Menambahkan fitur desain baru atau menerapkan teknik khusus dan pelapis pada komponen bearing dapat mengoptimalkan kinerja bearing untuk aplikasi yang menantang, memberikan solusi bearing unik untuk masalah klien, kata Nick Dowding, Business Development Manager di The Barden Corporation (UK) Ltd.
Menambah nilai dan meningkatkan kinerja bantalan dengan memasukkan fitur desain baru seperti flensa khusus, poros, dan rumah.
Mengoptimalkan kinerja bantalan dengan mengganti bahan bantalan tradisional dengan bahan khusus untuk lingkungan operasi yang berkecepatan tinggi, bersuhu tinggi atau keras.
Penggunaan pelapis permukaan seperti pelapis sputtered sub-mikron untuk lebih mengoptimalkan kinerja bantalan dan membuat perilaku bantalan lebih dapat diprediksi / konsisten dalam lingkungan yang keras.
Ada banyak fitur dan teknik desain berbeda yang dapat diterapkan pada bantalan untuk mengoptimalkan dan meningkatkan kinerjanya untuk memenuhi aplikasi yang sangat menantang (yaitu kecepatan tinggi, suhu tinggi, kondisi operasi yang keras). Teknik-teknik ini termasuk pelapisan terapan, mengubah geometri komponen bantalan tertentu atau mengganti bahan bantalan konvensional dengan alternatif kinerja tinggi.
Pelapisan perak dari kandang logam
Dalam beberapa aplikasi kecepatan tinggi dan suhu tinggi, sangkar baja dapat dilapisi dengan perak untuk meningkatkan kinerja dan keandalan pelumasan. Pelapisan perak meningkatkan pelumasan bantalan, menjadikannya lebih kuat dan tahan terhadap oli. Dalam kasus kegagalan / kelaparan pelumas, pelapisan perak bertindak seperti pelumas kering dan padat, memungkinkan bearing untuk terus berjalan dalam waktu singkat atau dalam situasi darurat. Contoh aplikasi termasuk bantalan generator starter aerospace dan bantalan untuk unit pendingin udara di kereta.
Bantalan hybrid keramik
Untuk aplikasi kecepatan tinggi, mengganti bola baja dengan bola keramik (silikon nitrida) dapat secara radikal meningkatkan kinerja bantalan dalam beberapa cara. Pertama, karena bola keramik jauh lebih ringan daripada bola baja, mengurangi gaya sentrifugal dan meningkatkan kondisi dinamis sementara permukaannya hampir sangat halus, mereka menunjukkan tingkat getaran dua hingga tujuh kali lebih rendah daripada bantalan bola baja konvensional. Pada kecepatan yang lebih tinggi, beban internal pada bearing juga berkurang.
Kedua, bantalan hibrida keramik juga bekerja pada suhu operasi yang jauh lebih rendah, yang bersamaan dengan massa yang lebih rendah memungkinkan kecepatan lari meningkat sebanyak 40-50%. Temperatur operasi yang lebih rendah dan pengurangan panas yang menumpuk di dalam bearing membantu memperpanjang usia pelumas, kadang-kadang hingga lima kali lebih lama daripada bantalan bola baja konvensional.
Contoh aplikasi untuk bantalan hibrid keramik termasuk pompa vakum berkecepatan tinggi, peralatan tangan medis / bedah dan kipas dan generator aerospace.
Material
Dalam teknologi bahan, bahan bantalan yang paling tepat dapat dipilih untuk memaksimalkan kinerja bantalan. Bahan cincin khusus berhasil digunakan dalam aplikasi kedirgantaraan dan non-kedirgantaraan, menggabungkan korosi unggul dan ketahanan aus dengan kemampuan untuk menahan beban dinamis yang lebih tinggi daripada baja bantalan konvensional. Ketika digunakan bersama dengan bola keramik, keuntungan yang signifikan dalam masa pakai dan kinerja dapat dicapai.
Bahan cincin dapat dioptimalkan untuk aplikasi spesifik. Empat bahan cincin utama yang digunakan oleh Barden adalah AISI 440C (baja tahan korosi), SAE 52100, AISI M50 dan Cronidur 30®. Untuk aplikasi suhu tinggi (hingga 345 ° C) Baja perkakas AISI M50 atau versi tempered khusus Cronidur 30® cocok dan banyak digunakan dalam aplikasi aksesori ruang angkasa suhu tinggi seperti sistem katup berdarah pada pesawat.
