بلبرینگ چیست

بلبرینگ یکی از قطعات اصلی و مهم در بسیاری از ماشین‌آلات و دستگاه‌های مورد استفاده در صنایع مختلف است. بلبرینگ از اصطلاح انگلیسی Ball Bearing گرفته شده که به معنای حمل بار و تحمل نیرو در ساچمه‌های غلتان است. این کلمه در واقع به معنای توپ‌های حامل است که به عنوان یاتاقان یا چرخ‌دنده چرخشی یا توپی شناخته می‌شود.

مواد و آلیاژهای سازنده بلبرینگ

انتخاب مواد و آلیاژ مورد استفاده در ساخت بلبرینگ‌ها، سختی سطحی یا جنس بلبرینگ تاثیر مستقیمی بر میزان کارکرد، درجه سختی و مقاومت بلبرینگ‌ها دارد. به طور معمول آلیاژی که برای ساخت بخش‌های مختلف مانند رینگ یا قفسه و بخش‌های غلتان مانند ساچمه‌ها استفاده می‌شود، از نوع فولاد کروم دار با درجه سختی بالا است. دلیل این کار، ایجاد مقاومت در برابر ساییدگی به دلیل کربن موجود در آن است. در برخی موارد فولاد سخت شونده سطحی استفاده می‌شود که بلبرینگ استیل نامیده می‌شوند. این نوع بلبرینگ‌ها در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی مقاوم هستند اما در مقابل دارای میزان تحمل بار کمتری هستند. بلبرینگ‌های ساخته‌شده از سرامیک با وزن کمتر اما کارایی بیشتر و عملکرد بهتر به منظور استفاده در دور و سرعت‌های بالا و هم‌چنین تحمل دمای بالا تولید می‌شوند. از دیگر سوال هایی که شاید برای بسیاری از کاربران پیش آید این است که استاندارد آلیاژی مواد سازنده بلبرینگ چیست که در ادامه آن را به طور کامل توضیح خواهیم داد.

معمولا سازندگان بلبرینگ‌ها از دو آلیاژ تولیدشده با استاندارد AISI 420  و AISI 52100 در ساخت بلبرینگ‌ها استفاده می‌کنند. نوع آلیاژ به کار برده شده در ساخت بلبرینگ‌ها بسته به نوع و کاربرد آن مشخص می‌شود. برای مثال از فولاد با میزان درجه سختی‌پذیری بالا در ساخت بلبرینگ‌های بشکه ای بزرگ استفاده می‌شود. در ساخت بلبرینگ‌هایی که تحت دما و حرارت زیاد هستند و یا در اثر گذر زمان دچار زنگ‌زدگی می‌شوند؛ فولاد مقاوم به حرارت یا مقاوم در برابر زنگ‌زدگی به کار برده می‌شود. علاوه بر این برای افزایش میزان مقاومت این نوع بلبرینگ‌ها از مواد پلاستیکی و سرامیکی استفاده می‌شود. همان‌طور که گفته شد، مواد و آلیاژ مورد استفاده در ساخت بلبرینگ، بسته به نوع کاربرد و عملکرد آن مشخص می‌شود. در برخی از بلبرینگ‌ها از ورق‌های فولادی به روش پرس‌کاری استفاده شده و در برخی دیگر ورق برنجی، پلاستیک، آلیاژ سبک‌ترکیب‌شده با فولاد و … نیز به کار گرفته می‌شود.

• بلبرینگ هیبرید سرامیکی

این نوع از محصولات با بدنه از جنس فولاد و ساچمه‌های سرامیکی ساخته می‌شود. ساچمه‌های سرامیکی در مواقعی که نیاز به دور و سرعت بالا است، عملکرد مناسبی از خود نشان می‌دهند. سرامیک استفاده‌شده در ساچمه‌ها سبک‌تر از فولاد بوده و هم‌چنین از میزان درجه سختی بیشتری نسبت به فولاد برخوردار است. به دلیل ساختار غیر متخلخل ساچمه‌های سرامیکی، عملا اصطکاکی هنگام حرکت در بلبرینگ‌ها ایجاد نمی‌شود و چرخش سریع‌تر را نسبت به ساچمه‌های فولادی ایجاد می‌کنند. از مهم‌ترین ویژگی‌های بلبرینگ هیبرید سرامیکی می‌توان سرعت بالا، افزایش عمر مفید دستگاه، وزن کم، سختی بالا، راندمان زیاد و کاربرد چندمنظوره در انواع ماشین‌آلات را نام برد. بیشترین کاربرد این محصول در صنعت هوافضا، موتورهای الکتریکی، وسایل نقلیه مسابقه‌ای، تجهیزات آزمایشگاهی و … است. در واقع در تمامی مواردی که نیاز به سرعت‌ الا، اصطکاک کمتر و طول عمر بیشتر است این نوع بلبرینگ بهترین انتخاب است.

• بلبرینگ سرامیکی کامل

یکی از رایج‌ترین بلبرینگ‌های تولیدشده و مورد استفاده در صنایع مختلف، بلبرینگ سرامیکی کامل است. همان‌طور که از نامش مشخص است تمامی قطعات تشکیل‌دهنده آن از جنس سرامیک ( نیترید سیلیکون یا زیرکونیا) است. این قطعه دارای سطح صاف و ابعاد یکنواخت است که موجب ایجاد اصطکاک کمتر شده و در نهایت انرژی کمتری برای چرخاندن چرخ‌ها یا میل‌لنگ صرف می‌شود. بلبرینگ سرامیکی کامل دارای قابلیت‌های ویژه‌ای مانند عایق جریان الکتریسیته، سرعت بالا، طول عمر مفید زیاد، مقرون به صرفه بودن، مقاوم در برابر سایش و خوردگی، وزن سبک، مقاوم در برابر زنگ‌زدگی، ایجاد اصطکاک کمتر، مقاوم در برابر مواد شیمیایی و مناسب برای دماهای بالا تا 1000 درجه سانتی‌گراد است. به همین دلیل بیشترین کاربرد را در صنایعی مانند هوافضا، تولید موتورسیکلت و خودروهای مسابقه‌ای و موتورهای برق صنعتی دارد.