чем смазать керамический подшипник

Керамические и гибридные подшипники

Что такое керамические материалы

Неорганические материалы с добавками, прошедшие для получения готовых изделий формование и спекание, называют керамикой. Это один из наиболее древних материалов, используемых человеком. Не теряет значения керамика в настоящее время. Современные керамические композиции на основе кремниевых нитридов или карбидов, оксидов циркония либо алюминия обладают уникальными свойствами:

Новейшие технологии позволяют получать высокоточные керамические детали. Но ключевые недостатки керамики в сравнении со сталью (хрупкость, меньшая прочность, повышенная стоимость) пока остаются непреодолимыми. Однако преимущества керамики позволяют эффективно использовать ее для подшипников качения и скольжения.

Керамика – удивительное сочетание свойств

На иллюстрации керамический шарикоподшипник 6803.

Керамический подшипник качения

Обычный подшипник качения включает верхнее, нижнее кольца, находящиеся между ними тела качения и сепаратор, равномерно организующий тела качения.

Керамика может использоваться как для колец и тел качения, так и только для шариков, либо роликов при металлических кольцах. В гибридных подшипниках керамика используется только для тел качения.

Сепараторы подшипников керамических обычно выполняют из высокопрочного, износостойкого пластика. Но некоторые производители, например китайские, используют и металлические сепараторы.

Полностью керамический подшипник качения с сепаратором из пластика обладает рядом исключительных преимуществ :

Твердость шариков или роликов из керамики превышает показатели стали, что повышает ресурс подшипников. Чрезвычайно высокая чистота поверхности колец, тел качения из керамики значительно уменьшает трение, тепловыделение. Керамика также обладает размерной стабильностью, малой теплопроводностью в пять раз ниже стали, электроизоляционными свойствами, обеспечивает снижение веса на сорок процентов.

Исключая химическую стойкость, немагнитность, эти преимущества относятся к гибридным подшипникам.

Керамический подшипник также является более хрупким и менее прочным, чем металлический. Большей является и его цена. Снизить стоимость можно, применяя подшипники гибридного типа.

Особые свойства определяют применимость цельнокерамических подшипников:

Номенклатура современных цельнокерамических подшипников включает:

Производители подшипников

Среди основных производителей подшипников из керамики Boca Bearing США, SKF, VKE, FYH, Koyo. Японская компания FYH изготавливает высокотемпературные гибридные подшипники. Американский производитель Boca Bearing предлагает широкую номенклатуру полностью керамических шарико и роликоподшипников.

Они изготавливаются из оксидов циркония, алюминия, кремниевых карбидов, нитридов.

Выпускаются также гибридные подшипники. Легкие, миниатюрные, скоростные подшипники Ceramic Orange Seal ABEC 7 позволяют избегать вибраций, облегчают вращение катушки мультипликаторной спининга.

Boca Bearing предлагает также специализированные линейки подшипников керамических для упаковочной техники и гибридных для оборудования водоочистных сооружений.

Производственная линейка SKF включает:

Многочисленную номенклатуру гибридных и цельнокерамических подшипников выпускает компания Koyo из Японии.

Радиальные гибридные однорядные высокотемпературные шарикоподшипники серии 3NC…HT4 GF

Полнокерамические радиально-упорные шарикоподшипники типа NC…V с диаметрами 4…40 мм

Гибридные коррозионностойкие шарикоподшипники 3NC…ZZMD4 FA

Керамические подшипники серии NC…FA с диаметрами 4…40 мм

Для работы в агрессивных средах используется серия подшипников NCT…FA.

Еще большую коррозионную стойкость имеет серия шарикоподшипников NCZ…FA.

Гибридные немагнитные подшипники серии 3NC…YH4 FA

Оснащаются кольцами из немагнитной стали, керамическими шариками, фторуглеродным сепаратором. Обозначение подшипника 30х55х13 – 3NC6006YH4 FA.

