La dificultat de fabricar de gamma alta coixinets

01 En els primers coixinets de moviment lineal, es col·locava una fila de pals de fusta sota un patin. 

Aquesta tècnica es remunta a l'època en què es va construir la piràmide de Kafra, tot i que encara no hi ha proves clares. Els coixinets de moviment lineal moderns utilitzen el mateix principi de funcionament, però utilitzen corrons en lloc de corrons.

Des d'eixos de rodes resistents i eixos de màquina-eina fins a peces de rellotge de precisió, els coixinets rotatius són necessaris en moltes aplicacions. El coixinet rotatiu més senzill és un coixinet de màniga. Aquest disseny va ser substituït posteriorment per coixinets, que utilitzaven molts corrons cilíndrics per substituir l'original. bussols. El primer coixinet de rodets va ser inventat pel rellotger John Harrison el 1760 per fabricar el temporitzador H3.

Un dels primers exemples de coixinets de boles es va trobar en un antic vaixell romà al llac Naimi, Itàlia. Es va utilitzar un coixinet de boles de fusta per suportar la taula giratòria. El vaixell va ser construït l'any 40 aC. Entre els factors immadurs dels coixinets de boles, és molt important que les boles xoquin, provocant una fricció addicional.

La primera patent sobre el canal de boles del coixinet va ser obtinguda per Philip Vaughn el 1794. El 1883, Friedrich Fisher va proposar l'ús de màquines de producció adequades per moldre boles d'acer de la mateixa mida i rodonesa precisa, la qual cosa va establir les bases per a la creació del coixinet. indústria. El 1907, Sven Winquist de la fàbrica de coixinets de boles SKF va dissenyar el primer coixinet de boles autoalineable modern.

Segons la forma de contacte del moviment relatiu, els coixinets es divideixen en: coixinets de boles, coixinets d'agulles, coixinets de rodets cònics, coixinets lliscants, coixinets flexibles, coixinets d'aire, coixinets de suspensió magnètica, coixinets de joia i coixinets que contenen oli.

02Tot i que l'estructura del coixinet és senzilla

Molts tallers petits poden fer-ho, però el coixinet té un alt contingut tècnic i fins i tot es pot utilitzar com a estàndard important per mesurar la força científica i tecnològica nacional. Les potències mundials actuals de la ciència i la tecnologia, sense excepció, són poders d'R + D i fabricació de rodaments.

Més del 70% del mercat mundial de coixinets està ocupat per les deu principals companyies multinacionals del grup de coixinets, de les quals els Estats Units representen el 23%, la Unió Europea el 21% i el Japó el 19%. El mercat mundial de coixinets està bàsicament dominat per cinc empreses com NSK al Japó, dues empreses com SKF a Suècia, FAG a Alemanya i diverses empreses com Timken als Estats Units.

Al mateix temps, el mercat de gamma alta de la indústria mundial de rodaments està monopolitzat per les empreses esmentades anteriorment, mentre que el mercat de gamma baixa es concentra principalment a la Xina. Les 10 empreses de coixinets més grans de la Xina, com ara els eixos de rajoles, van representar només el 24.7% de les vendes de la indústria, i la concentració de producció de les 30 principals només va ser del 37.4%.

En els últims anys, la indústria de coixinets de la Xina ha format un conjunt de sistemes industrials independents i complets. Independentment de la producció de coixinets o les vendes de coixinets, la Xina ha entrat a les files dels principals països de la indústria de coixinets i ocupa el tercer lloc del món. Les dades mostren que el 2017, els ingressos comercials principals de les empreses per sobre de la mida designada a la indústria de coixinets de la Xina van ser de 178.8 milions de iuans i la producció de coixinets va ser de 21 milions de jocs. Pot produir coixinets que van des de 0.6 mm de diàmetre interior fins a 11 m de diàmetre exterior, amb un total de més de 90,000 especificacions.

