Acasă / Ştiri / Știri din industrie / Bucșe din bronz sinterizat vs Bucșe din bronz solid: un ghid practic de selecție
Bucșe din bronz sinterizat vs Bucșe din bronz solid: un ghid practic de selecție
Știri din industrie-
Un inginer care înlocuiește o bucșă din bronz solid lubrifiată cu grăsime la fiecare șase săptămâni poate prelungi adesea intervalul peste un an, trecând la o bucșă din bronz sinterizat impregnată cu ulei, în timp ce aceeași piesă sinterizată se va defecta devreme sub o sarcină continuă, de mare viteză, care necesită peretele dens și alimentarea externă cu ulei de bronz solid. Porozitatea este ceea ce îi separă.
Ce separă bucșele din bronz sinterizat și cel solid
Bucșele din bronz sinterizat sunt realizate prin compactarea pulberii de bronz și sinterizarea acesteia într-o structură poroasă care stochează ulei, în timp ce bucșele din bronz solid sunt prelucrate din bară turnată sau extrudată complet densă și se bazează pe lubrifiant furnizat din exteriorul găurii. Această diferență conduce orice altă comparație din acest articol.
Calea sinterizată: pulbere, presă și cuptor
Pulberea de bronz este presată într-o matriță până la forma aproape finală și încălzită într-un cuptor pentru a lega particulele, lăsând o rețea controlată de 15 până la 25% de pori interconectați care este impregnată în vid cu ulei. Procesul este aproape de formă netă, ceea ce face ca bucșele sinterizate să fie eficiente pentru dimensiuni metrice standard și volum mare. Atunci când este necesară o carcasă de oțel mai puternică sub stratul poros, Zhejiang Shuangnuo Bearing Technology Co., Ltd. furnizează un astfel de design ca un rulment bimetalic cu reținere a uleiului cu un strat de cupru sinterizat pe un suport de oțel .
Bucșele din bronz solid încep ca bare turnate centrifuge sau continue și sunt terminate prin strunjire, alezare și broșare. Nu există o porozitate intenționată, astfel încât peretele este complet dens, suportă stres mai mare și permite diametre mari, corpuri cu flanșe, canale de cheie, caneluri de ulei și aliaje nestandard, cum ar fi bronzul de aluminiu sau bronzul de staniu cu plumb.
O bucșă din bronz sinterizat este o componentă de bronz poroasă presată și sinterizată care stochează uleiul în pori interconectați în proporție de 15 până la 25% și îl eliberează prin dilatare termică în timpul funcționării. O bucșă din bronz solid este o componentă prelucrată complet densă care depinde de grăsimea sau uleiul furnizat din exteriorul orificiului sau de dopuri de lubrifiant solid încorporați în perete.
Diferențele structurale care decid performanța
Porozitatea este singura proprietate care împarte cele două familii de bucșe, deoarece creează un depozit autonom de ulei cu prețul rezistenței la compresiune, rezistenței la impact și temperaturii maxime de funcționare.
Comparație structurală și de funcționare a bucșelor din bronz sinterizat și din bronz solid.
Proprietate
Bucșă din bronz sinterizat
Bucșă din bronz solid
Porozitate
15 până la 25 la sută, interconectate
În esență, zero
Depozitarea uleiului
Pori interni, impregnați în vid
Niciuna; este necesar unsoare sau ulei extern
Limită PV tipică la viteză mică (MPa-m/s)
1,8 impregnat cu ulei
5.6 cu caneluri de ulei prelucrate
Capacitate de sarcină statică relativă
Aproximativ 50% solid la dimensiune egală
Linia de bază (cel mai mare)
Diametru maxim practic
Limitat de presa și cuptorul de sinterizare
Limitat numai prin turnare și prelucrare
Toleranță la alezaj
IT6 la IT7 după dimensionare
IT5 la IT7 prelucrate
O bucșă de bronz sinterizat poroasă de 20 la sută suportă aproximativ jumătate din sarcina statică a unei bucșe de bronz solid de aceeași dimensiune, dar poate funcționa mii de ore fără lubrifiant extern.