Гибридные высокооборотные шарикоподшипники типа 3NC…ZZ FG с защитными шайбами

Гибридные подшипники K серии используются для промышленных роботов.

Немецкая компания ZEN производит гибридные и полностью керамические подшипники с кольцами, шариками из оксида циркония, нитрида кремния.

Области применения и номенклатура гибридных и цельнокерамических подшипников постоянно расширяются.

Керамический подшипник скольжения

Широко распространенные металлокерамические втулки состоят из порошковой бронзы, стали либо железа с добавкой графита. Их прессуют при большом давлении, а затем спекают при довольно высокой температуре. Пористая структура впитывает и удерживает смазку. Заметно уменьшает коэффициент трения добавка графита.

Состав и характеристики материалов втулок бронзографитовых регламентируются ГОСТ 26719-85. Для подшипников скольжения небольших редукторов, пищевого, текстильного, бытового оборудования используется порошок антифрикционный ПА-БрО. В его составе кроме порошка меди, 9,5…10,5% олова и четверть процента углерода. При пористости после спекания 18…27% гарантируется твердость 350 НВ. С нормальной смазкой такой материал выдерживает нагрузку до пяти МПа и скорости скольжения 5 м/с. Для условий самосмазывания или ограничения количества смазки его допустимая нагрузка снижается до 1,5 Мпа, а скорость падает до полутора м/с.

Бесшумную работу с малым износом в электродвигателях, автомобилях, сельхозтехнике обеспечит порошковая композиция ПА-БрОГр2, содержащая медь, 9…11% олова, 1,5…2,5% графита. Такие втулки с пористостью порядка 15…25%, твердостью 250 HB хорошо работают в условиях масляной смазки при скоростях до двух м/с и давлении не выше шести МПа.

Вкладыши на основе ПА-БрОХН из меди, 4,5…5,5% олова, 9,5…10,5% хрома, 6,5…7,5% никеля имеют значительную твердость 900 HB при пористости 4…20%. Такой материал требует смазки, но выдерживает усилия порядка 7…10 МПа на скоростях до метра в секунду. Благодаря закалке и старению можно поднять прочность деталей. Коэффициент трения со смазкой до 0,1. Используются в механизмах кораблей, автомашинах, станках, приборах.

Возможность работы без смазки предоставляет композиция ПА-ДГр10 из меди с десятью процентами графита. Твердость таких втулок 200 HB, пористость 2…9%. Они часто применяются в насосах, приборах и работают на скоростях до 50 м/с.

Керамический подшипник скольжения железографитный регламентируется ГОСТ 26802-86. Примером может служить, используемая в сельхозтехнике, автомашинах, станках порошковая композиция ПА-ЖГр2, содержащая железо и 1,4…2% углерода. Втулки этого состава с пористостью в пределах 15…25%, твердостью 500 HB выдерживают 4…10 МПа на скоростях до 3 м/с, обеспечивая со смазкой трение 0,035…0,125.

Размеры металлокерамических втулок опор скольжения определяются ГОСТ ИСО 2795-2001.

Опоры скольжения металлокерамические обеспечивают:

Источник

Керамическая смазка

Керамическая смазка отличается очень широким температурным диапазоном, а также устойчивостью к коррозии. Ее используют либо для смазывания резьбовых соединений, которые работают в условиях высоких температур. Например, посадочные места свечей зажигания и накаливания, болты суппортов и так далее. Либо при установке тормозных колодок, смазывая ее обратную сторону или кладут под пыльник поршня суппорта. Керамическая смазка обеспечивает беспроблемный демонтаж резьбового соединения даже после длительной работы при высокой температуре. Кроме этого, ее состав обеспечивает надежную защиту рабочих поверхностей от образования на них коррозии и механических повреждений.

