Avansări extraordinare în tehnologia rulmenților

Una dintre cele mai semnificative evoluții în tehnologia rulmenților este utilizarea materialelor avansate. În acest sens, rulmenții ceramici sunt din ce în ce mai populari, deoarece oferă o rezistență și rigiditate mai mare, precum și o excelentă rezistență termică și chimică cu mult deasupra lagărelor tradiționale din oțel.

O altă inovare importantă în tehnologia rulmenților este utilizarea tehnicilor avansate de fabricație. Utilizarea fabricării aditive, sau mai popular, a imprimării 3D la nivel industrial, proces controlat de calculator, care creează obiecte tridimensionale prin construirea stratificată a acestora. Această inovație permite producerea de rulmenți cu geometrii complexe și caracteristici de performanță, ne mai amintind de producerea rulmenților personalizați, în serie mică. În plus, s-a avansat și în diversele moduri de tratare a diferitelor materiale, pentru a îmbunătăți durabilitatea și rezistența la coroziune a rulmenților.

Un alt domeniu al progreselor recente este în ceea ce privește rulmenții de precizie. S-au dezvoltat noi tipuri de rulmenți capabili să gestioneze viteze de rotație foarte mari și rulmenți cu o capacitate portantă foarte mare, cum ar fi rulmenții de contact unghiular de mare viteză și rulmenții de înaltă performanță pentru aplicațiile turbinelor eoliene.

Pe lângă acestea, există, de asemenea, cercetări continue pentru îmbunătățirea lubrifierii rulmenților. Cu ajutorul noilor lubrifianți și a noilor sisteme de lubrifiere, se reduce considerabil frecarea și uzura rulmenților, crescând durata de viață și fiabilitatea acestora.

O altă ramură a acestui domeniu se ocupă de dezvoltarea și utilizarea senzorilor și a tehnologiei IoT (Internet of Things) în scopul conectării și schimbului de date cu alte dispozitive și sisteme de pe internet, utilizat pentru monitorizarea și diagnosticarea performanței rulmenților. Această tehnologie permite o întreținere mult mai eficientă și mai precisă a utilajelor, reducând timpul de nefuncționare a acestora și concomitent cu acest lucru desigur și costurile.

În general, cea mai recentă tehnologie în rulmenți se concentrează pe îmbunătățirea performanței, durabilității și eficienței prin utilizarea de materiale avansate, tehnici de fabricație și sisteme de monitorizare așa cum am arătat mai sus.

În cele ce urmează vă vom prezenta în detaliu aceste avansări în tehnologie aplicate pe câteva tipuri de rulmenți, și anume: rulmenții ceramici, rulmenții hibrizi, rulmenții inteligenți și rulmenții electrici.

Rulmenți ceramici

Rulmenții ceramici sunt realizați din nitrură de siliciu sau din alte ceramici avansate. Aceștia sunt mai durabili, și mai rezistenți la uzură decât rulmenții din oțel, ceea ce înseamnă că pot face față unor sarcini și viteze mai mari. În plus, au o dilatare termică mai mică și o conductivitate termică mai bună, ceea ce înseamnă că pot funcționa la temperaturi mai ridicate și pot menține o precizie mai bună pe o perioadă mai lungă de timp.

Rulmenții ceramici sunt, de asemenea, rezistenți la coroziune și sunt non-magnetici, caracteristici ce le fac potriviți pentru utilizarea în medii dure și în aplicații în care interferența magnetică este un semn negativ.

Prin utilizarea tehnicilor avansate de fabricație, adică prin imprimarea 3D și șlefuirea de precizie, s-a ajuns la producerea unor rulmenți cu canale interne de răcire și căi de rulare cu finisaje optimizate. În plus, sigilările și placările cu diferite materialele, ca de exemplu nichelarea electroless sau acoperirile cu carbon (DLC- Diamond-Like Carbon), pot fi aplicate rulmenților pentru a îmbunătăți durabilitatea și rezistența la coroziune a acestora.

În ceea ce privește lubrifierea rulmenților, știm că aceasta este esențială pentru ca rulmenții să funcționeze fără probleme. Noii lubrifianți și noile sisteme de lubrifiere ca de exemplu, lubrifianții solizi precum grafitul sau MoS2 pot fi utilizați pentru a lubrifia rulmenții care funcționează la temperaturi foarte ridicate sau în condiții de vid. În plus, lubrifierea cu unsori cu aditivi speciali se va utiliza pentru a prelungi durata de viață a rulmenților în medii foarte dure.

