Cụm vít bi thường không được sản xuất từ một vật liệu duy nhất. Trục vít, đai ốc bi và bi lăn thực hiện các chức năng khác nhau, do đó, yêu cầu về vật liệu và xử lý nhiệt-của chúng cũng có thể khác nhau.
Đối với người mua, điều này có nghĩa là việc chỉ hỏi xem vít bi có được làm từ "thép cường độ cao" hay không sẽ cung cấp rất ít thông tin hữu ích. Loại thép thực tế, xử lý nhiệt và độ cứng của mương nên được xem xét cùng nhau.
Hiểu được những khác biệt này cũng giải thích tại sao trục vít me bi và đai ốc phù hợp của nó không nhất thiết phải được sản xuất từ cùng một loại thép.
Những vật liệu nào thường được sử dụng cho vít bi?
Các nhà sản xuất vít bi sử dụng các loại thép khác nhau tùy theo quy trình sản xuất, độ cứng yêu cầu, mức độ chính xác, điều kiện tải trọng và môi trường vận hành.
Có thể sử dụng thép cacbon trung bình- và-cao như S55C cho trục vít bi, đặc biệt khi áp dụng phương pháp làm cứng cảm ứng để tạo ra rãnh mương cứng chống mài mòn-trong khi vẫn giữ được các đặc tính phù hợp trong lõi trục.
Các loại thép hợp kim như SCM415 và thép molypden crom-tương đương cũng được sử dụng trong sản xuất vít bi. Thành phần và khả năng phản ứng của chúng với quá trình xử lý nhiệt khiến chúng phù hợp với các bộ phận cần bề mặt tiếp xúc cứng cùng với độ bền và độ dẻo dai phù hợp của lõi.
Thép không gỉ có thể được sử dụng cho vít bi đặc biệt trong đó khả năng chống ăn mòn là quan trọng. Tuy nhiên, việc lựa chọn vật liệu vẫn phải cân nhắc đến độ cứng, khả năng chịu tải, xử lý nhiệt và môi trường vận hành hoàn chỉnh thay vì chỉ chọn thép không gỉ vì nó có khả năng chống ăn mòn.
Tại sao trục vít me bi cần đường đua cứng?
Rãnh xoắn ốc trên trục vít bi đóng vai trò như một đường lăn lăn. Trong quá trình vận hành, các bi liên tục truyền tải qua một vùng tiếp xúc tương đối nhỏ giữa rãnh vít, bi và rãnh đai ốc.
Nếu bề mặt mương quá mềm, tiếp xúc lăn lặp đi lặp lại có thể gây ra mài mòn sớm, biến dạng và suy giảm hình dạng rãnh. Điều này cuối cùng có thể ảnh hưởng đến độ hở dọc trục, độ êm ái khi vận hành và hiệu suất định vị.
Vì lý do này, trục vít bi thường được xử lý nhiệt để mương làm việc đạt đủ độ cứng bề mặt và khả năng chống mài mòn.
Tại sao không làm cho toàn bộ trục vít có độ cứng như nhau?
Trục vít bi cần nhiều hơn khả năng chống mài mòn bề mặt.
Nó cũng phải chịu được tải trọng dọc trục, ứng suất xoắn và uốn do chiều dài của chính nó, cách bố trí giá đỡ và các điều kiện vận hành máy. Ngoài ra, các đầu trục có thể yêu cầu tiện, ren, mài hoặc gia công khác cho các ổ trục và khớp nối đỡ.
Do đó, các quy trình{{0}xử lý nhiệt được chọn để đạt được các đặc tính cần thiết trên bề mặt làm việc trong khi vẫn duy trì các đặc tính cơ học phù hợp ở phần còn lại của thành phần.
Thông số kỹ thuật vật liệu vít bi tốt không chỉ đơn giản là "thép cứng". Độ cứng của đường đua, tính chất cốt lõi và quy trình sản xuất phải phối hợp với nhau.
Tại sao đai ốc bi có thể sử dụng vật liệu khác?
Đai ốc bi chứa mương xoắn ốc bên trong phù hợp và cấu trúc tuần hoàn bi. Các yêu cầu về hình học, quy trình sản xuất và xử lý nhiệt-của nó khác với trục vít dài.
