao.

Vòng bi làm bằng thép crom – SAE 52100

Vật liệu phổ biến nhất được sử dụng để sản xuất các bộ phận chịu tải trong vòng bi chính xác, vòng bi côn là thép 52100 chrome. Các thành phần này là vòng trong và vòng ngoài, bi và con lăn. Thành phần hóa học của loại thép này có hàm lượng cacbon cao và khoảng 1,5% hàm lượng crom. Sử dụng các phương pháp xử lý và xử lý nhiệt có kiểm soát, các kỹ sư tạo ra các thành phần chịu lực hoàn thiện có đủ độ bền để chống nứt và bề mặt đủ cứng để chống mỏi do tiếp xúc lăn dưới bề mặt.

Vòng bi thép crom 52100 thép siêu sạch

được sử dụng để sản xuất vòng bi thu nhỏ có độ chính xác cao được xử lý với các bước nấu chảy bổ sung. Kết quả là một loại thép có cấu trúc vật liệu hạt mịn đồng nhất; Các bề mặt tiếp xúc của vòng bi có thể được siêu hoàn thiện rất mịn nên vòng bi  không gây tiếng ồn.

Phương pháp nhiệt luyện phổ biến nhất đối với thép crom là làm cứng thép trong lò khí quyển có kiểm soát. Vòng bi được sản xuất từ ​​thép crom có ​​thể hoạt động ở nhiệt độ liên tục lên đến 120°C.

Vòng bi làm bằng thép

không gỉ Vật liệu thép không gỉ được sử dụng để làm các bộ phận chịu lực vì nó có khả năng chống ăn mòn bề mặt cao hơn do hàm lượng crom cao hơn (~ 18%) với việc bổ sung niken. Crom phản ứng với oxy để tạo thành một lớp oxit crom trên bề mặt, tạo ra một màng thụ động.

Vòng bi thép không gỉ Martensitic – AISI 440C

Hàm lượng cacbon trong thép không gỉ dòng 400 đủ cao để được làm cứng bằng cách sử dụng các phương pháp xử lý nhiệt tiêu chuẩn lên đến Rc58. Với độ cứng thấp hơn, khả năng chịu tải của vòng bi làm từ vật liệu này thấp hơn 20% so với vòng bi thép 52100 chrome. Mức độ hàm lượng carbon có nghĩa là các thành phần có từ tính.

Vòng bi thép không gỉ Martensitic – ACD34 / KS440 / X65Cr13

Nhiều nhà sản xuất vòng bi thu nhỏ chế tạo vòng và bi của họ bằng vật liệu thép không gỉ có hàm lượng cacbon và crom thấp hơn một chút so với AISI 440C, được biết đến dưới một số tên bao gồm ACD34, KS440 và X65Cr13. Vật liệu này có cacbit nhỏ hơn sau khi xử lý nhiệt, vì vậy ổ trục sẽ có đặc tính tiếng ồn thấp vượt trội đồng thời có cùng khả năng chống ăn mòn ở 440C.

Vòng bi thép không gỉ Martensitic – SV30

Thép không gỉ Martensitic có thể được sửa đổi trong quá trình xử lý thép thô bằng cách giảm hàm lượng cacbon và đưa nitơ vào làm nguyên tố hợp kim. Nitơ làm tăng độ bão hòa của crom, nó chuyển thành nitrit crom thay vì cacbua crom. Kết quả là thép có độ bền cao, độ cứng cao với cấu trúc vi mô vượt trội giúp kéo dài tuổi thọ mỏi lên đến 100% (gấp đôi) trong các ứng dụng nhất định.

Vòng bi bằng thép không gỉ AISI316 AISI316

Các thành phần của vòng bi được làm từ vật liệu thép không gỉ dòng 300 có khả năng chống ăn mòn cao hơn và không nhiễm từ do hàm lượng cacbon thấp. Tuy nhiên, điểm đánh đổi là vật liệu này không thể cứng lại được nên vòng bi chỉ có thể hoạt động dưới tải trọng và tốc độ thấp. Các bề mặt của ổ trục trải qua một phản ứng hóa học với oxy được gọi là quá trình thụ động hóa; màng thụ động được phát triển trên bề mặt bảo vệ ổ trục khỏi bị ăn mòn.

