Lineaarilaakereiden valintoihin kuuluvat laakerimateriaali, pinnoitteet ja hankintalähde.

Korroosio on hapettumisreaktio, joka vaikuttaa useimpiin metalleihin. Teräksen tapauksessa rauta hapettuu altistuessaan ilmalle ja vedelle muodostaen ruostetta, joka voi vähitellen tuhota materiaalia ajan myötä. Esimerkiksi teräksisten lineaarilaakereiden pinnat heikkenevät ruosteen seurauksena, mikä lisää kitkaa, saastuttaa laitteita ja ympäristöä ja lyhentää käyttöikää (katso alla oleva kuva). Jopa näennäisesti vaaraton pintakorroosio voi olla ongelma kuluttajille suunnatuissa sovelluksissa. Jos sovelluksesi olosuhteet todennäköisesti aiheuttavat ruostetta tai ovat herkkiä ruosteelle, harkitse korroosionkestävyyskäsittelyä.

Korroosiota ei voida pysäyttää kokonaan. Prosessia voidaan kuitenkin hidastaa. Tässä artikkelissa tarkastelemme joitakin korroosiontorjuntamenetelmiä, mukaan lukien niihin liittyvät kompromissit.

Materiaaliset asiat

Lineaarilaakerien oletusmateriaali on hiiliteräs. Se on erittäin kovaa, joten se soveltuu suurille kuormille. Ongelmana on, että se ruostuu. —Kromi hapettuu muodostaen inertin kerroksen teräksen pinnalle. Tämä oksidikerros auttaa estämään raudan leviämistä pinnalle ja ruosteen muodostumista.

Hiiliteräksen lisäksi lineaarilaakereita voidaan valmistaa martensiittisesta (400-sarja) teräksestä ja austeniittisesta (300-sarja) teräksestä. Martensiitissa on noin 18 % kromia, mutta myös enemmän hiiltä. Se on erittäin kovaa, mutta vain kohtalaisen korroosionkestävää. Austeniitissa on enemmän kromia – jopa 26 % – mikä johtaa paksumpaan hapettumiskerrokseen ja parempaan hapettumisenkestävyyteen.

Austeniittisten lineaarilaakereiden lisääntyneen korroosionkestävyyden vastapainona on niiden kovuuden heikkeneminen. Tämän seurauksena austeniittisten lineaarilaakereiden dynaaminen ja staattinen kuormitusluokitus pienenee noin 80 % ja 85 %. Tämä ei välttämättä ole ongelma kevyemmillä kuormilla, koska kuormitusluokituksista puhutaan edelleen sadoissa kilogrammoissa. Raskaampien kuormien tapauksessa kiskoilla olevien lohkojen määrän lisääminen voi auttaa kompensoimaan alennusta.

Martensiittisten lineaarilaakereiden kuormitusluokat ovat samat kuin hiiliteräsversioissa (ei alennusta).

Näiden kahden korroosionestovaihtoehdon suurin haittapuoli on, että ne voivat olla huomattavasti kalliimpia kuin hiiliteräksestä valmistetut lineaarilaakerit. Budjettiherkissä projekteissa korroosionestopinnoitteella käsitelty hiiliteräksinen lineaarilaakeri voi olla paras ratkaisu.

Korroosionestopinnoitteet

Korroosionestopinnoitteita on kahdenlaisia:

Kova kromipinnoitus

Kohtalainen korroosionkestävyys (vastaa martensiittisen ruostumattoman teräksen kestävyys)

Kovuus 750 HV

Halvempi kuin martensiittinen lineaarilaakeri

Musta kromipinnoitus

Erittäin hyvä korroosionkestävyys (vastaa austeniittisen ruostumattoman teräksen kestävyys)

Merkittävästi kalliimpi kuin kovakromaus, mutta halvempi kuin austeniittinen lineaarilaakeri

Pinnoitteiden valinta vaatii kompromisseja. Kovakromilla päällystetty hiiliteräksinen lineaarilaakeri saattaa sopia hyvin kohtuullisissa olosuhteissa hintaherkissä sovelluksissa. Mustakromipinnoitettu hiiliteräs tarjoaa paremman korroosionkestävyyden, joka on lähes yhtä pitkä kuin austeniittinen lineaarilaakeri, mutta edullisemmin. Tarkka arvo vaihtelee laakerin koon ja monimutkaisuuden mukaan. Sovelluksissa, jotka vaativat maksimaalista käyttöikää, musta kromipinnoite martensiittisen lineaarilaakerin päällä tarjoaa parhaan mahdollisen suojan.

Toteutusasiat

Korroosionestopinnoitteet voivat olla tehokkaita ratkaisuja, mutta on olemassa keskeisiä tekijöitä, jotka on hyvä tiedostaa. Ensinnäkin pinnoitetut laakerit eivät ole varastotuotteita. Kun tehdas saa tilauksen, se ei ota valmiiksi koottua lineaarilaakeria hyllyltä suojauksen lisäämiseksi. Valmistajat rakentavat yleensä uuden lineaarilaakerin alusta alkaen pinnoittaen kiskot ja lohkot ennen lopullista kokoonpanoa. Tehtaasta, tilauksen yksityiskohdista ja markkinoiden kysynnästä riippuen tämä voi pidentää toimitusaikaa viikkoja tai jopa kuukausia. Asiakkaille, joilla ei ole varaa tällaiseen toimitusaikaan, korroosionestopinnoitteen lisääminen jälkimarkkinatuotteena tarjoaa vaihtoehdon.

Valmiin lineaarilaakerin pinnoittaminen voi olla haastavaa. Lineaarilaakeri on purettava, lähetettävä pinnoitettavaksi ja koottava uudelleen palautuksen jälkeen. Tämä prosessi on yksinkertainen, mutta ei helppo, erityisesti lineaarilaakereille, joiden odotetaan täyttävän mikronitason toleranssit. Toinen ongelma on, että pinnoitteen paksuus muuttaa vipukeppien mittoja. Lineaarilaakerin kokoaminen uudelleen alkuperäisillä kuulilla tuhoaa pinnoitteen lyhyessä ajassa.

Ainoa tehokas tapa jälkimarkkinoinnissa käytettävän pinnoitteen levittämiseen on purkaa laakerit, pinnoittaa elementit ja koota laakeri uudelleen pienemmillä kuulilla. Kuulat voidaan valita joko renkaisiin sopiviksi tai niille voidaan asettaa sopiva esijännitys. Tämä edellyttää 1 µm:n porrastuksen omaavien kuulien varastoa sekä kykyä testata ja hyväksyä lopputuote.

Viimeinen mainitsemisen arvoinen seikka on, että kaikkien pinnoitteiden paksuus vaihtelee jonkin verran osan eri osien välillä. Tämän seurauksena pinnoitettu lineaarilaakeri ei välttämättä täytä perusosan yhdensuuntaisuusvaatimuksia. Jos sovelluksessasi on tiukat yhdensuuntaisuustoleranssit, mutta silti korroosioriski on olemassa, austeniittisen tai martensiittisen lineaarilaakerin hankinta voi olla kannattavaa.

Korroosionestokysymys ei ole valintakysymys. Hapettuminen on jatkuva prosessi, joka lopulta rajoittaa laitteiden käyttöikää. Jos sovelluksen ympäristötekijät lisäävät ruosteen ja materiaalivaurioiden todennäköisyyttä, on tärkeää päättää strategiasta niiden käsittelemiseksi. Tutki vaihtoehtoja ja keskustele toimittajan kanssa oikean valinnan tekemiseksi sovellukseen.