Rodamientos Vs híbridos de cerámica

- Jun 17, 2020-

Rodamientos cerámicos vs híbridos

SMB-Hybrid-bearings-imageAproximadamente 27,000 baldosas cerámicas cubren el exterior del transbordador espacial de la NASA, una nave espacial reutilizable que transporta astronautas en una órbita baja alrededor de la Tierra. Actuando como una barrera térmica a los 1650 grados Celsius generados por la reentrada atmosférica, los azulejos ilustran la impresionante resistencia de los materiales cerámicos. Las impresionantes propiedades de la cerámica también se están utilizando en rodamientos. Aquí, Chris Johnson, director gerente del especialista en rodamientos de precisión SMB Bearings, explica las especificaciones, capacidades y diferencias de los rodamientos completamente cerámicos e híbridos.

La cerámica se utiliza principalmente en los rodamientos debido a las propiedades resistentes a la corrosión y a la temperatura del material. Las cerámicas son inertes, mientras que los metales son reactivos, lo que hace que las cerámicas sean resistentes a materiales corrosivos como el agua de mar y muchos productos químicos, incluidos ácidos y álcalis. Como los rodamientos cerámicos no se corroen, requieren menos mantenimiento que sus alternativas de acero y pueden usarse en entornos altamente hostiles.
Como era de esperar, estas propiedades resistentes a la corrosión permiten que los rodamientos cerámicos se utilicen en muchas industrias, desde la producción de alimentos y productos químicos hasta aplicaciones marinas y submarinas.

Sin embargo, hay cierta confusión. A menudo, lo que las personas llaman rodamientos de cerámica son en realidad rodamientos híbridos. Entonces, ¿cuál es la diferencia entre la cerámica completa y las opciones híbridas?

Rodamientos de cerámica
Los cojinetes de cerámica completos tienen anillos y bolas de cerámica y una jaula sintética hecha de PEEK o PTFE o no tienen jaula. Son altamente resistentes a ácidos y álcalis y, por lo tanto, son adecuados para su uso en entornos muy corrosivos. Los cojinetes de nitruro de silicio (Si3N4) se pueden calentar a temperaturas de 800 grados Celsius cuando se usan sin una jaula. Combinando estas cualidades con su naturaleza liviana, con un 45 por ciento del peso de los rodamientos de acero, son sustitutos increíbles de los rodamientos de metal tradicionales.

Los cojinetes de cerámica completa también son no magnéticos, lo que significa que se pueden usar en dispositivos médicos como escáneres de resonancia magnética o en cualquier aplicación donde haya un campo magnético fuerte. Sin embargo, la mayor dureza de los cojinetes de cerámica también significa una mayor fragilidad y, como tal, no toleran bien las cargas de choque.

Híbrido
Cuando la mayoría de la gente piensa en los rodamientos de cerámica, generalmente se refieren a versiones híbridas. Los rodamientos híbridos se encuentran entre las opciones de cerámica y acero. Si bien utilizan bolas de cerámica, estos rodamientos se combinan con anillos metálicos internos y externos. El uso de esta combinación permite velocidades más altas que las opciones cerámicas completas, ya que los anillos de metal menos frágiles no son tan propensos a fallas catastróficas repentinas bajo alta velocidad o carga.

A pesar de la pequeña diferencia en el diseño, los requisitos de los rodamientos híbridos difieren bastante de los rodamientos de cerámica completa. Por ejemplo, mientras que los rodamientos cerámicos completos no requieren lubricación, los rodamientos híbridos sí. Sin embargo, aunque las bolas de cerámica aún desgastarán los anillos de acero, los híbridos se enfrentarán mejor a la lubricación marginal que los rodamientos de acero debido al bajo coeficiente de fricción y la ligereza de las bolas.

Es posible que no se requiera lubricación cuando se usan rodamientos híbridos a velocidades muy bajas. Sin embargo, como estos rodamientos a menudo se seleccionan para aplicaciones de mayor velocidad que las cerámicas completas, se recomienda una lubricación adecuada. Los rodamientos híbridos de precisión con una jaula de alta velocidad son capaces de velocidades muy altas, por lo tanto, su uso en, por ejemplo, husillos de máquinas herramienta.

Las propiedades resistentes a la corrosión del rodamiento también se ven afectadas al elegir una versión híbrida en lugar de cerámica completa. Si bien las bolas de cerámica son altamente resistentes, el nivel general de resistencia a la corrosión se reduce debido al uso de anillos metálicos, incluso si son de acero inoxidable.

Las decisiones sobre si elegir rodamientos de cerámica o rodamientos híbridos se reducirán al costo, la aplicación y la hostilidad del entorno en el que se usarán los rodamientos. Si bien es posible que su aplicación no requiera rodamientos de cerámica con la resistencia a la temperatura extrema del transbordador espacial de la NASA, una mejor comprensión de los diferentes tipos debería facilitar su decisión.

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