Vật liệu làm vòng bi

Quá trình gia công vòng bi như thế nào?

• Lựa chọn và chuẩn bị vật liệu phù hợp với yêu cầu kỹ thuật và môi trường làm việc
• Rèn hoặc đúc phôi tạo hình thô cho vòng trong, vòng ngoài và con lăn
• Gia công cơ khí chính xác các bề mặt rãnh lăn, lỗ và mặt tiếp xúc
• Thực hiện xử lý nhiệt để tăng độ cứng và độ bền cho vật liệu
• Mài tinh, đánh bóng để đảm bảo độ chính xác và độ nhẵn bề mặt
• Lắp ráp các bộ phận vòng bi lại thành một cụm hoàn chỉnh
• Kiểm tra chất lượng bằng máy đo độ chính xác, kiểm tra rung và độ cứng
• Đóng gói và hoàn tất sản phẩm trước khi phân phối ra thị trường

Các vật liệu phổ biến dùng để chế tạo vòng bi

Thép Carbon

Thép Carbon là “gương mặt quốc dân” trong ngành sản xuất vòng bi. Thép carbon sở hữu độ cứng cao, khả năng chịu tải tốt và dễ gia công. Sau khi qua quá trình tôi luyện và xử lý nhiệt, vật liệu này đạt được độ bền và độ chống mài mòn ấn tượng, phù hợp cho đa số các ứng dụng cơ khí từ đơn giản đến phức tạp. Vòng bi làm từ thép carbon thường có tuổi thọ lâu dài, vận hành ổn định trong điều kiện bình thường.

Thép không gỉ

Khi nói đến môi trường khắc nghiệt, ẩm ướt, hóa chất hay yêu cầu vệ sinh cao thì thép không gỉ chính là lựa chọn hàng đầu. Vật liệu này vừa chống ăn mòn hiệu quả, vừa giữ được độ bền và độ chính xác. Nó thường được sử dụng trong ngành thực phẩm, y tế và hàng hải, nơi độ sạch và độ bền luôn được đặt lên hàng đầu. Ngoài ra, thép không gỉ cũng duy trì hiệu suất tốt trong môi trường có nhiệt độ dao động.

Gốm (Ceramic)

Gốm kỹ thuật là “chiến binh tốc độ cao” trong thế giới vòng bi. Chúng cực nhẹ, cứng hơn thép, không dẫn điện và đặc biệt không bị ảnh hưởng bởi từ tính. Gốm cũng hoạt động hiệu quả ở nhiệt độ cao và không cần bôi trơn nhiều, giúp giảm ma sát tối đa. Những đặc điểm này khiến vòng bi gốm cực kỳ lý tưởng cho các thiết bị quay tốc độ cao, máy CNC, motor điện cao cấp, và cả các môi trường đặc biệt như chân không hay môi trường khử trùng.

Nhựa và Polyme

Nhẹ, êm, không cần bôi trơn nên vòng bi từ nhựa và polyme đang ngày càng được ưa chuộng trong các ứng dụng yêu cầu giảm tiếng ồn và không nhiễm từ. Chúng phù hợp với những môi trường đặc biệt như phòng sạch, thiết bị y tế, hoặc nơi không cho phép sử dụng dầu mỡ bôi trơn. Ngoài ra, khả năng kháng hóa chất và chống ăn mòn cũng là một điểm cộng lớn của dòng vật liệu này.

Đồng và hợp kim đồng

Đồng thau, bronze, những hợp kim gốc đồng quen thuộc tuy không phổ biến như thép hay gốm trong toàn bộ vòng bi, nhưng lại đóng vai trò cực kỳ quan trọng ở các bộ phận như vòng cách (cage) hoặc vòng bi chịu tải nhẹ. Ưu điểm của vật liệu này là khả năng chống ma sát tốt, dẫn nhiệt nhanh, ít tạo ra tia lửa, cực kỳ phù hợp cho các ứng dụng cơ khí nhẹ, hoặc môi trường có yêu cầu chống cháy nổ.

Composite

Vật liệu composite là “tân binh sáng giá” trong ngành sản xuất vòng bi. Đây là tổ hợp giữa nhựa kỹ thuật với sợi thủy tinh, than chì hoặc các phụ gia đặc biệt khác. Vòng bi làm từ composite thường có khả năng tự bôi trơn, chống ăn mòn tốt, nhẹ và bền. Chúng đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng không cần bảo trì thường xuyên, hoạt động trong môi trường khắc nghiệt như nước biển, bụi bẩn hoặc axit nhẹ.

Ưu nhược điểm giữa các loại vật liệu dùng để chế tạo vòng bi

Tiêu chí lựa chọn vật liệu phù hợp

• Tải trọng làm việc
• Tốc độ quay của thiết bị
• Môi trường vận hành
• Yêu cầu về tuổi thọ và độ ổn định
• Chi phí đầu tư ban đầu
• Mức độ bảo trì mong muốn