Особенно для применений, требующих соответствия требованиям FDA или USDA.

Шариковые и роликовые направляющие с рециркуляцией являются основой многих автоматизированных процессов и машин благодаря высокой точности хода, хорошей жесткости и превосходной несущей способности — характеристикам, которые достигаются за счет использования высокопрочной хромистой стали AISI/ASTM 52100 (обычно называемой подшипниковой сталью) для несущих деталей. Но поскольку подшипниковая сталь не устойчива к коррозии, стандартные линейные направляющие с рециркуляцией не подходят для большинства применений, связанных с жидкостями, высокой влажностью или значительными колебаниями температуры.

Для удовлетворения потребности в направляющих и подшипниках с рециркуляцией, которые могут использоваться во влажных, сырых или агрессивных средах, производители предлагают коррозионностойкие варианты. Однако уровень коррозионной стойкости, обеспечиваемый линейной направляющей или подшипником, варьируется в зависимости от материалов и технологических процессов, используемых при их изготовлении.

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

1 – Внешние металлические детали изготовлены из коррозионностойкой стали.

Первоочередной задачей защиты от коррозии является обработка тех частей 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 применения в подшипниках, поскольку их можно обрабатывать для обеспечения стабильности размеров и закаливать, чтобы они выдерживали экстремальные давления и напряжения Герца, присущие линейным подшипникам с рециркуляцией жидкости, особенно тем, в которых в качестве элементов качения используются шарики.

Некоторые производители предлагают линейные направляющие из аустенитной нержавеющей стали, которая обеспечивает лучшую коррозионную стойкость, чем мартенситная нержавеющая сталь. Однако аустенитная нержавеющая сталь не может быть достаточно закалена и имеет меньшую скорость и несущую способность, что делает ее менее подходящей для несущих поверхностей, чем мартенситная нержавеющая сталь.

2 – Все металлические детали изготовлены из коррозионностойкой стали.

Для применений, связанных с воздействием соленой воды, кислот, щелочных растворов (оснований) или пара, может потребоваться использование нержавеющей стали для всех металлических деталей — как внутренних, так и внешних по отношению к подшипниковому блоку. Поскольку шарики или ролики несут нагрузку, их обычно изготавливают из мартенситной нержавеющей стали (как и корпус подшипника), в то время как детали, не несущие нагрузку, такие как крепежные элементы, торцевые пластины и детали системы смазки, изготавливаются из аустенитной нержавеющей стали.

В данной конфигурации важно отметить, что несущие компоненты (в частности, дорожки качения и элементы качения) изготовлены из нержавеющей стали, а не из подшипниковой стали, поэтому несущая способность снижается.

3 – Внешние металлические детали с хромированным покрытием

Для обеспечения максимальной защиты от коррозии все открытые металлические поверхности могут быть покрыты гальваническим покрытием — как правило, твердым хромом или черным хромом. Некоторые производители также предлагают черное хромирование с фторопластовым (тефлоновым или ПТФЭ) покрытием, обеспечивающим еще лучшую защиту от коррозии. Хромирование может применяться к большинству металлов, включая нержавеющую сталь.

Недостатком нанесения покрытия на линейный подшипник или направляющую является увеличение толщины покрываемых поверхностей, что изменяет допуски по высоте и ширине подшипниковых узлов.

Другие варианты повышения коррозионной стойкости

Помимо нержавеющей стали и хромирования для линейных направляющих и подшипников, существуют и другие варианты, позволяющие проектировщикам и пользователям учитывать коррозионные среды. Один из них — использование рециркуляционного линейного подшипника с корпусом из алюминия. Такая конструкция может быть достаточной для применений, где возможны, но маловероятны влажные или коррозионные условия, или где компоненты не будут непосредственно подвергаться воздействию коррозионных агентов. Алюминиевые подшипники имеют меньший вес и часто более низкую стоимость, чем другие коррозионностойкие варианты, но обычно предлагаются только в небольшом диапазоне размеров, предварительных нагрузок и классов точности, а также имеют меньшую статическую грузоподъемность, чем стальные или нержавеющие версии.

Два других варианта коррозионностойкого покрытия для линейных направляющих — особенно для применений, требующих соответствия стандартам FDA или USDA — это химическое никелирование и никель-кобальтовое покрытие. Помимо соответствия стандартам USDA и FDA, оба покрытия обладают превосходной коррозионной стойкостью и твердостью и могут использоваться на стальных и нержавеющих стальных компонентах.