Thép hợp kim thường được sử dụng cho đai ốc vì việc xử lý nhiệt phù hợp có thể tạo ra đường lăn cứng,{0}}chống mài mòn trong khi vẫn duy trì các đặc tính cơ học mà thân đai ốc yêu cầu.
Đai ốc cũng có các tính năng như đường hồi lưu, mặt bích, lỗ lắp và các bộ phận tuần hoàn tùy thuộc vào thiết kế. Do đó, việc lựa chọn vật liệu phải phù hợp với cả bề mặt tiếp xúc lăn{1}}và cấu trúc đai ốc hoàn chỉnh.
Không có yêu cầu kỹ thuật nào bắt buộc trục vít và đai ốc phải có ký hiệu thép giống hệt nhau. Điều quan trọng là liệu mỗi bộ phận có đạt được các tính chất cơ học cần thiết, độ cứng của mương, độ chính xác về kích thước và hiệu suất dịch vụ sau khi sản xuất hay không.
Còn những quả bóng thép thì sao?
Các quả bóng lăn là một phần quan trọng khác của hệ thống vật liệu.
Chúng liên tục tiếp xúc với cả rãnh vít và đai ốc trong khi mang tải và tuần hoàn qua đai ốc. Do đó, các quả bóng đòi hỏi độ cứng cao, độ đồng nhất về kích thước, độ hoàn thiện bề mặt tốt và khả năng chống mỏi khi tiếp xúc khi lăn{1}}.
Do đó, hiệu suất của cụm vít bi phụ thuộc vào sự tương tác giữa cả ba bộ phận tiếp xúc lăn thay vì chỉ riêng vật liệu trục vít.
Thép cacbon, thép hợp kim hay thép không gỉ?
Không có vật liệu nào tự động là tốt nhất cho mọi vít bi.
| Loại vật liệu | Ưu điểm chính | Cân nhắc điển hình |
|---|---|---|
| Thép cacbon trung bình / cao | Độ bền tốt và phản ứng phù hợp với độ cứng bề mặt | Sự lựa chọn phổ biến cho trục vít bi công nghiệp; bảo vệ chống ăn mòn vẫn cần thiết |
| Thép hợp kim | Độ cứng tốt, chống mài mòn và tính chất cơ học sau khi xử lý nhiệt | Thường được sử dụng khi cần xử lý nhiệt có kiểm soát và mương cứng |
| Thép không gỉ cứng | Cải thiện khả năng chống ăn mòn cho môi trường thích hợp | Cấp vật liệu, độ cứng đạt được, tải trọng và môi trường phải được đánh giá cùng nhau |
Do đó, quyết định cuối cùng phải dựa trên các đặc tính cơ học cần thiết và môi trường vận hành thay vì giả định rằng vật liệu đắt tiền nhất sẽ tự động tạo ra vít bi tốt nhất.
Cấp vật liệu không quyết định chất lượng vít bi
Hai vít bi được sản xuất từ cùng loại thép danh nghĩa vẫn có thể hoạt động khác nhau.
Xử lý nhiệt ảnh hưởng đến độ cứng và khả năng chống mài mòn của mương. Hình dạng của đường đua và bề mặt hoàn thiện ảnh hưởng đến tiếp xúc lăn. Độ chính xác của dây dẫn ảnh hưởng đến hiệu suất định vị, trong khi độ hở của tải trọng trước hoặc trục ảnh hưởng đến độ cứng và phản ứng ngược.
Việc bôi trơn, bịt kín và kiểm soát ô nhiễm sau đó ảnh hưởng đến cách duy trì các đặc tính được sản xuất này trong quá trình sử dụng.
Do đó, vật liệu phải được coi là một phần của thông số kỹ thuật vít bi thay vì thay thế cho độ chính xác, xử lý nhiệt, tải trước hoặc chất lượng sản xuất.
Tại sao xử lý nhiệt lại quan trọng như loại thép
Loại thép mô tả thành phần vật liệu, nhưng bản thân nó không cho người mua biết độ cứng cuối cùng của rãnh vít bi.
