Где применяются неметаллические подшипники?
С начала промышленного производства подшипников они изготавливались преимущественно из стальных сплавов, однако сейчас всё большее распространение получают подшипники из керамики, полимерных и композитных материалов.
Первые известные подшипники в истории человечества изготавливались из самого доступного материала – дерева. Древние египтяне и греки использовали деревянные бревна в качестве простых подшипников качения для перемещения крупных предметов. Во время промышленной революции ранние подшипники качения были также деревянными. Однако с развитием массового производства в конце XIX-начале XX веков стальные сплавы вытеснили все прочие материалы из этой сферы.
В последние два десятилетия, с развитием технологий производства высокопрочной керамики, пластиков и композитов, стало появляться все больше альтернатив стальным сплавам. Теперь производятся подшипники, изготовленные из керамики, армированных и неармированных полимеров и т.п. И такие неметаллические подшипники добились огромных успехов в различных областях применения.
Наиболее распространены гибридные подшипники со стальными кольцами и неметаллическими компонентами, такими как полимерные сепараторы или керамические ролики. За последние 15 лет использование гибридных керамических подшипников в шпинделях высокоскоростных станков фактически стало стандартом.
Кроме того, получили широкое распространение подшипники скольжения из фторопластов, которые обладают высокой термической стойкостью и низким коэффициентом трения и могут использоваться вообще без смазки.
За последние несколько десятилетий применение самосмазывающихся пластиковых подшипников значительно расширилось. Они используются во многих отраслях промышленности: в аэрокосмической, автомобильной, медицинской, пищевой и фармацевтической, производство сельхозтехники, линий для упаковки и производства текстиля и т.п. Что особо интересно, такие подшипники можно использовать в присутствии химически активных веществ, при экстремальных нагрузках или высоких температурах.
По мнению специалистов, их распространение ограничивается только консерватизмом многих инженеров-проектировщиков, которые не верят, что пластик может справиться с нагрузками, свойственными подшипникам.
Крупнейшими рынками неметаллических подшипников являются автомобильные трансмиссии, промышленные насосы, компрессоры и погрузочно-разгрузочное оборудование.
Одной из самых крупных областей применения неметаллических подшипников стала автомобильная промышленность. Особенно популярны здесь самосмазывающиеся подшипники из термопластиков, которые показали высокую устойчивость к старению и деформациям при высоких рабочих температурах и высоких скоростях вращения. Кроме того, по сравнению со стальными аналогами они гораздо легче, компактнее, более устойчивы к грязи и пыли, не требуют обслуживания и устойчивы к коррозии. Пластиковые подшипники также обеспечивают чрезвычайно тихую работу и максимально сокращают вибрацию, что важно как для автопроизводителей, так и для автовладельцев.
Всё чаще пластиковые подшипники заменяют металлические роликовые подшипники в осевых шейках и могут использоваться вместо металлических подшипников в амортизаторах.
Среди известных производителей неметаллических подшипников можно отметить американский бренд Igus, известный своими пластиковыми втулками скольжения для разных сфер применения.
Также интересна продукция американского бренда Polygon, который разработал линейку высокопроизводительных подшипников скольжения PolyLube на основе композита из стекловолокна с непрерывной намоткой, полимерных смол и вкладышей из политетрафторэтилена. Они могут применяться в строительной и горнодобывающей технике, колесных погрузчиках, экскаваторах, компактных гусеничных погрузчиках, а также в других типах техники и оборудования, где требуются шарнирные соединения с очень долгим сроком службы.