Vòng bi kim loại, nhựa hoặc gốm: khi nào tôi nên sử dụng loại nào?

Việc lựa chọn vật liệu phù hợp cho vòng bi không phải lúc nào cũng dễ dàng. Trong bài viết này, bạn sẽ tìm thấy bản tóm tắt ngắn gọn về việc liệu và khi nào vòng bi làm bằng kim loại, nhựa hoặc gốm là phù hợp.

Giới hạn của vòng bi kim loại

Vòng bi kim loại thường được ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị kỹ thuật cơ khí truyền thống. Chúng dẫn đầu thế giới về doanh số bán hàng và phù hợp với nhiều ứng dụng kỹ thuật cơ khí đa dạng. Tuy nhiên, vòng bi kim loại thường gặp hạn chế trong ứng dụng khi yêu cầu vượt quá khả năng chịu tải và tốc độ của chúng. Ví dụ, điều này áp dụng cho các lĩnh vực khác nhau như công nghiệp thực phẩm hoặc công nghệ y tế. Tại đây, các thông số kỹ thuật như tính phù hợp khi tiếp xúc với thực phẩm hoặc sử dụng trong phòng sạch đóng vai trò quyết định. Với mục đích này, hệ thống các nhà sản xuất thường yêu cầu chứng nhận thực phẩm theo tuân theo tiêu chuẩn EU tháng 10/2011 hoặc FDA (cơ quan quản lý thực phẩm và dược phẩm của Mỹ).

Nhựa và những ưu điểm của nó

Ưu điểm của nhựa nằm ở sự đa dạng về chất liệu. Do đó, việc lựa chọn các loại polyme cơ bản khác nhau để phù hợp với nhiều ứng dụng đặc biệt, đảm bảo tính chính xác theo thông số kỹ thuật là hoàn toàn khả thi. Trong những năm qua, các loại polyme cơ bản như POM, PP, PEEK cùng nhiều loại nhựa khác đã chứng kiến sự phát triển đáng kể. Vòng bi nhựa có thể phù hợp với các ngành và ứng dụng sau:
 

• Công nghiệp thực phẩm (tiếp xúc thực phẩm an toàn)
• Công nghệ y tế (tuân thủ tiêu chuẩn FDA)
• Công nghiệp hóa chất (kháng hóa chất thuận lợi)
• Công nghiệp dệt may (không bám bụi bẩn)
• Chân không/Nhiệt độ cao (không phá hủy chất bôi trơn)
• Ứng dụng của các thiết bị như máy chụp cộng hưởng từ MRI hoặc máy dò kim loại là đặc biệt quan trọng, đặc biệt là trong các trường hợp không sử dụng kim loại.

Ngoài đặc tính vòng bi nhựa xiros không bị ăn mòn và chịu nhiệt, chúng còn có thể được sử dụng trong môi trường hóa học. Chi phí bảo trì hệ thống và máy móc có thể được giảm thiểu trong khi độ tin cậy được nâng cao. Vòng bi nhựa nổi bật với đặc tính hoạt động khô và ma sát thấp, điều này có nghĩa là vòng bi xiros không yêu cầu sử dụng chất bôi trơn. Điều này cho phép lực cản lăn giảm xuống mức tối thiểu. Lý do: Các quả bi không cần phải vượt qua lực cản của chất bôi trơn để có thể khởi động mô men xoắn thấp. Marcus Semsroth, Giám đốc sản phẩm vòng bi xiros, phát biểu về vòng bi kim loại và nhựa:

 "Để đạt hiệu suất hoạt động tương đương, vòng bi kim loại yêu cầu người dùng phải chú ý hơn. Nếu không được bôi trơn đúng cách, có thể phát sinh chi phí vật liệu, vòng bi có thể bị rỉ sét, biến dạng do ma sát cao và trong trường hợp tồi tệ nhất, có thể gây hỏng hệ thống. Các kỹ sư có thể tránh những vấn đề này bằng cách sử dụng vòng bi nhựa."
 Nhưng vòng bi polymer cũng có thể đạt đến giới hạn của chúng. Ví dụ, tốc độ vượt quá 5.000 vòng quay mỗi phút chỉ có thể đạt được trong thời gian ngắn, vì polyme biến dạng nhanh hơn kim loại ở tốc độ cao hơn và dẫn đến sinh nhiệt. Mặt khác, vòng bi làm bằng kim loại có lợi thế hơn khi có tốc độ cao hơn và khả năng hấp thụ tải trọng cao hơn. Ở đây, phiên bản kim loại nổi bật hơn với ưu điểm là sự kết hợp giữa độ cứng và tính linh hoạt.

135 nghìn tỷ hoạt động thử nghiệm trong phòng thí nghiệm nội bộ Phòng thí nghiệm kiểm tra vòng bi

Đúng là vòng bi kim loại hiện đang chiếm ưu thế trong nhiều lĩnh vực, tuy nhiên, sự tiến bộ trong công nghệ ổ bi đang mở ra cơ hội để tái cấu trúc ngành công nghiệp theo những cách chưa từng có. Chính xác điều này có nghĩa là gì? igus® luôn tiến hành nghiên cứu cơ bản và có phòng thí nghiệm thử nghiệm với khoảng 135 nghìn tỷ chu kỳ thử nghiệm mỗi năm. Ngoài việc nghiên cứu hệ số ma sát và tốc độ mài mòn, hành vi ăn mòn cũng được đề cập đến.