Tùy thuộc vào thiết kế thép và thành phần, nhà sản xuất có thể sử dụng các quy trình như làm cứng cảm ứng, cacbon hóa, làm nguội hoặc xử lý nhiệt có kiểm soát khác để đạt được các đặc tính bề mặt cần thiết.
Do đó, câu hỏi quan trọng khi mua hàng không chỉ là "Vít bi này được làm từ vật liệu gì?" mà còn "Mương được xử lý nhiệt như thế nào và đạt được độ cứng như thế nào?"
Điều này đặc biệt có liên quan khi so sánh vít bi cho hoạt động công nghiệp lặp đi lặp lại, trong đó khả năng chống mài mòn và hiệu suất mỏi khi tiếp xúc khi lăn-quan trọng hơn tên vật liệu được in trên bảng thông số kỹ thuật.
DLY sử dụng vật liệu gì cho vít bi?
Đối với cụm vít bi cán tiêu chuẩn DLY, trục vít thường được sản xuất từ thép S55C, trong khi đai ốc bi thường được sản xuất từThép hợp kim 20CrMo.
| Thành phần DLY | Vật liệu chung | Mục đích |
|---|---|---|
| Trục vít bi cán | S55C | Cung cấp độ bền cơ bản cần thiết cho trục và cho phép làm cứng mương làm việc để chống mài mòn |
| Đai ốc vít bóng | 20CrMo | Thép hợp kim được chọn làm thân đai ốc và các bề mặt tiếp xúc lăn bên trong -được làm cứng |
Mương vít bi DLY được xử lý nhiệt để đạt được độ cứng bề mặt cần thiết và khả năng chống mài mòn. Đối với các sản phẩm đặc biệt hoặc có độ chính xác-cao hơn, các yêu cầu này phải được xác nhận theo sản phẩm cụ thể và bản vẽ của khách hàng.
Do đó, người mua nên tránh cho rằng mọi vít bi DLY C5, C7 hoặc tùy chỉnh đều tự động sử dụng chính xác thông số vật liệu giống nhau. Cấp độ chính xác và đặc điểm kỹ thuật vật liệu là các yêu cầu kỹ thuật riêng biệt.
Bạn nên xác nhận điều gì khi đặt mua vít bi?
Đối với hầu hết các ứng dụng công nghiệp, vật liệu phải được xác nhận cùng với kích thước và yêu cầu vận hành của vít bi.
Bắt đầu với đường kính vít, chì, chiều dài yêu cầu và cấp độ chính xác. Sau đó xem xét tải trọng trục dự kiến, tốc độ, chu kỳ làm việc, môi trường vận hành và tuổi thọ sử dụng cần thiết.
Nếu ứng dụng có yêu cầu cụ thể về vật liệu, độ cứng, khả năng chống ăn mòn hoặc xử lý nhiệt-, hãy đưa yêu cầu đó vào bản vẽ hoặc RFQ thay vì dựa vào mô tả chung chung chẳng hạn như "vít bi cường độ cao".
Đối với các dự án thay thế, việc cung cấp mô hình vít bi ban đầu, thông tin máy hoặc bản vẽ cũng có thể giúp xác định xem cấu hình vật liệu tiêu chuẩn có phù hợp hay không.
Vật liệu vít bóng DLY và tùy chỉnh
DLY sản xuấtcụm vít bicho máy CNC, thiết bị tự động hóa, máy đóng gói, mô-đun tuyến tính và các hệ thống chuyển động công nghiệp khác.
Vít bi cán tiêu chuẩn thường sử dụng trục vít S55C với đai ốc bi 20CrMo. DLY cũng có thể cung cấp các cấp độ chính xác khác nhau, độ dài tùy chỉnh, gia công đầu cuối, cấu hình đai ốc và các bộ phận hỗ trợ phù hợp theo yêu cầu ứng dụng.
Nếu dự án của bạn có yêu cầu cụ thể về vật liệu hoặc xử lý nhiệt, hãy gửi bản vẽ cùng với đường kính, chì, chiều dài, cấp độ chính xác, số lượng và điều kiện vận hành cần thiết để xác nhận kỹ thuật trước khi sản xuất.
