Ce mai e nou în tehnologia rulmenților
Rulmenții sunt utilizați în aproape toate utilajele și echipamentele din diferitele industrii, de la echipamentele aerospațiale la liniile de producție alimentară. Industriile îi solicită pe inginerii proiectanți pentru găsirea unor soluții pentru rulmenți cât mai reduși ca dimensiune, mai ușori și mai durabili, care să satisfacă și din punct de vedere al condițiilor de mediu.
Știința materialelor
Cum spuneam, reducerea fricțiunii este un ax cheie de cercetare în acest domeniu. Acesta, este influențat de mulți factori, cum ar fi toleranțele dimensionale, finisajul suprafeței, temperatura, sarcina operațională și viteza. În ultimele decenii s-au făcut progrese semnificative în ceea ce privește materialul de fabricare al acestora. Oțel de ultimă tehnologie folosit pentru fabricarea rulmenților și a componentelor acesteia, este unul ultra-curat, ce conține din ce în ce mai puține particule nemetalice și de dimensiuni micro, oferind rulmenților cu bile o rezistență mult mai mare la uzura produsă în urma fricțiunii.
Prin tehnicile moderne de fabricare a oțelului se obține un oțel cu nivel scăzut de oxizi, sulf și alte gaze, care provin în urma procesului de elaborare a otelului, iar oțelul materia primă astfel obținută, este un oțel mai dur, deci mult mai rezistent la uzură. Progresele înregistrate astfel permit producătorilor de rulmenți de precizie să mențină toleranțe mai strânse în ceea ce privește componentele lagărelor și să producă suprafețe de contact ultra finisate, toate acestea contribuind la reducerea fricțiunii și la îmbunătățirea duratei de viață a acestora.
Oțelul inoxidabil este acel aliaj neutru și inert, de calitate superioară folosită la fabricarea rulmenților. Acesta poate fi de trei feluri: feritic, martensitic și austenitic. Printre calitățile acestuia putem enumera faptul că este rezistent la coroziune și are un aspect lucios datorită conținutului de crom din compoziția sa (aproximativ 10% din greutate), și care asigură caracterul inoxidabil al acestuia dar și rezistența deosebita la coroziune. Rezistența sa la coroziune se mai poate asigura și prin adăugarea, ca aliaj a azotului. Această calitatea superioară a fost necesară și pentru a asigura un nivel scăzut de zgomot ale rulmenților. Pentru medii extrem de corozive sau de temperatură extremă, se mai poate alege și dintr-o gamă de rulmenți din oțel inoxidabil de calitate 316, rulmenți fabricați complet din ceramică sau plastic, sau mai nou din rășină sintetică.
Pe măsură ce imprimarea 3D devine tot mai utilizată, fiind mai eficientă din punct de vedere al costurilor, vedem mai multe posibilități de producție a rulmenților non-standard, în cantități mici, personalizate din rășină sintetică. Pe de altă parte, să nu uităm, că prin noile tehnici de producere a oțelului, și prin faptul că este unul dintre cele mai verzi materiale, dat fiind faptul că se poate recicla complet, este unul dintre cele mai sustenabile materiale.
Lubrifierea
Este, din nou, unul cintre cele mai nevralgice elemente care a atras o atenție enormă în ultimul timp. De ce? Pentru că, așa cum bine știm, mai mult de 13% din defectarea rulmenților este atribuită factorilor de lubrifiere. Lubrifierea rulmenților este un domeniu de cercetare cu evoluție rapidă, susținut atât de mediul academic, cât și de industrie. În prezent, există mult mai mulți lubrifianți speciali, și anume: o gamă mai largă de uleiuri sintetice de înaltă calitate, o gamă mai largă de agenți de îngroșare utilizați în fabricarea grăsimilor și o varietate mai mare de aditivi, pentru a oferi, de exemplu, o capacitate mai mare de sarcină operațională sau o rezistență mai mare la coroziune. Sunt, de asemenea unsori pentru reducerea zgomotului, niște lubrifianți ultra-filtrați, sau unsori de mare viteză, apoi lubrifianți pentru temperaturi extreme, lubrifianți impermeabili și rezistenți chimic, lubrifianți cu vid ridicat și lubrifianți compatibili pentru camere curate.
Analiză computerizată
Un alt domeniu în care industria rulmenților a făcut pași mari este prin utilizarea software-ului de simulare a rulmenților. Acum, performanța, durata de viață și fiabilitatea rulmenților pot fi extinse dincolo de ceea ce s-a realizat în urmă cu un deceniu, fără a efectua teste de laborator sau de teren costisitoare, consumatoare de timp. Analiza avansată și integrată a rulmenților poate oferi o perspectivă de neegalat asupra performanței rulmenților, poate permite selectarea optimă a rulmenților și poate evita defectarea prematură a acestora.
Aceste metode avansate, pot preveni uzura, prin analiza variată și exactă a sarcinii rulmentului, tensiunea de contact, durata de utilizare, diagrama Campbell, abaterea arborelui, analiza cinematică a rulmenților, etc. Acest lucru, oferă inginerilor informațiile necesare pentru a modifica designul rulmenților, pentru a le adapta mai bine solicitărilor, care rezultă din aplicația specifică, modificarea sau adaptarea geometriei precise și detaliate a rulmenților și analiza datelor despre performanță. Astfel de sisteme de analiză s-au dezvoltat de exemplu de către SKF, prin software-ul de simulare a rulmenților SimPro Spindle. Un alt avantaj clar este că software-ul de simulare poate reduce timpul și resursele cheltuite în faza de testare.
Este clar că noile evoluții ale științei materialelor și instrumentele avansate de simulare a rulmenților, vor oferi inginerilor vaste posibilități pentru proiectarea rulmenților dar și pentru producerea acestora în funcție de performanță și durabilitate, ca parte a unui întreg sistem. Continuarea cercetării, inovării și dezvoltării în aceste domenii este esențială pentru a ne asigura că rulmenții continuă să depășească limitele în anii ce urmează. Iar până atunci vă oferim tot ce este cel mai bun pe piață în domeniul rulmenților dar și al lubrifianților.