Однако в интернете существует ряд заблуждений, связанных с неправильным использованием керамической смазки. Особенно это касается неопытных автолюбителей. Одним из них является рекомендация по смазыванию внешней части тормозных колодок и суппортов. На самом деле для этого существуют специальные керамические смазки для суппортов и направляющих, которые, однако, похожи по своим свойствам на указанные составы. В настоящее время на прилавках магазинов можно найти различные керамические пасты для свечей и суппортов, которые отличаются эксплуатационными характеристиками (составом и рабочим температурным диапазоном), а также ценой. В конце данного материала приведен список наиболее распространенных керамических смазок.

Требования к керамическим смазкам

В первую очередь надо обратиться к вопросу о том, почему, собственно, такие смазки называют керамическими? Как понятно из названия, в их составе, кроме прочих компонентов, имеются микроскопические элементы керамики, которая отличается своими высокотемпературными и износостойкими свойствами. Многие знают, что из керамических материалов изготавливают различную термостойкую посуду, тигели (кварц, фарфор, различные оксиды) и так далее. При производстве смазок следуют той же логике. Кроме того, керамические частички не ржавеют и являются достаточно крепкими, выдерживают значительные механические нагрузки.

Однако при выборе той или иной смазки необходимо учитывать ряд дополнительных требований. В частности:

Также при выборе той или иной смазки необходимо обращать внимание на ее агрегатное состояние в упаковке. Так, в продаже встречаются аэрозольные баллоны и тюбик с дозатором и кисточкой. Баллоны лучше подойдут для распыления смазки на большой площади, а тюбик — для точечного нанесения смазочного материала.

Вкратце о нитриде бора

В некоторых высокотемпературных керамических смазках используется химическое соединение под названием нитрид бора. Это вещество может находиться в нескольких аллотропических состояниях. Его можно сравнить с углеродом, который в вакууме обладает очень высокими смазывающими свойствами, а его кристаллическая решетка не выступает в роли абразива. Что касается кристаллической решетки алмаза, то оно является самым прочным соединением на Земле. Аналогично и нитрид бора. При определенных условиях (и в химических соединениях) этот состав обладает даже лучшими смазывающими свойствами, чем дисульфид молибдена.

Так выглядит оригинальный нитрид бора

В оригинальном виде нитрид бора представляет собой белый порошок и в сухом состоянии он является классическим абразивом, хотя и мелким. Однако при смешивании его с маслянистым (жидким) составом оно, наоборот, превращается в смазку. Ее положительная особенность состоит в том, что микрочастички нитрида бора (обычно имеется в продаже с указанием диаметра частиц 0,07 микрон) заполняют собой пустоты на поверхности деталей, оставшиеся от механического воздействия на деталь.

Преимуществом использования керамики в виде нитрида бора или других составов является то, что она эффективно защищает металлическую деталь от коррозии, не прикипает к металлической поверхности, а также не вымывается за весь срок ее службы.

Использование керамической смазки

Существует несколько распространенных заблуждений, связанных с использованием керамической термостойкой смазки в различных узлах автомобиля. То есть, что можно ею смазывать, а для чего лучше воспользоваться другими средствами.

Как указывалось выше, для смазывания тормозных суппортов и направляющих существуют специальные смазки, которые так и называются. В составе некоторых из них, действительно, имеются керамические составляющие, однако они используются для защиты их поверхности от коррозии, и чрезмерного износа под воздействием высоких температур, образовывающихся в процессе торможения. Обычные же керамические смазки лучше всего использовать для смазывания резьбовых соединений, работающих в условиях высоких температур. Классическим примером в данном случае является смазывание резьбы свечей зажигания и накаливания. Другой пример — смазывание болтов тормозных суппортов (но не самих суппортов).

Также в интернете можно встретить мнение, что керамическими смазками нужно смазывать тормозные колодки и/или диски чтобы продлить их срок службы. На самом деле это так! Использование высокотемпературной керамической смазки действительно может снизить износ упомянутых элементов за счет их защиты от высокой температуры, однако она наверняка снизит эффективность торможения, что небезопасно при любых условиях, а особенно, во влажную погоду или, например, если машина груженная. Поэтому не нужно смазывать внутреннюю часть тормозных колодок и тормозные диски никакой смазкой!