Thép không gỉ 300 Series khác được sử dụng cho các bộ phận chịu lực

Các tấm chắn chịu lực, vòng đệm con dấu và bộ giữ bóng đôi khi được làm từ thép không gỉ AISI303 hoặc AISI304 vì chúng có khả năng chống ăn mòn vừa phải và tốt hơn để tạo thành các hình dạng khác nhau.

Vòng bi bằng vật liệu nhựa & phi kim loại

Thông thường, khi người dùng nghĩ đến vật liệu chịu lực, lựa chọn đầu tiên họ sẽ tưởng tượng là thép. Mặc dù đây chắc chắn là vật liệu phổ biến nhất, nhưng vẫn có một loạt sự lựa chọn khác, mỗi loại đều có những ưu điểm và hạn chế riêng. Tùy thuộc vào loại ứng dụng, các chuyên gia về vòng bi có thể đưa ra lời khuyên về việc sử dụng vòng bi nhựa.

Vòng bi nhựa phổ biến nhất có cả vòng trong và vòng ngoài được làm bằng vật liệu cơ bản acetal. Các quả bóng thường được làm bằng thép không gỉ, nhưng bóng thủy tinh hoặc nhựa cũng có sẵn. Có nhiều loại vòng bi nhựa khác nhau bao gồm, loại có rãnh sâu hoặc loại Conrad, thu nhỏ, tiếp xúc góc, tự căn chỉnh và lực đẩy.

Vòng bi nhựa cung cấp nhiều lợi thế so với vòng bi thép hoặc gốm. Đặc điểm chung của ổ bi nhựa là:
• Không cần bôi trơn bằng dầu mỡ
• Hiệu suất tuyệt vời trong môi trường hóa chất. Nó có thể được sử dụng (ngâm hoàn toàn) trong nước và nước mặn.
• Phạm vi nhiệt độ tốt
• Không từ tính và không dẫn điện
• Nhẹ

Nhược điểm của vòng bi nhựa khi so với vòng bi thép truyền thống là khả năng chịu tải, độ võng và thiếu độ cứng. Chúng thường được sử dụng trong các cơ cấu và thiết bị tải nhẹ, chạy ở tốc độ thấp đến trung bình.
Nhiều loại vật liệu nhựa khác cũng có sẵn. Tham khảo ý kiến ​​của một chuyên gia về vòng bi để đảm bảo bạn đưa ra lựa chọn phù hợp cho ứng dụng của mình.

Nhựa phenol – Nhựa phenol bao gồm nhựa nhiệt rắn phenol và fomanđehit làm nguyên liệu thô, được tổng hợp nhân tạo. Vì nó được sản xuất từ ​​nhựa tương tự như phenol cresol, những loại vật liệu này thường được gọi là “nhựa phenolic”. Vật liệu này có khả năng chống dầu và hóa chất cao; nó có khả năng chịu nhiệt mạnh nhưng kém kiềm. Nó không dẫn điện và không từ tính.

PTFE thường được gọi là Teflon R polytetrafluoroethylene. TEFLON là nhãn hiệu đã đăng ký của DuPont. Các đặc tính bao gồm ma sát bề mặt thấp, chống ăn mòn và hóa chất, khả năng chịu nhiệt cao với dải nhiệt độ rộng từ 196 ~ 260 ° C và tỷ lệ hấp thụ nước là 0%. Vật liệu này thường được sử dụng trong thiết bị y tế.

UHMW (polyethylene trọng lượng phân tử siêu cao) là một loại nhựa nhiệt dẻo có trọng lượng phân tử cao. Loại polyetylen đặc biệt này được sản xuất thông qua các kỹ thuật trùng hợp tiên tiến. Các đặc tính bao gồm khả năng chống hóa chất tuyệt vời, độ hấp thụ nước thấp, khả năng chống mài mòn tuyệt vời, vẫn giữ được các đặc tính của nó ở nhiệt độ thấp và nhẹ.