Del 2006 al 2017, el creixement del valor d'exportació de la Xina va ser relativament estable i la taxa de creixement va ser superior a la de les importacions. L'excedent comercial d'importació i exportació va mostrar una tendència creixent. El 2017, el superàvit comercial va arribar als 1.55 milions de dòlars dels EUA. En comparació amb el preu unitari dels coixinets d'importació i exportació, la diferència de preu entre els coixinets d'importació i exportació de la Xina ha estat relativament gran en els últims anys, però la diferència de preu ha anat disminuint any rere any, cosa que reflecteix que, tot i que el contingut tècnic de la indústria dels coixinets de la Xina encara té una certa bretxa amb el nivell avançat, encara s'està posant al dia. Al mateix temps, reflecteix la situació actual de sobrecapacitat de coixinets de gamma baixa i coixinets de gamma alta insuficients a la Xina.

Actualment, la tecnologia de disseny i fabricació de coixinets domèstics s'imite bàsicament, la capacitat de desenvolupament de productes és baixa i fins i tot està en blanc en la investigació i desenvolupament de determinades tecnologies bàsiques. Tot i que la taxa de concordança per als mainframes domèstics ha arribat al 80%, els coixinets de suport i manteniment per als mainframes importants com ara vagons de passatgers de ferrocarril d'alta velocitat, cotxes de gamma mitjana a alta, ordinadors, aparells d'aire condicionat i laminadors d'alt nivell bàsicament depenen de les importacions.

El desenvolupament de la tecnologia de fabricació de coixinets domèstics i la tecnologia d'equips de procés és lent, la velocitat de control numèric de tornejat és baixa i el nivell d'automatització de la mòlta és baix. Només hi ha més de 200 línies de producció automàtiques al país. Els processos i equips de tractament tèrmic avançats que són crítics per a la vida i la fiabilitat dels coixinets, com ara l'escalfament de protecció de l'atmosfera controlada, el doble refinament i l'extinció de bainita, tenen una cobertura baixa i molts problemes tècnics no s'han superat.

La investigació i desenvolupament de nous graus d'acer de coixinets, la millora de la qualitat de l'acer i el desenvolupament de tecnologies relacionades com ara la lubricació, el refredament, la neteja i les eines abrasives no han pogut complir els requisits dels nivells de productes de coixinets i la millora de la qualitat.

Prenent com a exemple el coixinet de boles profund més comú, la vida real dels productes avançats estrangers és generalment més de 8 vegades la vida útil calculada, fins a més de 30 vegades, i la fiabilitat és superior al 98%.

La vida útil dels coixinets domèstics és generalment de 3 a 5 vegades la vida útil calculada i la fiabilitat és d'aproximadament el 96%. La bretxa és encara molt important. Per a la maquinària esportiva normal, el problema no és massa gran. Tanmateix, és difícil d'acceptar en el camp de gamma alta, de manera que els coixinets d'aviació nacionals, els coixinets de ferrocarril d'alta velocitat, els coixinets de robots, etc. són bàsicament coixinets importats.

03 El ferrocarril d'alta velocitat, els avions grans, les armes resistents i altres equips de gamma alta tenen coixinets de gamma alta

però per satisfer els requisits dels coixinets de gamma alta en termes de precisió, rendiment, vida útil i fiabilitat, la qualitat i la fiabilitat dels materials dels coixinets són un factor decisiu.

A causa de la rotació d'alta velocitat de l'objecte, diverses parts del coixinet estan subjectes a tensions variables i alta freqüència. En general, la pressió per unitat d'àrea és tan alta com 1500 a 5000 N per mil·límetre quadrat. Sota aquests factors, el coixinet és propens a la fatiga per estrès, cosa que pot provocar la peladura per fatiga. El coixinet perd la seva funció i, al mateix temps, el coixinet també ha de suportar factors com la força centrífuga, la fricció, l'alta temperatura, la corrosió, etc. Això també fa necessari utilitzar un bon acer per fer el coixinet.

Entre els quatre components principals dels rodaments, excepte el retenedor, l'anell interior, exterior i els elements rodants (boles, corrons o agulles) es componen d'acer de rodaments, i l'acer de rodaments es coneix com el "rei de l'acer". el grau d'acer més exigent en la producció d'acer.

La qualitat de l'acer dels coixinets depèn principalment dels quatre factors següents: un és el contingut, la morfologia, la distribució i la mida de les inclusions en l'acer; el segon és el contingut, morfologia, distribució i grandària dels carburs de l'acer; el tercer és la soltura central en el forat d'acer i la segregació central; En quart lloc, la consistència del rendiment del producte d'acer del coixinet. Aquests quatre factors es poden resumir com a indicadors de puresa i uniformitat.