Единственным элементом в тормозной системе (кроме упомянутых болтов суппорта), который можно смазывать высокотемпературной керамической смазкой — это внешняя поверхность колодки и/или суппорта. Это можно делать в противоскрипных целях

Обратите внимание, что при смазывании резьбовых соединений необходимо обязательно учитывать дозировку. То есть, нельзя излишне смазывать резьбу, поскольку в противном случае при ее затягивании вылезает наружу, что не всегда хорошо, поскольку выдавливание может осуществляться в разные направления. Например, при закручивании свечи на ее посадочное место смазка может быть выдавлена вверх или вниз, и в последнем случае она может снизить эффективность работы свечи, засоряя ее электрод или попадания в камеру сгорания. Кроме этого, если смазка низкого качества или имеет неширокий рабочий температурный диапазон, то она может прикипеть. Известны случаи, когда в таких ситуациях ее чрезвычайно сложно выкрутить вплоть до полной невозможности. А это уже грозит дорогостоящими ремонтами. Поэтому на резьбу свечи смазку нужно наносить только до уровня ее фаски.

Рейтинг популярных керамических смазок

На сегодняшний день в продаже имеется несколько популярных керамических высокотемпературных паст, которые можно использовать в автомобильной технике. Нашей командой был составлен рейтинг подобных средств, которые рекомендованы к покупке как рядовым автолюбителям, так и мастерам, которые на постоянной основе занимаются ремонтом автомобилей. Рейтинг не носит коммерческого характера и не рекламирует эти средства. Его цель — предоставить максимально полную информацию для автолюбителей с тем, чтобы они смогли выбрать смазку, максимально подходящую для их целей.

Liqui Moly Keramik-Paste

Является, по сути, универсальным средством, поэтому может быть использована не только в автомобильной, но и в другой технике. Как указывает производитель, ею можно смазывать высоконагруженные поверхности скольжения различных деталей, которые работают на малых скоростях скольжения или совершающих колебательные движения. В частности, ее можно закладывать в резьбы, шлицы, штифты, смазывать болты, шпиндели и неметаллические поверхности деталей, работающих в условиях высоких температур и/или высокой коррозионно-активной среды.

Реальные тесты показали чрезвычайную эффективность пасты Liqui Moly Keramik-Paste. Автолюбители, кроме тормозной системы и свечей зажигания/накаливания также используют ее в выхлопной системе для защиты от негативного воздействия коррозии (особенно в осенне-зимний период). Кроме этого, популярность данного средства обусловлена его широкой распространенностью, а также отсутствие подделок. Пожалуй, единственный недостаток смазки — ее достаточно высокая цена.

Реализуется в упаковках разных объемов. В частности, 50 мл, 250 мл, 400 мл (упаковка-спрей). Их артикулы, соответственно, — 3418, 3420 и 3419. Цены по состоянию на лето 2020 года составляют около 480 рублей, 2000 рублей и 1900 рублей соответственно.

Kroon Oil Ceramic Grease

Керамическая смазка Kroon Oil Ceramic Grease позиционируется производителем как сборочная паста и смазка премиум-класса. Отличается очень высокой предельной рабочей температурой — +1500°С. Кроме этого, выдерживает воздействие высоких давлений, не выдавливаясь при этом со своих посадочных мест. Также обладает высокими эксплуатационными свойствами, в частности, стойкостью к воздействию воды и различных агрессивных химических соединений, в частности, от электролитической коррозии (например, когда в алюминиевую основу был вкручен стальной болт). Смазка Kroon Oil Ceramic Grease отлично снижает уровень трения между рабочими поверхностями соприкасающихся рабочих пар. В составе смазки отсутствуют металлические частицы, служащие абразивом.