PEEK là một chất dẻo nhiệt kết tinh. Nó là một loại polyetherketone thơm tổng hợp đặc biệt. Các đặc tính bao gồm khả năng chịu nhiệt rất cao, chống mỏi tuyệt vời, chịu mài mòn khó, ổn định kích thước mạnh, kháng hóa chất tuyệt vời, cách nhiệt và chống bức xạ tuyệt vời. PEEK rất đắt.

Ứng dụng cho vòng bi nhựa

• Hệ thống băng tải được sử dụng trong hệ thống làm sạch, xử lý bề mặt hoặc thiết bị mạ. Chất lỏng ăn mòn thường gặp trong các ứng dụng này.
• Thiết bị chế biến thực phẩm
• Thiết bị hình ảnh y tế
• Máy bơm và thiết bị phun

Vòng bi trơn, hoặc vòng bi trượt, làm bằng nhựa Vòng bi trơn là ống bọc hình trụ không có phần tử lăn. Chúng là loại vòng bi đơn giản nhất và chi phí thấp nhất. Khi trượt xuyên tâm hoặc dọc trục qua trục, chúng có thể đáp ứng cả chuyển động quay và chuyển động thẳng. Chúng có thể xử lý tải xuyên tâm từ nhẹ đến trung bình.

Một trong những loại phổ biến hơn là vòng bi bọc nhựa (thường phụ thuộc vào hệ thống thủy động lực học hoặc một màng bôi trơn đầy đủ). Vòng bi nhựa tự bôi trơn có nhiều hình dạng khác nhau cho ống lót, ổ đỡ lực đẩy và các ứng dụng trượt tích hợp cũng có sẵn.

Có hàng trăm loại và hỗn hợp vật liệu nhựa khác nhau có sẵn cho vòng bi trơn. Chúng cung cấp một loạt các đặc tính cơ học và vật lý giúp nâng cao tính phù hợp của vòng bi cho các ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như ma sát thấp, chống mài mòn, nhiệt độ cao, cấp thực phẩm và tải trọng cao.

Ưu điểm của ổ trượt bằng nhựa bao gồm:

• Khối lượng sản xuất cao và chi phí thấp
• Vận hành không cần bảo dưỡng (chạy khô)
• Giảm ma sát
• Chống mài mòn tốt
• Kháng hóa chất và hấp thụ nước thấp
• Không dẫn điện

Vòng bi làm bằng vật liệu gốm

Vòng bi làm bằng vật liệu gốm được xếp vào vị trí đặc biệt trong ngành vòng bi. Sự sắp xếp phổ biến nhất là vòng bi lai, thường có vòng thép không gỉ và bóng gốm. Vật liệu gốm phổ biến nhất được sử dụng là silicon nitride. Quả bóng làm từ vật liệu này cứng, lên đến Rc78, và có bề mặt rất mịn. Vòng bi hybrid đắt hơn tất cả các vòng bi bằng thép không gỉ.

Các kỹ sư ngày nay có nhiều lựa chọn cho họ khi phải đối mặt với các điều kiện vận hành khắc nghiệt hoặc khắt khe. Sự phong phú của sự lựa chọn bao gồm việc sử dụng vật liệu gốm có nhiều lợi ích trong nhiều ứng dụng khác nhau. Việc sử dụng phổ biến nhất là sản xuất các bộ phận cán – các quả bóng – từ vật liệu gốm với các vòng bên trong và bên ngoài được làm từ thép truyền thống, đã qua xử lý nhiệt, crôm hoặc thép không gỉ.

Với những cải tiến trong công nghệ sản xuất, Vòng bi hoàn toàn bằng sứ cũng luôn sẵn sàng. Những vòng bi này có cả vòng trong và vòng ngoài và các phần tử lăn được sản xuất từ ​​vật liệu gốm. Trong khi vòng bi hybrid và vòng bi hoàn toàn bằng sứ đòi hỏi một mức giá cao hơn, chúng thường là giải pháp kinh tế nhất khi xem xét chi phí hỏng hóc và tổng chi phí sở hữu cho người dùng cuối.

