W dzisiejszych czasach rozwój technologii i innowacji prowadzi do ciągłej ewolucji materiałów stosowanych w różnych gałęziach przemysłu. Jednym z elementów, który odgrywa kluczową rolę w wielu aplikacjach mechanicznych, są łożyska. Tradycyjnie wykonuje się je z metalu, jednak z biegiem czasu pojawiają się nowe alternatywy, wśród których wyróżniają się łożyska plastikowe. Czy plastik może faktycznie stanowić konkurencję dla mocnych i niezawodnych metalowych odpowiedników? Jakie są zalety i wady obu rozwiązań? Czy są sytuacje, w których jedno rozwiązanie może okazać się lepsze od drugiego?
Budowa łożyska plastikowego
Podobnie jak ich metalowe odpowiedniki, łożyska plastikowe są projektowane do minimalizowania tarcia pomiędzy ruchomymi częściami maszyn i urządzeń. Ich budowa, choć może się różnić w zależności od typu łożyska, na ogół obejmuje kilka kluczowych elementów:
- Pierścień zewnętrzny – zewnętrzna struktura łożyska, która jest zazwyczaj zamocowana do nieruchomej części maszyny lub urządzenia.
- Pierścień wewnętrzny – wewnętrzny pierścień łożyska, który jest zazwyczaj zamocowany do ruchomej części maszyny lub urządzenia.
- Elementy toczne – te części łożyska znajdują się pomiędzy pierścieniami wewnętrznym i zewnętrznym. Mogą mieć różne formy, w zależności od typu łożyska. Mogą to być kule (w łożyskach kulkowych), wałeczki (w łożyskach wałeczkowych), baryłki (w łożyskach baryłkowych) czy stożki (w łożyskach stożkowych).
Te wszystkie elementy mogą być wykonane z różnych typów tworzyw sztucznych, zależnie od specyficznych wymagań aplikacji. Najpopularniejsze materiały do produkcji łożysk plastikowych to POM (polioksymetylen, inaczej acetal), PA (poliamid, np. nylon) oraz tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem szklanym. Często stosuje się też specjalne dodatki, takie jak grafit, które poprawiają smarowanie i zmniejszają tarcie.
Łożysko plastikowe konfiguracja
Łożyska plastikowe oferują szeroki zakres możliwości dostosowania do specyficznych wymagań każdej aplikacji. Na przykład, możliwe jest stworzenie całkowicie niemagnetycznego i niemetalowego rozwiązania, poprzez użycie kulek wykonanych ze szkła lub tworzyw sztucznych.
Do tworzenia koszyczków, które utrzymują elementy toczne na miejscu, producenci oferują różne materiały, takie jak poliamid (PA), polipropylen (PP), polieteroeteroketon (PEEK) czy xirodur B180. Wybór materiału koszyczka zależy od wymagań specyficznych dla danej aplikacji, takich jak wytrzymałość, odporność na zużycie, odporność chemiczna, przewodność elektryczna czy odporność na wysoką temperaturę.
Podobne kryteria dotyczą wyboru materiału na bieżnie łożyska. Dostępne są różne opcje, takie jak xirodur B180 dla tych, którzy szukają ekonomicznej opcji, xirodur S180 dla sytuacji, gdzie wymagana jest duża odporność na zużycie, xirodur D180 dla aplikacji o wysokich prędkościach obrotowych, xirodur C160 dla warunków, gdzie ważna jest podwyższona odporność chemiczna, xirodur F180 dla wymagań antystatycznych, a także xirodur A500, który jest odporny na wysokie temperatury i spełnia wymogi FDA.
To elastyczne podejście do wyboru materiałów czyni łożyska plastikowe bardzo atrakcyjną opcją dla wielu różnych aplikacji, umożliwiając precyzyjne dopasowanie do konkretnych wymagań każdego projektu.
Łożysko plastikowe zastosowanie
Pamiętajmy, że projekt i materiał łożyska muszą być dostosowane do specyficznych wymagań danego zastosowania, takich jak obciążenie, prędkość, temperatura, a także środowisko pracy (np. wilgotność, obecność chemikaliów).
Łożyska plastikowe są stosowane w wielu różnych aplikacjach, dzięki swoim unikalnym właściwościom. Poniżej przedstawiam kilka przykładów:
- Przemysł spożywczy i farmaceutyczny – łożyska plastikowe są często stosowane w tych sektorach, ponieważ są odporne na korozję, łatwe do czyszczenia i mogą spełniać surowe normy higieny. Mogą również wytrzymać narażenie na różne substancje chemiczne i temperatury, które są często obecne w tych środowiskach.
- Morski i pływacki – łożyska plastikowe są popularne w aplikacjach morskich i pływackich, takich jak pompy, zawory, łodzie i baseny, ponieważ są odporne na korozję od słonej wody.
- Medycyna i laboratoria – w sprzęcie medycznym i laboratoryjnym łożyska plastikowe są często wykorzystywane ze względu na ich odporność na różne substancje chemiczne i łatwość czyszczenia. Są one również niemagnetyczne, co jest zaletą w niektórych zastosowaniach, takich jak sprzęt MRI.
- Sprzęt sportowy – w sprzęcie sportowym, takim jak rowery, rolki czy deskorolki, łożyska plastikowe są cenione za ich lekkość i odporność na korozję.
- Przemysł motoryzacyjny – w niektórych komponentach samochodów, takich jak wycieraczki czy systemy HVAC, mogą być stosowane łożyska plastikowe, ze względu na ich odporność na korozję i różnorodne warunki środowiskowe.
- Technologia i elektronika – w urządzeniach elektronicznych, takich jak drukarki, skanery, dyski twarde, łożyska plastikowe są często wykorzystywane z powodu ich cichej pracy, lekkości i odporności na korozję.
Te i wiele innych zastosowań demonstruje wszechstronność łożysk plastikowych. Wybór między łożyskiem metalowym a plastikowym zależy od specyficznych wymagań danej aplikacji.