Производитель заявляет, что наиболее эффективно применять данную пасту в тормозной системе автомобиля, при монтаже свечей зажигания и накаливания, при сборке систем ABS и ASR, кислородных датчиков, деталей системы выхлопа, при соединении отдельных деталей, которые выполнены из различных материалов. В том числе смазку Kroon Oil Ceramic Grease можно использовать не только в автомобильной, но и промышленной технике. Например, при соединении фланцев или для смазывания деталей, работающих под высоким давлением. Результаты испытаний показали очень высокие эксплуатационные свойства смазки. Поэтому ее однозначно можно рекомендовать к использованию в отдельных узлах и системах автомобиля.

Реализуется в четырех типах упаковок — баллончик-аэрозоль объемом 200 мл, баллончик-аэрозоль объемом 400 мл, банка объемом 600 мг, ведро объемом 18 литров. Их артикулы соответственно — 33080, 33745, 34073 и 33952. Цена на указанный выше период — 350 рублей, 1050 рублей, 1000 рублей и 15000 рублей.

Presto Keramik-Spray

Средство отлично защищает обработанные им поверхности от коррозии (в том числе, электролитической), устраняет скрип, является устойчивым к воздействию соленой воды, неагрессивных химическим соединениям (кислоты, щелочи). Перед обработкой поверхности баллон необходимо обязательно встряхнуть с тем, чтобы активизировать его содержимое. Сама обрабатываемая поверхность обязательно должна быть сухой, чистой и обезжиренной. Обратите внимание, что нельзя распылять смазку Presto Keramik-Spray на рабочие поверхности, находящиеся в состоянии трения! Наибольший эффект от использования данной высокотемпературной смазки проявляется после того, как полностью испарится растворитель, находящийся в ее составе.

Отзывы о термостойкой смазки Престо показали, что она достаточно эффективна и хорошо защищает резьбовые соединения, куда была заложена. Поэтому средство однозначно рекомендовано к покупке, особенно учитывая его более низкую, чем у конкурентов, цену. Керамическая термостойкая смазка Presto Keramik-Spray реализуется в аэрозольном баллончике объемом 400 мл. Его артикул — 217616. Цена товара на указанный период составляет около 570 рублей.

Паста торговой марки FEBI

Смазка для свечей и форсунок обладает аналогичными свойствами. Позиционируется как высокотемпературная смазка, предназначенная для предотвращения образования коррозии между инжекторами или свечами накаливания и непосредственно головки блока цилиндров (в посадочных местах). Имеет высокую температурную границу — +1400°C, то есть, может использоваться в сложных условиях. Устойчива к воздействию кислот и щелочей, поэтому не теряет своих свойств под воздействием угарных газов.

Реальные тесты показывают их достаточно высокую эффективность. Однако перед закладыванием смазки нужно внимательно ознакомиться с инструкцией по ее эксплуатации. В частности, перед закладыванием нужно тщательно очистить оба резьбовых соединения, чтобы они были чистыми и обезжиренными.

Керамическая паста для тормозных колодок реализуется в тюбике объемом 100 мл. Он имеет артикул 26711. Цена составляет приблизительно 950 рублей. Что касается защитной смазки для свечей (форсунок), то она продается в баночках массой 50 граммов. Артикул такой упаковки — 26712. Цена на указанный период составляет 700 рублей.

Permatex Ceramic Extreme Brake Parts Lubricant

Производитель заявляет, что данную смазку можно закладывать в болты крепления, втулки и штифты, опорные пластинки тормозной колодки, штифты и поршни суппорта. В инструкции указано, что перед нанесением средства на поверхность, последнюю нужно хорошенько очистить и обезжирить. Это обеспечит нормальную работу средства и ее долговечность. Тесты, проводимые энтузиастами, показали, что смазка керамическая высокотемпературная смазка Перматекс действительно хорошо защищает элементы тормозной системы от износа и способствует их легкому демонтажу впоследствии. Однако недостатком данной смазки является ее относительно высокая цена.