Vòng bi tổ hợp

Cấu hình phổ biến nhất là với vòng crôm hoặc thép không gỉ và bóng gốm. Vật liệu vòng thép không gỉ tăng cường nitơ cũng có sẵn.

Vật liệu gốm phổ biến nhất cho các quả bóng là silicon nitride, Si3N4. So với bi thép truyền thống, vật liệu này có các đặc tính mong muốn cho ổ lăn, chẳng hạn như :
• nhẹ (nhẹ hơn khoảng 60% so với thép chịu lực)
• độ cứng cao – trên 75 HRc
• mô đun đàn hồi cao hơn – cứng hơn
• hệ số giãn nở nhiệt thấp hơn
• cao hơn nhiệt độ hoạt động tối đa – 10000C
• bề mặt hoàn thiện được đánh bóng cao dẫn đến ma sát thấp hơn

Quả bóng làm bằng zirconia, ZrO2, cũng có sẵn. Vật liệu gốm này có một số tính chất tương tự như silicon nitride nhưng khác ở chỗ nó có một số tính chất cơ và nhiệt gần hơn nhiều so với thép hợp kim mà các vòng được làm từ đó. Điều này có thể mong muốn trong việc duy trì tải trước và góc tiếp xúc trong một phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng.

Lợi ích của vòng bi gốm tổ hợp

• độ cứng và độ cứng cao hơn giúp giảm độ lệch
• tăng tốc độ giới hạn, RPM
• ít mài mòn chất kết dính, không có mối hàn nguội
• tuổi thọ chất bôi trơn tốt hơn
• độ ồn và độ rung thấp hơn
• không có phóng điện qua các quả bóng

Ứng dụng cho vòng bi gốm tổ hợp

• trục quay máy công cụ
• máy bơm – máy bơm chìm, nhiên liệu, chân không
• máy khoan nha khoa
• máy quét quang học
• động cơ điện
• ứng dụng hàng không vũ trụ
• thiết bị phòng thí nghiệm
• ứng dụng yêu cầu tốc độ cao hơn, tuổi thọ cao hơn và ma sát thấp hơn

Vòng bi hoàn toàn bằng sứ thường là câu trả lời cho những môi trường khắc nghiệt, chẳng hạn như nhiệt độ cao, hóa chất ăn mòn, hơi nước và chân không cứng. Những vòng bi này có cả vòng trong và vòng ngoài và các phần tử lăn được sản xuất từ ​​vật liệu gốm. Giống như các viên bi trong vòng bi lai, các vòng trong vòng bi hoàn toàn bằng sứ thường được sản xuất từ ​​silicon nitride, Si3N4 hoặc zirconia, ZrO2. Bộ phận giữ trong vòng bi sứ toàn phần thường được làm từ nhựa hiệu suất cao như PEEK hoặc PTFE.

Lợi ích của Vòng bi hoàn toàn bằng gốm

• chống axit, muối và nước, và máu.
• không từ tính.
• hệ số ma sát thấp hơn.
• chịu điện.
• chống ăn mòn.
• nhẹ hơn, mịn hơn và cứng hơn.

Ứng dụng cho vòng bi hoàn toàn bằng gốm

• Thiết bị MRI.
• môi trường chân không.
• sản xuất chất bán dẫn.
• xạ trị.
• ngành chế biến thực phẩm.
• bất kỳ môi trường khắc nghiệt nào yêu cầu vòng bi không ăn mòn, không dẫn điện hoặc không từ tính.

Địa chỉ mua Vòng Bi Máy CNC uy tín chất lượng

Số điện thoại tư vấn : 0985112712

Email : thietbicokhiduylong@gmail.com

Địa chỉ: 924B, Kim Giang, Thanh Trì, Hà Nội

Hotline: 098 511 2712