Capacitatea de încărcare, limitată PV și durata de viață la uzură
Pentru sarcini mari continue, bronzul solid este materialul mai sigur; pentru sarcini moderate cu funcționare fără întreținere, bronzul sinterizat este soluția de lucru. Stenografia de inginerie este limita PV, produsul presiunii portante si vitezei de alunecare.
O bucșă sinterizată obișnuită impregnată cu ulei este evaluată aproape de 1,8 MPa-m/s în funcționare continuă la viteză redusă, în timp ce o bucșă solidă canelată cu ulei alimentat forțat atinge aproximativ 5,6 MPa-m/s; consecinţele practice sunt acoperite în nostru limitele PV cu bucșă de bronz și strategia de actualizare ghid.
15-25% Porozitate interconectată în bronz sinterizat; aproape de zero în bronz solid
2x Capacitate de încărcare statică mai mare a bronzului solid la dimensiuni egale
1.8 Limită PV tipică (MPa-m/s) pentru o bucșă sinterizată impregnată cu ulei
5.6 Limită PV tipică (MPa-m/s) pentru o bucșă solidă canelată cu alimentare cu ulei
Valori tipice de proiectare în MPa-m/s pentru bucșe pe arbori căliți la viteze de suprafață sub 0,5 m/s. Limitele reale depind de temperatură, răcire și finisarea arborelui.
Purtați viața același model. Bronzul solid complet lubrifiat își menține geometria alezajului mai mult timp la viteză, astfel încât bronzul sinterizat este rareori specificat pentru arbori care se rotesc continuu peste 0,5 m/s, cu excepția cazului în care sarcina este ușoară. În regim oscilant, oprire-pornire sau slab lubrifiat, bronzul sinterizat supraviețuiește adesea mai bine, deoarece nu depinde de un lubrifiant care ajunge la coroana alezajului. Duritatea arborelui peste HRC 45 și finisarea mai mult decât Ra 0,8 sunt recomandate pentru ambele; o privire mai profundă asupra longevitatea bucșei sinterizate față de bronz turnat apare în analiza noastră de întreținere.
Frecarea, formarea peliculei și comportamentul de rulare
Bronzul sinterizat formează propria peliculă de ulei fără alimentare externă, în timp ce bronzul solid are nevoie de caneluri și o sursă de lubrifiant, dar odată lubrifiat, tolerează o funcționare continuă mult mai aspră.
Mecanismul sinterizat este termic: pe măsură ce arborele încălzește alezajul, uleiul din pori se extinde la suprafață și formează o peliculă limită; când rulmentul se răcește, uleiul este retras. Rezervă și în cele din urmă trebuie să reimpregnare. Bronzul solid nu poate stoca ulei, astfel frecarea depinde de geometria canelurii, vâscozitate și presiunea de alimentare; când acestea sunt corecte, merge mai rece și păstrează spațiul liber mult mai mult la viteză.
Acolo unde uleiul extern este inacceptabil, dar sarcina este prea severă pentru un perete simplu poros, o bucșă din bronz turnat cu dopuri de lubrifiant solid, cum ar fi. Rulment auto-lubrifiant din bronz turnat JDB600 , furnizează structura densă a bronzului solid cu livrarea încorporată de lubrifiant uscat.
Accesul la întreținere este slab sau mașina funcționează nesupravegheată
Sarcina este oscilantă, oprire-pornire sau intermitentă
Sarcina este moderată, iar viteza la suprafață rămâne scăzută
Dimensiuni metrice standard și volum de producție peste 1.000 de bucăți
Alege bronz solid când
Viteza arborelui și PV sunt mari și continue
Sarcinile statice sau de impact se apropie de limita materialului sinterizat
Sunt disponibile surse de răcire și lubrifiere
Sunt necesare găuri mari, flanșe, canale de cheie sau altele nestandard
Costuri, toleranțe și constrângeri de producție
Bronzul sinterizat câștigă la volum mare și dimensiuni standard; bronzul solid câștigă acolo unde flexibilitatea de prelucrare, alezajele mari sau altele non-standard determină munca.
Sinterizarea are un cost de scule care se amortizează în funcție de volum, urmat de materialul pe bucată și costul de prelucrare redus. Traseul solid folosește bară turnată și plătește pentru fiecare cip turnat, dar nu are nevoie de matriță, deci este mai ieftin pentru reparații și prototipuri unice. Dimensiunea presei și a cuptorului limitează, de asemenea, piese sinterizate la diametru compact, de obicei sub 150 mm, în timp ce bronzul solid poate atinge câteva sute de milimetri.
