Якість хромованого лінійного вала: товщина покриття, обробка поверхні та перевірка

A хромований лінійний валмає забезпечувати більше, ніж яскравий, відполірований зовнішній вигляд. Його фактична продуктивність залежить від основного матеріалу, загартованої поверхні, якості хромування, кінцевого діаметра, прямолінійності та шорсткості поверхні. Якщо будь-яка з цих характеристик погано контролюється, вал може спричинити підвищене тертя, передчасний знос підшипника, нестабільний рух або корозію під час експлуатації.

Це особливо важливо, коли вал працює з рециркуляційними лінійними підшипниками. Кулі неодноразово стикаються з тією самою робочою поверхнею, тому локальна шорсткість, нерівне покриття або зміна розмірів можуть поступово впливати на шум, опір ходу та термін служби.

Хромування є лише частиною якості лінійного вала

Для підвищення міцності поверхні та додаткового захисту від вологи та корозії нанесено хромування. Однак покриття не може компенсувати невідповідний основний матеріал, недостатнє загартування, погану прямолінійність або неточну механічну обробку.

Надійний хромований лінійний вал потребує кількох характеристик для спільної роботи:

• Відповідний сталевий матеріал для необхідного навантаження та робочого середовища
• Відповідна твердість поверхні та глибина зміцненого шару
• Рівномірне хромування з надійним зчепленням
• Контрольований остаточний діаметр і округлість
• Гладка контактна поверхня підшипника
• Достатня прямолінійність по всій довжині валу
• Правильне поводження, змащення та захист від корозії після виробництва

З цієї причини зовнішній вигляд валу ніколи не повинен використовуватися як єдиний критерій прийнятності.

Основний матеріал підтримує покриту поверхню

Базовий матеріал визначає фундаментальну міцність, реакцію-на термообробку та стабільність розмірів вала. Підшипникова сталь, така як GCr15, і середньо-вуглецева сталь, така як C45, зазвичай використовуються для промислових лінійних валів, залежно від необхідної продуктивності та виробничого процесу.

Хромований шар відносно тонкий порівняно з діаметром валу. Він не може запобігти деформації поверхні, якщо матеріал під ним занадто м’який для прикладеного контактного навантаження. Під час багаторазового контакту з кулькою недостатня твердість підкладки може призвести до локальних поглиблень, навіть якщо спочатку хромована поверхня виглядає непошкодженою.

Тому матеріал, термічну обробку та покриття слід розглядати як одну повну поверхневу систему, а не як три непов’язані специфікації.

Твердість поверхні та глибина зміцненого шару

Твердість поверхні допомагає лінійному валу протистояти вдавленню та зносу під час повторного контакту кочення. Глибина зміцненого шару однаково важлива, оскільки вона визначає, скільки опорного матеріалу існує під робочою поверхнею.

Дуже твердий, але неглибокий поверхневий шар може не забезпечити достатню опору при більших контактних навантаженнях. І навпаки, вказівка ​​твердості без підтвердження місця вимірювання та методу випробування може призвести до непослідовних результатів приймання.

Лінійні вали DLY можуть бути виготовлені з глибиною зміцненого шару приблизно0,6–3,5 ммзалежно від діаметра валу, матеріалів і вимог до виробництва. Потрібну твердість і глибину загартування слід підтвердити порівняно з фактичною моделлю вала та застосуванням перед виготовленням.

Товщина хромованого покриття має бути чітко визначена

Товщина хромування впливає на захист від корозії, зносостійкість і кінцевий діаметр валу. Занадто тонкий шар може забезпечити обмежений захист у вологих або корозійних умовах. Надмірне або нерівне покриття може ускладнити дотримання допуску діаметра та консистенції поверхні.

На кресленні має бути чітко вказано, чи відноситься необхідна товщина покриття до товщини з одного боку валу чи до загального збільшення діаметра. Наприклад, шар покриття, нанесений на обидві сторони, збільшує виміряний діаметр валу приблизно вдвічі порівняно з товщиною одностороннього-покриття перед остаточною обробкою.

