Основна структурна разбивка
Керамичните лагери са "специалните сили" на съвременните екстремни условия на работа. За пояснение, те не са направени от крехка битова керамика, а са прецизно-изработени от високо-технологична структурна керамика като силициев нитрид ($\\text{Si}_3\\text{N}_4$) или цирконий ($\\text{ZrO}_2$):
Хибридни керамични лагери:Най-широко използваният тип в индустрията. Вътрешният и външният пръстен все още са изработени от-високопроизводителна лагерна стомана, нотъркалящите се елементи са заменени с черни керамични топки от силициев нитрид.
Пълни керамични лагери:Вътрешният пръстен, външният пръстен и търкалящите се елементи са направени от керамика. Клетката обикновено е направена от устойчива на корозия-пластмаса, като PTFE или PEEK, или може да има напълно-допълнителен дизайн (без клетка).
Практически често задавани въпроси
Q1: Тъй като керамиката е крехка, керамичният лагер няма ли да се счупи при удар?
Инженерната керамика (особено силициевият нитрид) притежава невероятна твърдост и издръжливост. Тяхнататвърдостта е повече от два пъти по-голяма от стандартната лагерна стомана, с изключително висока якост на натиск. Въпреки че те наистина са „по-крехки“ от стоманата (с малко по-ниска якост на удар), при нормални работни условия без-насилствени условия те няма да се счупят; вместо това те са по-устойчиви-на износване и издържат по-дълго от стоманата.
В2: Защо високочестотните-мотори от висок-клас (като електро-шпиндели на машинни инструменти и EV двигатели) изискват конкретно керамични лагери?
Те използват предимно две уникални предимства на керамиката:
Електрическа изолация:Високо{0}}скоростните двигатели генерират „токове на вала“. Стоманените лагери позволяват на електрическите искри да пробият масления филм, причинявайки „електрическа ерозия“, която създава следи от дъската-като набраздявания.Керамиката е не{0}}проводима, което напълно елиминира електрическата ерозия.
Ниска центробежна сила:Плътността на силициевия нитрид е само 40% от тази на стоманата. При високи скорости,центробежната сила, генерирана от керамичните топки, е изключително малка, значително намалявайки притискането на каналите и генерирането на топлина, което позволява ограничаващата скорост да скочи рязко.
В3: От какво най-много се страхуват изцяло керамичните лагери по време на монтаж и употреба?
Най-много се страхуват от две неща:внезапни температурни промени (термичен шок) и насилствен монтаж.
Въпреки че керамиката издържа на екстремна топлина (до хиляди градуси), внезапното понижаване на температурата (като изливане на студена вода върху нея, докато е гореща) създава вътрешно напрежение, което причинява напукване. Освен това, по време на сглобяването изцяло керамичните лагери никога не трябва да се удрят директно със стоманен чук; трябва да се използва специализиран{1}}инструмент за пресоване.
Q4: Могат ли напълно керамичните лагери наистина да работят във вакуум, силни киселини/алкали или напълно без смазване?
Да, това е първокласният домейн на изцяло керамични лагери. Те саустойчив на ръжда и висока{0}}устойчивост на корозия, непроницаем дори за царска вода. Във вакуумна или космическа среда, където стандартната грес се изпарява и се проваля, изцяло керамичните лагери могат да постигнатоперация на сухо триенепоради ниския си коефициент на триене или могат да използват околната корозивна течност като временно смазващо средство.