Реализуется в упаковках двух типов — одноразовом пакетике массой 4 грамма, а также тюбике объемом 148 мл. Для первого товара артикул будет — 24124, а для второго — 20354. Соответственно, цены их будут 360 рублей и 1500 рублей.

Bardahl Pate de Montage Haute Temperature

Высокотемпературная керамическая монтажная смазка Bardahl Pate de Montage Haute Temperature является универсальной, и может использоваться в самых автомобильных системах. В частности, в резьбовых соединениях турбины, выхлопной системы, тормозных суппортов, рычагов подвески, для монтажа свечей зажигания и накаливания, на шпильках автомобильных колес, а также на других деталях, выполненных из стали и чугуна. Также может использовать не только в автомобильной, но и промышленной технике, на различном технологическом оборудовании.

Керамическая смазка Бардаль обеспечивает надежную защиту обработанных ею поверхностей от появления на них коррозии (в том числе, электролитической), а также негативных изменений, обусловленных воздействием высоких температур. Ее можно использовать до +1000°С. Смазка предотвращает заклинивание и блокирование движущихся соединений отдельных деталей, защищает их от окисления и воздействия неагрессивных химических соединений. Судя по отзывам, обладает средними эксплуатационными характеристиками. При этом однозначно рекомендована к покупке, она будет нелишней в гараже.

Реализуется в аэрозольных баллонах объемом 400 мл. Артикул данного товара — 1345. Его цена составляет около 800 рублей.

CRC Metal Free Paste

С помощью высокотемпературной смазки CRC Metal Free Paste можно обрабатывать: дисковые тормоза, крышки цилиндров, соединительные элементы (болты, гайки) в системе выхлопа автомобиля, а кроме этого самые разные втулки, валы, шлицы, оправки, шпонки, резьбовые детали, фитинги, трубные соединения, турбины, теплообменники. Обратите внимание, что нельзя использовать смазку на работающем оборудовании, а также в кислородных системах и системах, где присутствует ацетилен, это взрывоопасно! Нужно использовать аэрозоль только в хорошо проветриваемом помещении.

Отзывы, найденные в сети интернет, позволяют судить о средней эффективности данного средства. Однако, если вы найдете его в продаже, то оно может быть вполне рекомендовано в качестве профилактического средства для использования в автомобиле или промышленности (быту).

Реализуется в аэрозольном баллончике объемом 300 мл. Артикул такой упаковки — 10.434.1.11.12.58. Ее цена составляет 800 рублей.

Если у вас есть положительный или отрицательный опыт использования перечисленных смазок или средств, не вошедших в рейтинг, — расскажите о нем в комментариях. Этим вы поможете другим автовладельцам купить керамическую смазку с наилучшими эксплуатационными параметрами для конкретных задач.

Заключение

Керамическая высокотемпературная смазка — отличное средство, предназначенное не только для надежной защиты отдельных деталей автомобиля от вредного воздействия высоких рабочих температур и коррозии, но и помогают впоследствии легко демонтировать вышедшую из строя деталь для ее замены. Однако при закладывании смазки всегда нужно четко придерживаться инструкции по ее применению. В частности, не закладывать чрезмерное ее количество, а также применять только для указанных в документации деталей и условий эксплуатации.

По состоянию на лето 2020 года смазка Liqui Moly Keramik-Paste все также остается лидером согласно отзывов покупателей. Цены же, по сравнению с 2018 годом (время написания данной статьи) на все смазки из рейтинга выросли в среднем на 100-150 руб. Также стоит обратить внимание, что теперь Kroon Oil Ceramic Grease реализуется только в упаковке 400 мл (упаковок по 200 мл, 600 мг и 18 кг временно не доступны), а керамическую смазку BARDAHL 1345 затруднительно найти в продаже.

Если материал был вам полезен — не забудьте это отметить и поделиться в социальных сетях!

Источник