Są dwa podstawowe czynniki determinujące wybór materiału na wałek łożyskowany. Pierwszym z nich jest redukcja kosztów, ważna dla większości firm. Drugim – czynniki zużycia, które wpływają na wydajność stosowanych łożysk. Sprawdź, jak wybrać idealną i najbardziej opłacalną kombinację łożyska i wału, żeby zwiększyć żywotność Twojej instalacji.
Wpływ kosztów na wybór materiału na wałek łożyskowany
Redukcja kosztów jest ważnym czynnikiem dla większości firm. Możliwość zastosowania taniego wału w dużym stopniu zależy od wybranych do jego eksploatacji łożysk.
Na przykład, łożyska kulkowe wymagają bardzo twardego (60 HRC lub więcej) i gładkiego (poniżej 4 rms) wału. Łożyska z brązu są podobne: wałek musi być twardszy niż użyty materiał z brązu.
Ze względu na te wymagania, wybór wałów jest ograniczony i tańszy materiał wału może nie być odpowiedni do danego zastosowania.
Tuleje plastikowe oferują jeszcze kilka innych opcji, ponieważ mogą pracować na wielu różnych wałach.
Łożyska ślizgowe igus® są dostępne w szerokiej gamie mieszanek polimerowych, dzięki czemu można dobrać najtańszy wałek z łożyskiem najbardziej odpowiednim do danego zastosowania.
Do zastosowań liniowych igus® zaleca 8-16 rms, a w zastosowaniach oscylujących i obrotowych, w zależności od materiału łożyska – 16-64 rms.
Tuleje z tworzywa iglidur® z aluminiowym wałkiem łożyskowanym 
Uszkodzenia erozyjne spowodowane zbyt gładkim wałem 
Eksperymenty na aluminiowych wałkach łożyskowanych
Czynniki zużycia wpływające na wybór materiału
Oprócz czynników kosztowych, istnieje wiele innych rzeczy, które należy wziąć pod uwagę przy projektowaniu wału w układzie łożyskowym. Wiele rzeczy może wpływać na wydajność stosowanych łożysk, jeśli nie są one brane pod uwagę.
Szorstki czy gładki?
Bezpośredni związek pomiędzy współczynnikami tarcia a materiałami wału oznacza, że jeśli wał jest zbyt szorstki, zużycie może stać się problemem. Niezwykle szorstki wał może działać jak pilnik i oddzielać małe cząstki powierzchni łożyska podczas jego ruchu. Jeśli jednak wał jest zbyt gładki, może dojść do wzrostu tarcia ze względu na przylegające do siebie powierzchnie wału i łożyska. Gdy istnieje duża różnica pomiędzy tarciem statycznym i dynamicznym, a wraz z przyczepnością pomiędzy współpracującymi powierzchniami występuje zjawisko stick-slip – charakteryzujące się głośnym piszczeniem – może być problem.
Twardy czy miękki?
Inną ważną kwestią jest to, jak twarde i miękkie cząstki mogą uszkodzić łożyska i wały. Jeśli cząsteczki przedostaną się między łożyskiem a jego powierzchnią współpracującą, oba te elementy mogą ulec zwiększonemu zużyciu. Brud, kurz i włókna papierowe to tylko niektóre elementy, które mogą powodować problemy. Łożyska samosmarujące mogą wyeliminować ten problem, ponieważ na łożysku nie ma smaru ani oleju. Oznacza to, że cząsteczki brudu nie mogą tak łatwo przeniknąć i uszkodzić łożyska i wału.
Aluminium, stal hartowana, nierdzewna czy chromowana?
Istnieje wiele materiałów, które możemy zastosować na wałek łożyskowany, a każdy z nich może w różny sposób wpływać na zużycie łożyska. Aluminium, stal hartowana w obudowie, stal nierdzewna i stal chromowana to tylko niektóre z możliwości wyboru.
Twardość i chropowatość materiału wału odgrywa ważną rolę. Twarde chromowane wały, na przykład, są bardzo twarde, ale również gładkie. Zużycie łożysk ślizgowych iglidur® z tworzywa sztucznego jest w tym typie wału mniejsze niż w innych. Jednak ze względu na niewielką chropowatość powierzchni, problem może stanowić zjawisko stick-slip.
Stal nierdzewna dobrze sprawdza się w zastosowaniach niskoobciążeniowych, natomiast odporne na korozję aluminium w połączeniu z odpornym na korozję łożyskiem jest idealne do zastosowań na mokro lub tam, gdzie występują substancje chemiczne.
Wniosek
Współpraca z dostawcą, który oferuje wyniki badań zużycia w odniesieniu do różnych materiałów wałków z pewnością ułatwi wybór idealnej i najbardziej opłacalnej kombinacji łożyska i wału. Pozwoli jednocześnie zwiększyć żywotność elementów w danym zastosowaniu.
