Гибридные керамические подшипники

шарики и ролики из карбида кремния (SiC), нитрида кремния (Si3N4), диоксида циркония (ZrO2), оксида алюминия (Al2O3)
Гибридные керамические подшипники (или подшипники с керамическими шариками) уже много лет используются в шпинделях высокоскоростных станков благодаря своим хорошим скоростным характеристикам и высокой жесткости. За последние несколько лет гибридные подшипники также получили распространение во многих других отраслях промышленности, опережая в настоящее время рост гибридных подшипников в традиционных станкостроительных отраслях. Ожидается, что эта тенденция сохранится, и уникальные свойства гибридных керамических подшипников будут обнаружены и использованы во многих других современных промышленных применениях.

Состав гибридного керамического подшипника:
Кольца - нержавеющая сталь;
Валы (при наличии в конструкции) - нержавеющая сталь;
Шарики (или ролики) - керамика (SiC, Si3N4, ZrO2, Al2O3);
Сепаратор (при наличии в конструкции) - полиамид, нержавеющая сталь, латунь и т.д.

Особенности гибридных керамических подшипников

Материалом колец гибридных керамических подшипников является подшипниковая сталь, а материалом тел качения (шарики или ролики) — например, нитрид кремния подшипникового класса (Si3N4). Нитрид кремния — керамический (то есть неметаллический) материал, характеризующийся высокой твердостью, высоким модулем упругости, высокой температурной и химической стойкостью, малой плотностью, низкой электропроводностью и низкой пластичностью. Поскольку керамические материалы из нитрида кремния являются отличными изоляторами, гибридные керамические подшипники можно использовать в двигателях и генераторах переменного и постоянного тока для создания эффективной изоляции между корпусом и валом. По сравнению с цельностальными подшипниками гибридные керамические подшипники хорошо работают в условиях плохой смазки и наличия твердых загрязнений, хотя при той же нагрузке контактные напряжения выше из-за более высокой жесткости керамических тел качения.
Гибридные подшипники, в которых используются керамические тела качения (шарики или ролики) на стальных дорожках качения, имеют некоторые хорошо известные преимущества перед цельностальными подшипниками, такие как малый вес, хорошее электрическое сопротивление и хорошие эксплуатационные характеристики в суровых условиях работы, в том числе при сильном загрязнении. Эти свойства делают гибридные керамические подшипники бесспорно важными в профессиональном применении, например, в шпинделях высокоскоростных станков.


Со временем диапазон применения гибридных керамических подшипников еще больше расширился благодаря развитию и снижению затрат на материалы. Все больше пользователей обнаружили, что во многих случаях керамические подшипники качения работают лучше, чем цельностальные подшипники. Например, они обычно имеют более низкие рабочие температуры, более устойчивы к повреждению поверхности твердыми частицами и не подвержены потенциальному риску "сварки" стали со стальной поверхностью, который может возникнуть с обычными подшипниками в экстремальных условиях.


Кроме того, гибридные керамические подшипники имеют более низкий коэффициент трения без смазки, что позволяет им работать более эффективно в различных условиях эксплуатации.