Khoảng 27.000 viên gạch men bao phủ bên ngoài Tàu con thoi của NASA - một tàu vũ trụ có thể tái sử dụng mang theo các phi hành gia trên một quỹ đạo thấp quanh Trái đất. Hoạt động như một rào cản nhiệt đến 1650 độ C được tạo ra bởi sự tái nhập khí quyển, các viên gạch minh họa cho sức đề kháng ấn tượng của vật liệu gốm. Các tính chất ấn tượng của gốm sứ cũng đang được sử dụng trong vòng bi. Tại đây, Chris Johnson, giám đốc điều hành của chuyên gia vòng bi SMB chính xác, giải thích các thông số kỹ thuật, khả năng và sự khác biệt của vòng bi gốm và hybrid đầy đủ.
Gốm sứ chủ yếu được sử dụng trong vòng bi do đặc tính chống ăn mòn và chịu nhiệt độ của vật liệu. Gốm là trơ, trong khi kim loại là phản ứng, làm cho gốm chống lại các vật liệu ăn mòn như nước biển và nhiều hóa chất, bao gồm axit và kiềm. Vì vòng bi gốm không bị ăn mòn, chúng đòi hỏi ít bảo trì hơn so với các lựa chọn thay thế bằng thép của chúng và có thể được sử dụng trong môi trường rất thù địch.
Không có gì đáng ngạc nhiên, các đặc tính chống ăn mòn này cho phép sử dụng vòng bi gốm trong nhiều ngành công nghiệp, từ sản xuất thực phẩm và hóa chất, cho đến các ứng dụng hàng hải và dưới nước.
Tuy nhiên, có một số nhầm lẫn. Thông thường, những gì mọi người gọi là vòng bi gốm thực sự là vòng bi lai. Vì vậy, sự khác biệt giữa các tùy chọn gốm đầy đủ và lai?
Vòng bi
gốm Vòng bi gốm đầy đủ có vòng và bóng gốm và một lồng tổng hợp được làm từ PEEK hoặc PTFE hoặc không có lồng nào cả. Chúng có khả năng kháng axit và kiềm cao và do đó thích hợp để sử dụng trong môi trường rất ăn mòn. Vòng bi silicon nitride (Si3N4) có thể được làm nóng đến nhiệt độ 800 độ C khi sử dụng mà không cần lồng. Kết hợp những phẩm chất này với bản chất trọng lượng nhẹ của chúng, ở mức 45% trọng lượng của vòng bi thép, chúng là sự thay thế đáng kinh ngạc cho vòng bi kim loại truyền thống.
Vòng bi gốm hoàn toàn cũng không có từ tính, có nghĩa là chúng có thể được sử dụng trong các thiết bị y tế như máy quét MRI hoặc bất kỳ ứng dụng nào có từ trường mạnh. Tuy nhiên, độ cứng lớn hơn của vòng bi gốm cũng có nghĩa là độ giòn lớn hơn và do đó, chúng không chịu được tải trọng va đập tốt.
Lai
Khi hầu hết mọi người nghĩ về vòng bi gốm, họ thường thực sự đề cập đến các phiên bản hybrid. Vòng bi lai ngồi giữa các tùy chọn đầy đủ gốm và thép. Trong khi họ sử dụng các quả bóng gốm, những vòng bi này được ghép nối với các vòng kim loại bên trong và bên ngoài. Sử dụng kết hợp này cho phép tốc độ cao hơn so với các tùy chọn gốm hoàn toàn, vì các vòng kim loại ít giòn hơn không dễ bị hỏng nghiêm trọng đột ngột dưới tốc độ cao hoặc tải.
Mặc dù có sự khác biệt nhỏ về thiết kế, nhưng yêu cầu của vòng bi lai khác biệt khá nhiều so với vòng bi gốm hoàn toàn. Ví dụ, trong khi vòng bi gốm đầy đủ không cần bôi trơn, vòng bi lai làm. Tuy nhiên, mặc dù các quả bóng gốm vẫn sẽ mài mòn các vòng thép, nhưng các giống lai sẽ đối phó với bôi trơn biên tốt hơn so với vòng bi thép do hệ số ma sát thấp và độ nhẹ của các quả bóng.
Bôi trơn có thể không cần thiết khi sử dụng vòng bi lai ở tốc độ rất thấp. Tuy nhiên, vì những vòng bi này thường được chọn cho các ứng dụng tốc độ cao hơn so với gốm toàn phần, nên bôi trơn phù hợp. Vòng bi lai chính xác với lồng tốc độ cao có khả năng tốc độ rất cao do đó sử dụng chúng, ví dụ, trục máy công cụ.
Các đặc tính chống ăn mòn của ổ trục cũng bị ảnh hưởng khi chọn phiên bản hybrid trên toàn gốm. Trong khi các quả bóng gốm có khả năng chống ăn mòn cao, mức độ chống ăn mòn tổng thể bị giảm do sử dụng vòng kim loại, ngay cả khi chúng là thép không gỉ.
Các quyết định về việc nên chọn vòng bi gốm hay vòng bi lai sẽ giảm chi phí, ứng dụng và sự thù địch của môi trường mà vòng bi sẽ được sử dụng. Mặc dù ứng dụng của bạn có thể không yêu cầu vòng bi gốm có khả năng chịu nhiệt độ cực cao của Tàu con thoi NASA, nhưng việc hiểu rõ hơn về các loại khác nhau sẽ giúp bạn đưa ra quyết định dễ dàng hơn một chút.