Entre ells, la puresa requereix que les inclusions en el material siguin el mínim possible, la qualitat de la puresa té un impacte directe en la vida a fatiga del coixinet; mentre que la uniformitat requereix que les inclusions i les partícules de carbur del material siguin fines i disperses, cosa que afectarà la deformació del coixinet i la uniformitat de l'estructura després del tractament tèrmic en la fabricació.

El procés de fabricació de l'eix del nostre país s'aproxima al nivell més alt del món, però el material, és a dir, l'acer de coixinets de gamma alta és gairebé totalment importat.

"PPM" és una unitat de contingut d'oxigen en la fabricació d'acer, és a dir, parts per milió o parts per milió. En termes generals, a la indústria siderúrgica, els acers 8 PPM són bons acers; Els acers 5 PPM són acers de primera qualitat, que són exactament el que necessiten els coixinets de gamma alta.

L'R + D, la fabricació i les vendes d'acers per a coixinets d'alta gamma estan bàsicament monopolitzades pels gegants mundials de coixinets dels EUA Timken i Suècia SKF. Fa uns anys, van establir bases a Yantai, Shandong i Jinan respectivament, van comprar materials de gamma baixa a la Xina, van utilitzar la seva tecnologia bàsica per fabricar coixinets de gamma alta i els van vendre al mercat xinès a deu vegades el preu.

L'addició de terres rares en el procés de fabricació d'acer pot fer que l'acer original d'alta qualitat sigui més "fort". Però com afegir, aquest és el secret bàsic dels gegants del món.

Recentment, l'equip d'investigació de simulació de mecanitzat de materials de l'Institut d'Investigació de Metall de l'Acadèmia Xinesa de Ciències ha descobert que les impureses són la principal font de composició desigual mitjançant la dissecció física i el càlcul de grans lingots d'acer individuals de 100 tones. L'addició especial de tecnologia a l'acer trenca el coll d'ampolla tècnic de l'aplicació industrial de terres rares a l'acer i realitza el procés endavant i un rendiment estable després d'afegir terres rares a l'acer.

Prenent com a exemple els coixinets japonesos NSK, va començar a desenvolupar i fabricar coixinets des de l'especialització en ciència bàsica, amb tecnologia tribològica, tecnologia de materials, tecnologia mecatrònica i tecnologia analítica com a quatre tecnologies bàsiques.

És precisament a causa d'aquest esperit d'R + D sense igual que NSK ha passat d'una empresa japonesa de mecanitzat a un gegant de coixinets de classe mundial.

El nostre país ha sabut fer un bon acer, el següent que cal fer és com aplicar-lo als coixinets. Els coixinets de gamma alta també impliquen dificultats tècniques en materials, disseny, mecanitzat d'alta precisió, fabricació de coixinets i alguns temes interdisciplinaris com ara fatiga i danys, lubricació, etc., de manera que encara hi ha una certa bretxa entre la Xina i el coixinet de gamma alta. tecnologia.

Enllaç a aquest article ： La dificultat de fabricar rodaments de gamma alta

Declaració de reimpressió: si no hi ha instruccions especials, tots els articles d’aquest lloc són originals. Indiqueu la font de la reimpressió: https: //www.cncmachiningptj.com/，gràcies！

PTJ® proporciona una gamma completa de precisió personalitzada mecanitzat de la Xina Serveis certificats ISO 9001: 2015 i AS-9100. Precisió ràpida de 3, 4 i 5 eixos Mecanitzat CNC serveis inclosos el fresat, el gir a les especificacions del client, la capacitat de peces mecanitzades de metall i plàstic amb una tolerància de +/- 0.005 mm. Els serveis secundaris inclouen rectificat CNC, perforació,càsting,xapa de metall i estampatProporcionar prototips, cicles de producció complets, assistència tècnica i inspecció completa automotive, aeroespacial, motlle i accessoris, il·luminació led,metge, bicicleta i consumidor electrònica indústries. Lliurament puntual. Expliqueu-nos una mica el pressupost del vostre projecte i el termini d’entrega previst. Farem estratègies amb vosaltres per proporcionar els serveis més rendibles per ajudar-vos a assolir el vostre objectiu. Benvingut a contactar-nos ( sales@pintejin.com ) directament per al vostre nou projecte.