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Oct 24, 2023

スチール製ベアリングが最も一般的ですが、常に適切であるとは限りません

I cuscinetti non metallici non sono adatti a tutte le applicazioni

非金属ベアリングはすべての用途に適しているわけではありませんが、場合によっては理想的です。 そのうちの 1 つは、金属代替品が腐食しやすい水中または海水環境にあります。

プラスチックベアリングは優れた耐食性を備え、ほとんどは耐薬品性もあります。 これらは多くの場合アセタール樹脂 (POM) で作られていますが、強酸やアルカリに対応するために、PEEK、PTFE、PVDF などの他の材料も使用できます。 これらのプラスチックは耐塩素性にも優れているため、プールの設備によく使用されます。 ただし、これらは低負荷および低精度のアプリケーションでのみ使用してください。 同様に、食品および飲料業界全体で使用されるベアリングは、定期的な洗浄や蒸気洗浄に加え、腐食性の可能性のある液体や材料にも対応できる必要があり、さらに業界の衛生基準も満たさなければなりません。

プラスチックは水や塩水の中でも効果的に機能します。 さらに、ステンレス鋼の種類とは異なり、完全に水没した場合でもベアリングの性能は影響を受けません。 ただし、強化ナイロンの一種である PA66 保持器を使用すると、長時間放置すると保持器が水を吸収し、軸受の引張強度が低下します。

すべての耐食性ベアリングは水中での使用に適しているという一般的な誤解があります。 しかし、そうではありません。 湿潤環境での使用が安全であると宣言する前に、ベアリングのあらゆる側面を考慮することが重要です。 プラスチックベアリングの場合、PA66 保持器では不十分な場合、リング、保持器、ボールの代替材料がいくつかあります。 ただし、最も適切な選択は、ベアリングの必要な用途によって異なります。

ジルコニアまたは窒化ケイ素で作られ、PEEK ケージとシールを備えたフルセラミックベアリングは海水の影響を受けないため、完全に水没した場合でも海洋環境で使用できます。 ただし、ほとんどの「セラミック ベアリング」はハイブリッド ベアリングです。ベアリングの内輪と外輪は鋼製ですが、ベアリングの回転要素はセラミックです。

ハイブリッドベアリングを使用する場合、水没環境で使用するとステンレス鋼の要素が錆びて腐食する可能性があることに留意することが重要です。

ジルコニアまたは窒化ケイ素で作られたセラミックベアリングは、完全に水没した状態でも動作するため、完全な「水中ベアリング」を求める場合に最適な選択肢です。 これらのベアリングは海水の影響を受けず、水中に永久的に存在してもシームレスに動作します。 ただし、完全な水中耐食性を得るには、ベアリングをより適切なオイルまたはグリースで再潤滑する必要がある場合があります。

ベアリングを探す場合、耐食性が広範な仕様であることは明らかです。 用途が食品加工、化学製造、海洋用途のいずれであっても、適切なベアリングを選択することは簡単なことではありません。 実際、材料、保持器、潤滑はすべてベアリングの正確な用途に依存します。

SMB Bearings のマネージング ディレクターである Chris Johnson 氏は、「当社のプラスチック ベアリングのラインナップは、この種の用途に最適です」と述べています。 「プラスチックベアリングは非腐食性であり、通常は無潤滑であるため、業務用食品機器に最適です。アセタール樹脂が標準材料ですが、化学工業などの過酷な環境での耐食性を高めるために代替品も入手可能です。プラスチックベアリングの標準範囲は次のとおりです。」ガラスボールまたは 316 ステンレス鋼ボールが利用可能ですが、後者はベアリングの故障時にボールが簡単に検出できるため、食品用途でより一般的です。

「プラスチック製ベアリングは幅広い用途に適していますが、限界もあります」とジョンソン氏は説明します。 「材質はスチールよりもはるかに柔らかいため、プラスチックベアリングは低荷重用途にのみ使用する必要があります。しかし、多くのメーカーはベアリングを組み合わせて全体の荷重容量を増加できることを認識していません。」

SMB Bearings が提供する一連のプラスチック ベアリングは、コンベア ローラーやトロリーなどの低精度の用途に最適です。 ハウジング内での設置を容易にするためのフランジも付属しています。

ドイツのケルンにある同社の乾式技術試験所での最近の実験で、イグスはクシロスフランジ付きボールベアリングと従来の金属ベアリングの弾力性を海水中で比較しました。 結果は、無潤滑でメンテナンスフリーのトライボプラスチックの使用により、クシロスベアリングが完全に損傷を受けない状態を維持できることを証明しています。

実験のために、イグスのエンジニアは容器に海からの海水を満たし、80℃に加熱しました。 次に、金属製の古典的な 2 穴フランジ ベアリングとクシロデュール B180 製のクシロス フランジ ベアリングの 2 つのベアリングを 120 時間内部に入れました。 テストでは両方のベアリングが完全に覆われていませんでしたが、腐食の影響を引き起こすために空気にさらされました。

「最終的にはテスト結果がはっきりと物語りました」とイグスのドライ技術ディレクター、ロバート・デュメイン氏は言います。 「わずか数時間後、金属ベアリングが腐食し始めました。」 実験の終わりには、すべての金属製ベアリングコンポーネントに顕著な錆の痕跡が見られました。 クシロス フランジ ボール ベアリングは、加熱された塩水の中に 120 時間浸漬した後でも、無傷のままでした。錆びが衛生上のリスクを引き起こすクリーンルームや食品および医療技術で使用する機器を設計する機械製造業者にとって、腐食がないことは明らかな利点です。

クシロス ボール ベアリングは通常、内輪と外輪、プラスチック製の保持器、ステンレス鋼またはガラス製のボールの 4 つの部品で構成されています。 金属ベアリングとは異なり、耐摩耗性ポリマーベアリングは潤滑油を一滴も使用せずに非常にスムーズで衛生的なドライ運転を可能にし、メンテナンスフリーです。 長い耐用年数はオンラインで簡単に計算できます。

さらに、プラスチックベアリングは電気絶縁性、-40 ～ 80°C の温度耐性、非磁性を備えており、同等の金属ベアリングよりも 60% 軽量で、最大 40% のコスト効率が優れています。 これらは中程度の荷重を吸収するのに適しており、その信頼性により、コンベア ベルト、ラベル貼付、ハンドリングおよび包装機械、充填機などに広く使用されています。