Можно ли напечатать сепаратор подшипника на 3D принтере?

Аддитивные технологии и 3D-печать всё чаще используются в производстве промышленных компонентов со сложной структурой. И похоже, что этот глобальный тренд добрался и до компонентов подшипников.

Еще десяток лет назад 3D-печать пластиками и металлами использовалась только для изготовления инженерных прототипов и штучных изделий, которые сложно выполнить традиционными технологиями. Но сейчас, с развитием технологии 3D-печати, так изготавливаются целые двигатели для космических ракет, детали для авиастроения и даже автозапчасти. Не удивительно, что появились производители, которые захотели применить перспективную технологию и в производстве подшипников, а именно сепараторов подшипников.
В зависимости от типа материала (сталь, латунь, пластик) и требуемой точности, сепараторы для промышленных подшипников обычно изготавливаются штамповкой, фрезерованием или литьем. Но каждая технология ограничивает возможные конфигурации сепаратора. Между тем, компьютерное моделирование процессов в работающем подшипнике, тепловых потоков и циркуляции смазки, позволяет спроектировать сепараторы с уникальными характеристиками, но крайне сложные и дорогие в изготовлении. Здесь-то и приходит на помощь 3D-печать!
В 2021 году компания Bowman International, производитель подшипников и сопутствующих компонентов, произвела революцию на рынке разъемных роликоподшипников, выпустив первый в мире разъемный роликоподшипник с высокой грузоподъемностью, содержащий пластиковый сепаратор, отпечатанный на 3D-принтере. С тех пор компания разработала ряд сложных и нишевых сепараторов подшипников и выпускает их с помощью аддитивной технологии.
«3D-печать расширяет возможности изготовления компонентов, упрощая работу со сложными геометрическими формами, которые просто недостижимы с использованием традиционных технологий, - рассказывает Чаран Пракаш, инженер по приложениям подразделения аддитивного производства Bowman. - Это позволяет нам воссоздавать устаревшие детали для нишевых секторов, разрабатывать индивидуальные решения для подшипников для развивающихся рынков и внедрять инновации, ориентированные на производительность. Все это доступно меньшими партиями, с невероятно коротким временем выполнения заказа и без предварительных затрат на инструменты».
Разъемные подшипники с пластиковыми сепараторами, которые просто защелкиваются на валу, находят применение в большом диапазоне промышленного оборудования. Особенно хорошо эта технология подходит для обслуживания нишевых секторов небольшими партиями.
Однажды специалистов Bowman пригласили разработать замену для нескольких старых конструкций подшипников с размерами, которые больше не производятся. Использование 3D-печати позволило наладить выпуск малых партий подшипников, причем новые сепараторы улучшили их характеристики.
Среди преимуществ такой технологии - увеличение грузоподъемности и срока службы подшипников, а также создание сепараторов с нестандартным количеством роликов или шариков. Кроме того, срок изготовления мелких партий подшипников с такими напечатанными сепараторами, составляет около двух недель.
Вдохновленные первыми успехами 3D-печати, специалисты Bowman примеряются к изготовлению таким способом целых подшипниковых узлов сложной конфигурации.