La capitolul monitorizare și diagnosticare, prin utilizarea senzorilor și a tehnologiei IoT, este posibilă monitorizarea și diagnosticarea performanței rulmenților în timp real. Acest lucru poate ajuta la identificarea potențialelor probleme înainte ca acestea să provoace daune sau perioade de nefuncționare și poate oferi, de asemenea, date importante privind întreținerea predictivă. De exemplu, senzorii de vibrații pot fi utilizați pentru a detecta vibrațiile anormale, ceea ce poate indica probleme precum nealinierea sau componente uzate. Senzorii de temperatură sunt utilizați pentru a monitoriza temperaturile rulmenților și pentru a detecta supraîncălzirea acestora.

Rulmenții hibrizi

Rulmenții hibrizi sunt niște rulmenți fabricați dintr-o combinație de oțel și materiale ceramice. Astfel, inelul exterior și cel interior este fabricat din oțel, ceea ce oferă o capacitate excelentă de portare și durabilitate, în timp ce bilele ceramice oferă o rigiditate mai mare, rezistență termică și chimică ridicată. Acești rulmenți sunt soluția ideală pentru aplicații de mare viteză și temperaturi ridicate, precum și pentru aplicații care necesită precizie ridicată și reducere de zgomot.

Așa cum spuneam la prezentarea noilor tehnologii de la începutul acestui articol, s-au adus inovații și în domeniul lubrifierii. Unul din aceste noi tehnologii este auto-lubrifierea. S-a conceput o gamă de rulmenți cu auto-lubrifiere ceea ce, desigur, elimină necesitatea lubrifierii externe. La acești rulmenți se folosesc materiale precum PTFE sau grafit care pot asigura lubrifierea fără a fi nevoie de lubrifianți suplimentari. Acest lucru le face ideale pentru aplicații în care lubrifierea externă este dificilă sau imposibilă, cum ar fi în vid sau în medii subacvatice.

O altă tehnologie uluitoare, dar încă în fază de proiect sunt lagărele suspendate magnetic. Rulmenții magnetici folosesc câmpuri magnetice pentru a levita rotorul și a susține sarcina, eliminând necesitatea contactului fizic dintre rotor și stator. Acest lucru elimină fricțiunea și uzura, un avans extraordinar față de rulmenții tradiționali. Acești rulmenți sunt încă în dezvoltare, dar au un potențial uriaș în diverse domenii, precum industria aerospațială, generatoare de energie și echipamente medicale.

Rulmenții inteligenți

Rulmenții inteligenți sunt echipați cu senzori iar prin intermediul acestora cu capacități de comunicare. Acești senzori pot detecta temperatura, vibrațiile și alți parametri, apoi vor trimite datele, fără fir, către un sistem de monitorizare. Acest lucru permite monitorizarea în timp real a performanței rulmenților și detectarea timpurie a potențialelor probleme. Rulmenții inteligenți pot fi utilizați în diverse aplicații, de la mașini industriale la turbine eoliene, pentru a îmbunătăți fiabilitatea și a reduce costurile de întreținere.

Rulmenții electrici

Rulmenții electrici sunt un concept nou care utilizează forțele electrice pentru a levita rotorul și pentru a susține sarcina, similar cu rulmenții magnetici. Acești rulmenți folosesc interacțiunea dintre un curent electric și un câmp electromagnetic pentru a levita rotorul. Sunt încă în faza de cercetare, ca și rulmenții cu lagărele suspendate magnetic, dar au un potențial extrem de mare, fiind foarte eficienți, fiind eliminată frecarea și uzura.

Domeniul este în continuă evoluție, iar noile tehnologii sunt dezvoltate pentru a răspunde cerințelor în continuă schimbare ale diferitelor industrii.

Sperăm că am reușit și de această dată să vă întreținem cu un subiect deosebit de interesant, dar pentru a coborî un pic la nivelul obișnuitului vă așteptăm să ne vizitați pagina de web la adresa www.heraindustrial.ro, unde vă așteptăm cu o serie de componente industriale pentru utilajele dumneavoastră.