Специально для приложений, требующих соответствия требованиям FDA или USDA

Рециркуляционные шариковые и роликовые направляющие являются основой многих автоматизированных процессов и машин благодаря высокой точности хода, хорошей жёсткости и превосходной грузоподъёмности — характеристикам, которые стали возможными благодаря использованию высокопрочной хромистой стали AISI/ASTM 52100 (обычно называемой подшипниковой сталью) для несущих деталей. Однако, поскольку подшипниковая сталь не устойчива к коррозии, стандартные рециркуляционные линейные направляющие не подходят для большинства применений, связанных с жидкостями, высокой влажностью или значительными колебаниями температуры.

Чтобы удовлетворить потребность в рециркуляционных направляющих и подшипниках, пригодных для использования во влажных, мокрых или коррозионных средах, производители предлагают коррозионно-стойкие версии. Однако уровень коррозионной стойкости линейной направляющей или подшипника варьируется в зависимости от материалов и технологий, используемых при их изготовлении.

Поскольку стандартного или общепринятого в отрасли определения коррозионной стойкости не существует, мы составили обзор трех наиболее распространенных уровней коррозионной стойкости, предлагаемых производителями рециркуляционных линейных направляющих и подшипников, а также их основных сфер применения.

1 – Внешние металлические части из коррозионно-стойкой стали

Первая линия защиты от коррозии — это защита деталей подшипниковой системы, которые будут подвергаться воздействию окружающей среды, а именно корпуса подшипника и направляющей. Эти компоненты могут быть изготовлены из мартенситной нержавеющей стали. Мартенситные нержавеющие стали идеально подходят для подшипников, поскольку их можно обрабатывать для обеспечения размерной стабильности и закаливать, чтобы они выдерживали экстремальные давления и напряжения Герца, присущие линейным подшипникам качения, особенно тем, которые используют шарики в качестве тел качения.

Некоторые производители предлагают линейные направляющие из аустенитной нержавеющей стали, которая обеспечивает лучшую коррозионную стойкость, чем мартенситная. Однако аустенитная нержавеющая сталь не поддается достаточной закалке и имеет более низкую скоростную и нагрузочную способность, что делает её менее подходящей для несущих поверхностей, чем мартенситная нержавеющая сталь.

2 – Все металлические детали изготовлены из коррозионно-стойкой стали

В условиях воздействия соленой воды, кислот, щелочных растворов (щелочей) или пара может потребоваться использование нержавеющей стали для всех металлических деталей — как внутренних, так и внешних по отношению к подшипниковому узлу. Поскольку шарики или ролики несут нагрузку, они обычно изготавливаются из мартенситной нержавеющей стали (как и корпус подшипника), а не несущие нагрузку детали, такие как крепёжные элементы, торцевые пластины и смазочные элементы, — из аустенитной нержавеющей стали.

В этой конфигурации важно отметить, что несущие нагрузку компоненты (в частности, дорожки качения и тела качения) изготовлены из нержавеющей стали, а не из подшипниковой стали, поэтому грузоподъемность подшипников снижается.

3 – Внешние металлические части хромированные

Для максимальной защиты от коррозии все открытые металлические поверхности можно покрыть гальваническим покрытием — обычно твёрдым хромом или чёрным хромом. Некоторые производители также предлагают чёрное хромирование с фторопластовым (тефлоновым или ПТФЭ) покрытием, которое обеспечивает ещё лучшую защиту от коррозии. Хромирование можно наносить на большинство металлов, включая нержавеющую сталь.

Недостатком нанесения покрытия на линейные подшипники или направляющие является то, что оно увеличивает толщину покрытых поверхностей, а значит, изменяет допуски по высоте и ширине подшипниковых узлов.

Другие варианты коррозионной стойкости

Помимо нержавеющей стали и хромирования линейных направляющих и подшипников, существуют и другие варианты, позволяющие разработчикам и пользователям работать в коррозионных средах. Один из них — использование рециркуляционного линейного подшипника с корпусом из алюминия. Такая конструкция может быть достаточна для применений, где возможны, но маловероятны влажные или коррозионные условия, или где компоненты не будут подвергаться прямому воздействию коррозионных агентов. Алюминиевые подшипники имеют меньший вес и зачастую дешевле других коррозионно-стойких вариантов, но обычно предлагаются только в небольшом диапазоне размеров, предварительных натягов и классов точности, а также обладают меньшей статической грузоподъемностью, чем варианты из стали или нержавеющей стали.

Два других варианта коррозионностойких линейных направляющих, особенно для применений, требующих соответствия требованиям FDA или USDA, — это химическое никелевое и никель-кобальтовое покрытие. Помимо соответствия стандартам USDA и FDA, оба покрытия обеспечивают отличную коррозионную стойкость и твёрдость и могут использоваться на деталях из стали и нержавеющей стали.