При вказівці покриття підтвердьте:

• Мінімальна або цільова товщина хромування
• Збільшення-односторонньої товщини або загального діаметра
• Дозволена зміна товщини вздовж валу
• Метод вимірювання та позиції контролю
• Чи остаточний розмір вимірюється до чи після шліфування та полірування
• Необхідне випробування на корозію або стан навколишнього середовища, якщо застосовно

Немає єдиної товщини покриття, яка автоматично підходила б для кожного лінійного валу. Відповідна вимога залежить від робочого середовища, діаметра валу, допуску на розміри та очікуваних умов експлуатації.

Оздоблення поверхні впливає на лінійний рух підшипника

Після покриття поверхню валу необхідно обробити для досягнення необхідного діаметру та шорсткості. Оздоблення поверхні безпосередньо впливає на контакт між валом і кульками, ущільненнями та мастилом.

Надмірно шорстка бігова поверхня може спричинити:

• Більше тертя та нестабільний опір ковзанню
• Прискорений знос кульок і сальників
• Пошкодження мастильної плівки
• Підвищений робочий шум
• Локальна корозія, що починається на поверхневих дефектах

Лінійні вали DLY зазвичай доступні з шорсткістю поверхні приблизноRa 0,4–0,8 мкм. Застосовне значення має бути підтверджено відповідно до серії вала, діаметра, типу підшипника та вимог проекту.

Дуже глянсовий зовнішній вигляд сам по собі не свідчить про досягнення необхідної шорсткості. Шорсткість поверхні слід вимірювати за допомогою відповідного контрольного обладнання, а не оцінювати лише на вигляд або на дотик.

Остаточний діаметр і допуск вимірюються після покриття

Хромування змінює діаметр валу. Таким чином, кінцеві вимоги до розмірів мають застосовуватися до готового валу після покриття, шліфування та полірування-, а не до заготовки валу без покриття.

Допуск на діаметр впливає на внутрішній зазор між валом і лінійним підшипником. Завеликий вал може спричинити відчуття затягування підшипника або заклинювання. Занижений вал може збільшити кліренс, зменшити стабільність наведення та спричинити вібрацію чи шум під час зміни напрямку.

Перевірка розмірів повинна враховувати:

• Готовий зовнішній діаметр
• Допуск на діаметр, наприклад h6, якщо потрібно
• Округлість в окремих точках вимірювання
• Різниця в діаметрі між різними положеннями
• Циліндричність на заданій контрольній довжині

Вимірювання слід проводити в кількох положеннях і напрямках, особливо на довгих валах. Одне вимірювання біля одного кінця не може відображати узгодженість розмірів повного продукту.

Прямість залишається критичною після обробки поверхні

Прямолінійність визначає, чи може лінійний підшипник плавно рухатися вздовж всього вала. Це особливо важливо для довгих валів без опори та систем із використанням двох паралельних валів.

Термічна обробка, навантаження на матеріал, покриття та неправильне поводження можуть вплинути на кінцеву прямолінійність. З цієї причини прямолінійність слід перевіряти на готовому валу, а не припускати за станом оригінальної шини.

Лінійні вали DLY можуть досягти прямолінійності доМенше або дорівнює 5 мкм на 100 ммза відповідних умов виробництва та перевірки. Для довгих валів креслення має визначати, чи поширюється ця вимога на одиницю довжини, на весь вал чи обидва.

Поширені дефекти хромування

Деякі мікротріщини можуть бути пов’язані зі структурою твердого хромованого покриття і не завжди помітні неозброєним оком. Їх прийнятність залежить від специфікації покриття та передбачуваного середовища. Видиме відшарування, відкритий основний матеріал або локалізовані шорсткі ділянки на поверхні переміщення підшипника вимагають додаткової оцінки.

