Osnovni strukturalni slom
Keramički ležajevi su "specijalne snage" savremenih ekstremnih uslova rada. Da pojasnimo, nisu napravljene od lomljive keramike za domaćinstvo, već su precizno-projektovane od visokotehnološke strukturne keramike kao što je silicijum nitrid ($\\text{Si}_3\\text{N}_4$) ili cirkonijum ($\\text{ZrO}_2$):
Hibridni keramički ležajevi:Najrasprostranjeniji tip u industriji. Unutrašnji i vanjski prstenovi su još uvijek napravljeni od čelika visokih performansi, alikotrljajni elementi su zamijenjeni crnim keramičkim kuglicama od silicijum nitrida.
Potpuno keramički ležajevi:Unutrašnji prsten, vanjski prsten i kotrljajni elementi su svi izrađeni od keramike. Kavez je obično napravljen od plastike otporne na koroziju- kao što je PTFE ili PEEK, ili može imati kompletan- dizajn (bez kaveza).
Praktična najčešća pitanja
P1: Pošto je keramika lomljiva, neće li se keramički ležaj razbiti pri udaru?
Inženjerska keramika (posebno silicijum nitrid) poseduje neverovatnu tvrdoću i žilavost. Njihovatvrdoća je više nego dvostruko veća od standardnog čelika za ležajeve, sa izuzetno visokom tlačnom čvrstoćom. Iako su zaista "krhkiji" od čelika (sa nešto manjom udarnom žilavošću), pod normalnim ne-nasilnim radnim uslovima, neće se razbiti; umjesto toga, otporniji su na habanje-i traju duže od čelika.
P2: Zašto visoko{1}}visokofrekventni-motori (kao što su elektro-vretena alatnih mašina i EV motori) posebno zahtijevaju keramičke ležajeve?
Oni prvenstveno koriste dvije jedinstvene prednosti keramike:
električna izolacija:Brzi{0}}motori generiraju "struje osovine." Čelični ležajevi dozvoljavaju električnim varnicama da probiju uljni film, uzrokujući "električnu eroziju" koja stvara tragove na ploči za pranje-poput žljebova.Keramika nije-provodljiva i potpuno eliminiše električnu eroziju.
Niska centrifugalna sila:Gustoća silicijum nitrida je samo 40% od čelika. Pri velikim brzinama,centrifugalna sila koju stvaraju keramičke kuglice je izuzetno mala, značajno smanjujući stiskanje staze i stvaranje topline, što omogućava da se granična brzina vrtoglavo poveća.
P3: Čega se puno keramički ležajevi najviše boje tokom instalacije i upotrebe?
Najviše se plaše dve stvari:nagle promjene temperature (termički šok) i nasilna instalacija.
Iako keramika podnosi ekstremnu toplotu (do hiljade stepeni), iznenadni pad temperature (kao što je polivanje hladnom vodom dok je vruća) stvara unutrašnji stres koji uzrokuje pucanje. Osim toga, tokom montaže, potpuno keramički ležajevi se nikada ne smiju direktno udarati čeličnim čekićem; moraju se koristiti specijalizovani alati za -uklapanje.
P4: Mogu li potpuno keramički ležajevi zaista raditi u vakuumu, jakim kiselinama/alkalijama ili potpuno bez podmazivanja?
Da, ovo je vodeći domen potpuno keramičkih ležajeva. Jesuotporan na rđu i visoko{0}}koroziju, nepropusna čak i za carsku vodenu vodu. U vakuumskim ili svemirskim okruženjima gdje standardna mast isparava i pokvari, potpuno keramički ležajevi mogu postićirad sa suvim trenjemzbog njihovog niskog koeficijenta trenja, ili mogu koristiti okolnu korozivnu tečnost kao privremeno mazivo.