Cronidur 30® adalah baja tahan korosi martensit, nitrogen tinggi, dan tahan karat yang juga dapat dikokohkan dengan case induksi. Bahan ini meningkatkan ketahanan korosi dan meningkatkan usia kelelahan dan ketahanan aus.
Bantalan pelengkap lengkap
Bantalan komplemen penuh memanfaatkan ruang yang biasanya ditempati oleh penahan bola. Hal ini memungkinkan bola lebih banyak, yang pada gilirannya memberikan peningkatan kapasitas beban, baik dominan radial, dalam kasus pengisian desain takik, atau aksial dan dalam kasus desain kontak sudut. Penggunaan pasangan kontak sudut yang dimuat sebelumnya juga dapat memungkinkan beban aksial bi-directional diterapkan. Aplikasi di sini berkisar dari katup suhu tinggi untuk aplikasi luar angkasa, hingga dukungan sirip rudal dan bantalan mendarat darurat.
Pelapis sub-mikron
Peran rekayasa permukaan dalam teknologi bantalan gelinding juga menjadi semakin penting karena bantalan semakin kecil, tetapi masih dituntut untuk berjalan lebih cepat, pada suhu yang lebih tinggi, membawa beban yang lebih tinggi dan beroperasi secara andal untuk periode yang lebih lama. Pelapisan lanjutan dan perawatan permukaan dapat diterapkan pada bantalan yang memerangi gesekan, mencegah korosi dan mengurangi keausan, bahkan di bawah kondisi operasi yang paling keras. Manfaat yang dihasilkan adalah kepadatan daya yang lebih tinggi, peningkatan kinerja, perilaku bantalan yang lebih dapat diprediksi / konsisten (khususnya di lingkungan yang keras), biaya pengoperasian yang lebih rendah, dan interval servis yang lebih lama.
Lapisan sub-mikron multi-lapisan (tergagap), misalnya, dapat digunakan untuk meningkatkan karakteristik fisik dan tribologis permukaan bantalan. Keberhasilan teknik-teknik tersebut bergantung pada penghindaran lapisan yang berbeda dengan menghasilkan antarmuka bertingkat atau tersebar di antara bahan yang berbeda. Demikian pula, lapisan kunci seperti nikel atau tembaga sering digunakan untuk meningkatkan adhesi film lunak ke substrat keras atau pasif.
Pelapisan sub-mikron dapat diterapkan pada permukaan internal dan eksternal cincin bantalan dan elemen gelinding jika diperlukan. Sebagai contoh, molibdenum disulfida (MOS2) atau tungsten disulfida (WS2) dapat disemprotkan dilapisi ke permukaan komponen bantalan untuk membuat perilaku bantalan lebih dapat diprediksi di lingkungan yang keras.
Polimer khusus
Dalam beberapa aplikasi kecepatan tinggi, pemisah bola atau kandang dapat disuplai dalam bahan polimer khusus. Komponen-komponen ini diresapi vakum dengan minyak untuk meningkatkan umur bantalan. Bahan polimer khusus menahan minyak secara terkendali saat vakum diresapi. Contoh aplikasi termasuk bantalan untuk gyro pesawat kecepatan tinggi. Polimer khusus lainnya dapat disediakan untuk lingkungan keras berkecepatan tinggi di mana bantalannya memerlukan ketahanan tinggi terhadap bahan kimia atau serangan panas.
Menambah nilai melalui fitur desain baru
Tekanan untuk mengurangi biaya di semua bidang manufaktur berarti bahwa integrasi sistem bantalan ke komponen perkawinan menjadi lebih umum. Rakitan yang dihasilkan lebih rapi, lebih kompak, lebih cepat untuk disatukan dan menawarkan manfaat tambahan mengurangi ruang dan massa, sementara menyelesaikan masalah toleransi tumpukan.
Fitur desain khusus dapat dimasukkan ke bantalan untuk meningkatkan kinerjanya. Fitur-fitur ini termasuk flensa, poros dan rumah, yang membuat pemasangan lebih mudah, lebih cepat dan lebih akurat, yang pada gilirannya, mengurangi waktu perakitan dan biaya operasi keseluruhan.