Bagaimana teknologi bearing berubah?

Selama beberapa dekade terakhir, desain bantalan telah mengalami kemajuan signifikan yang membawa penggunaan material baru, teknik pelumasan canggih, dan analisis komputer canggih..

Bantalan digunakan di hampir semua jenis mesin berputar. Mulai dari peralatan pertahanan dan ruang angkasa hingga lini produksi makanan dan minuman, permintaan akan komponen-komponen ini meningkat. Yang terpenting, para insinyur desain semakin menuntut solusi yang lebih kecil, lebih ringan, dan lebih tahan lama untuk memenuhi pengujian kondisi lingkungan yang paling berat sekalipun.

 

Ilmu material

Mengurangi gesekan adalah bidang penelitian utama bagi produsen. Banyak faktor yang mempengaruhi gesekan seperti toleransi dimensi, permukaan akhir, suhu, beban operasional dan kecepatan. Kemajuan signifikan telah dicapai dalam bidang baja bantalan selama bertahun-tahun. Baja bantalan yang modern dan sangat bersih mengandung partikel non-logam yang lebih sedikit dan lebih kecil, sehingga bantalan bola lebih tahan terhadap kelelahan kontak.

 

Teknik pembuatan baja modern dan penghilangan gas menghasilkan baja dengan tingkat oksida, sulfida, dan gas terlarut lainnya yang lebih rendah, sedangkan teknik pengerasan yang lebih baik menghasilkan baja yang lebih keras dan lebih tahan aus. Kemajuan dalam mesin manufaktur memungkinkan produsen bantalan presisi untuk mempertahankan toleransi yang lebih ketat pada komponen bantalan dan menghasilkan permukaan kontak yang lebih halus, yang semuanya mengurangi gesekan dan meningkatkan umur pakai.

 

Baja tahan karat kelas 400 baru (X65Cr13) telah dikembangkan untuk meningkatkan tingkat kebisingan bantalan serta baja nitrogen tinggi untuk ketahanan korosi yang lebih besar. Untuk lingkungan yang sangat korosif atau suhu ekstrem, pelanggan kini dapat memilih dari rangkaian bantalan baja tahan karat kelas 316, bantalan keramik penuh, atau bantalan plastik yang terbuat dari resin asetal, PEEK, PVDF, atau PTFE. Seiring dengan semakin banyaknya penggunaan pencetakan 3D, sehingga lebih hemat biaya, kami melihat semakin besarnya kemungkinan produksi penahan bantalan non-standar dalam jumlah kecil, sesuatu yang akan berguna untuk kebutuhan bantalan khusus dalam volume rendah.

 

Pelumasan

 

Pelumasan mungkin mendapat perhatian paling besar. Dengan 13% kegagalan bearing disebabkan oleh faktor pelumasan, pelumasan bearing adalah bidang penelitian yang berkembang pesat, didukung oleh akademisi dan industri. Kini terdapat lebih banyak pelumas khusus berkat sejumlah faktor: lebih banyak pilihan oli sintetik berkualitas tinggi, lebih banyak pilihan pengental yang digunakan dalam pembuatan gemuk, dan lebih banyak variasi aditif pelumas untuk memberikan, misalnya, kemampuan beban yang lebih tinggi. atau ketahanan korosi yang lebih besar. Pelanggan dapat menentukan gemuk dengan tingkat kebisingan rendah dan berfilter tinggi, gemuk berkecepatan tinggi, pelumas untuk suhu ekstrem, pelumas tahan air dan tahan bahan kimia, pelumas vakum tinggi, dan pelumas ruang bersih.

 

Analisis terkomputerisasi

 

Bidang lain di mana industri bearing telah mencapai kemajuan besar adalah melalui penggunaan perangkat lunak simulasi bearing. Kini, kinerja, masa pakai, dan keandalan bearing dapat melampaui apa yang dicapai satu dekade lalu tanpa harus melakukan uji laboratorium atau lapangan yang mahal dan memakan waktu. Analisis bantalan elemen gelinding yang canggih dan terintegrasi dapat memberikan wawasan yang tak tertandingi mengenai kinerja bantalan, memungkinkan pemilihan bantalan yang optimal, dan menghindari kegagalan bantalan dini.

 

Metode umur kelelahan tingkat lanjut dapat memungkinkan prediksi tegangan elemen dan jalur balap, kontak tulang rusuk, tegangan tepi, dan pemotongan kontak secara akurat. Mereka juga memungkinkan defleksi sistem penuh, analisis beban dan analisis misalignment bantalan. Hal ini akan memberikan informasi kepada para insinyur untuk memodifikasi desain bantalan agar lebih mengakomodasi tekanan yang dihasilkan dari aplikasi spesifik.

 

Keuntungan lain yang jelas adalah perangkat lunak simulasi dapat mengurangi jumlah waktu dan sumber daya yang dihabiskan pada tahap pengujian. Hal ini tidak hanya mempercepat proses pengembangan tetapi juga mengurangi biaya dalam proses tersebut.

 

Jelas bahwa perkembangan ilmu material baru bersama dengan alat simulasi bearing yang canggih akan memberikan para insinyur wawasan yang diperlukan untuk merancang dan memilih bearing untuk kinerja dan daya tahan optimal, sebagai bagian dari model sistem secara keseluruhan. Penelitian dan pengembangan yang berkelanjutan di bidang-bidang ini akan sangat penting untuk memastikan bahwa kemajuan terus melampaui batas-batas di tahun-tahun mendatang.