Як перевірити хромований лінійний вал

1. Перевірте вимоги до матеріалів і{0}}термічної обробки.Перевірте вказану марку сталі, твердість поверхні та глибину зміцненого шару.
2. Огляньте всю поверхню.Перевірте зону ходу підшипника на предмет відшаровування, ямок, подряпин, оголеної сталі, іржі та нерівного покриття.
3. Виміряйте готовий діаметр.Виконуйте вимірювання в кількох осьових положеннях і більш ніж в одному радіальному напрямку.
4. Перевірити товщину покриття.Використовуйте відповідний метод товщини-покриття та дотримуйтеся позицій перевірки, визначених кресленням.
5. Виміряти шорсткість поверхні.Перевірте фактичну поверхню ходу підшипника замість того, щоб покладатися на візуальний блиск.
6. Перевірте прямолінійність.Оцініть готовий вал на заданій довжині перевірки.
7. За потреби перевірте адгезію покриття.Метод перевірки повинен відповідати узгодженому технічному стандарту та не повинен пошкоджувати придатні до використання виробничі частини, якщо не визначено руйнівний контроль.
8. Виконайте перевірку складання або роботи.Коли це можливо, перевірте вал із зазначеним лінійним підшипником, щоб виявити ненормальну щільність, шум або опір.

Хромування підвищує стійкість до корозії, але не усуває іржу

Хромований лінійний вал зазвичай забезпечує кращий захист від корозії, ніж необроблена поверхня з вуглецевої-сталі, але його не слід вважати повністю стійким до корозії. Пори, подряпини, порізи, різьбові ділянки та оброблені ділянки все одно можуть оголити сталь, що лежить в основі.

Стійкість до корозії також залежить від:

• Товщина та суцільність покриття
• Стан готової поверхні
• Вологість і хімічний вплив
• Змащення та ущільнення
• Захист порізаних і оброблених кінців
• Упаковка та умови зберігання

Нержавіюча сталь або інший спеціально оброблений вал може бути більш доцільним, якщо обладнання регулярно піддається впливу води, сольового туману, хімікатів для чищення чи інших агресивних середовищ. Вибір матеріалу має ґрунтуватися на фактичному середовищі, а не лише на слові «хром».

Інформація для включення до запиту пропозицій або технічного креслення

Щоб отримати точно виготовлений хромований лінійний вал, забезпечте якомога більше таких вимог:

• Готовий діаметр і допуск вала
• Загальна довжина та допуск на довжину
• Суцільна або порожниста структура
• Основний матеріал
• Твердість поверхні і глибина зміцненого шару
• Товщина хромування та метод перевірки
• Шорсткість поверхні
• Вимога прямолінійності
• Операційне середовище
• Обов’язкова обробка торців, включаючи різьблення, сходинки, пласки, шпонкові канавки або різьбові отвори
• Відповідний лінійний тип підшипника
• Обсяг замовлення та вимоги до -документів перевірки

Настійно рекомендується креслення для валів з обробленими кінцями або спеціальними допусками. Це зменшує неоднозначність щодо товщини покриття, контрольних розмірів і площ, які повинні залишатися непокритими.

Вибір надійного хромованого лінійного валу

Якість хромованого лінійного валу неможливо визначити лише за допомогою покриття. Основний матеріал, твердість, рівномірність покриття, обробка поверхні, допуск на розміри та прямолінійність повинні оцінюватися разом.

Для стабільної системи лінійного руху вкажіть вимоги, які безпосередньо впливають на контакт підшипників, і перевірте їх на готовому валу. Це забезпечує більш надійну основу для порівняння продуктів, ніж лише зовнішній вигляд чи ціна.

Ви також можете читатиХромований лінійний вал проти звичайного лінійного валудля порівняння двох варіантів поверхні або оглядЯк вибрати лінійний вал для лінійних підшипниківдля повного узгодження валу та підшипника.

← Повернутися до блогу DLY