De regulă, o bucșă sinterizată este economică de la aproximativ 500 până la 1.000 de bucăți în sus; mai jos, bronzul solid prelucrat este de obicei mai ieftin pe bucșă.
Toleranțe diferă din același motiv. Bucșele sinterizate sunt dimensionate sau inventate după sinterizare și țin de obicei alezajele IT6 până la IT7; bronzul solid prelucrat ține de la IT5 la IT7 cu control deplin al concentricității, perpendicularității flanșei și finisajului, ceea ce este ceea ce Toleranță și ghid de instalare pentru bucșă din bronz fără ulei explică în termeni practici.
Procesul de selecție în patru pași
Definiți sarcina, viteza, accesul la lubrifiere și volumul de producție; familia de bucșe corectă devine atunci evidentă.
Calculați valoarea PV la punctul de funcționare și comparați-o cu referințe de 1,8 și 5,6 MPa-m/s de mai sus. Dacă valoarea depășește limita sinterizată la durata de viață necesară, treceți la bronz solid.
Verificați accesul la lubrifiere. Dacă acest rulmentului este închis, nesupravegheată sau contaminată, rezervă internă de ulei a bronzului sinterizat este un avantaj decisiv.
Setați dimensiunile alezajului, toleranța, flanșele și cantitatea. Dimensiunile metrice standard peste 500 de bucăți favorizează sinterizarea; alezajele mari, altele non-standard și cursele scurte favorizează bronzul solid prelucrat.
Confirmați compoziția materialului și datele mecanice cu producătorul. Zhejiang Shuangnuo Bearing Technology Co., Ltd. oferă analize spectrochimice și rapoarte de testare mecanică atât pentru produsele din bronz sinterizat, cât și pentru cele turnate.
Pentru ansambluri compacte cu sarcină mare, fără acces de întreținere, an Rulment sinterizat pe baza de bronz SF1B din familia SF-1 este un mijloc practic, deoarece suprafața sa în amestec cu polimeri crește capacitatea de încărcare, menținând în același timp alezajul fără întreținere.
Răspunsuri scurte la întrebările pe care inginerii le pun cel mai des atunci când compară aceste două materiale de bucșă.
Este bronzul sinterizat mai puternic decât bronzul solid?
Nu. Porozitatea care permite bronzului sinterizat să depoziteze uleiul scade, de asemenea, rezistența la compresiune și la tracțiune. O bucșă tipică din bronz sinterizat suportă aproximativ din sarcina statică a unei bucșe din bronz solid de aceeași dimensiune, astfel încât bronzul solid este specific ori de câte ori limită de curgere domină designul.
Care bucșă durează mai mult, sinterizat sau bronz solid?
Depinde de lubrifiere. Fără un lubrifiant extern, bronzul sinterizat durează de obicei mai mult decât bronzul solid uscat, deoarece porii săi eliberează ulei exact acolo unde frecarea încălzește gaura. Cu o lubrifiere egală, bronzul solid rezistă la uzură mai mult timp la viteză mare și la PV ridicată, deoarece peretele său dens menține spațiul liber și disipează mai bine căldură.
Poate funcționa o bucșă din bronz sinterizat fără ulei?
De mii de ore, da, dar nu pentru totdeauna. Uleiul stocat în pori este consumat prin evaporare, oxidare și migrare, iar bucșa trebuie să în cele din urmă să fie reimpregnată sau înlocuită. Serviciul intermitent și oscilant prelungește această activitate; serviciul continuu de mare viteză îl scurtează dramatic.
Ce toleranțe sunt disponibile pentru bucșele din bronz?
Bucșele din bronz sinterizat sunt dimensionate după sinterizare și păstrează de obicei ale alezajului IT6 până la IT7. Bucșele din bronz solid sunt prelucrate și pot fi ținute la IT5 la IT7 cu controlul rotunjimii, concentricității, perpendicularității flanșei și finisajului suprafeței. Ambele trasee găzduiesc variații ale altorelor cu flanșe, sigilate sau non-standard.