Cada vez hay más vehículos eléctricos en las carreteras. Esto aumenta la demanda de rodamientos cerámicos. Estos rodamientos son ligeros, aislantes eléctricamente y muy resistentes al desgaste y la abrasión. Esto los hace adecuados para entornos donde los rodamientos de acero normales no son suficientes. Entonces, ¿por qué no fabricar todos sus rodamientos con rodamientos cerámicos?
Los materiales cerámicos se encuentran en todo tipo de objetos y utensilios de arte. Todos conocemos azulejos, sartenes, discos de freno y empastes dentales. La palabra cerámica se deriva de la palabra griega kéramos, que se traduce como “barro” u “olla cocida”. Esto muestra los orígenes de la cerámica; un proceso de fabricación que implica calentamiento.
La cerámica tiene una serie de propiedades que la hacen muy adecuada para su uso en rodamientos. La mayoría de las cerámicas son duras, resistentes al desgaste y no conductoras. Ya en las décadas de 1960 y 1970 se diseñaron los primeros rodamientos cerámicos en Estados Unidos. Hoy en día, se utilizan en sectores como la industria aeroespacial, médica y automotriz. Los nuevos desarrollos en los vehículos eléctricos hacen que sean cada vez más populares.
Los rodamientos cerámicos son más ligeros y duraderos que los rodamientos de acero normales. Hay varios tipos. Los rodamientos híbridos, como las versiones HC de Schaeffler, contienen componentes cerámicos y de acero. Los elementos rodantes son bolas o rodillos de cerámica, mientras que los anillos interior y exterior son de acero. También hay rodamientos totalmente cerámicos sin piezas de acero. A menudo están hechos de nitruro de silicio (Si3N4) u óxido de circonio (ZrO2). Los rodamientos híbridos y totalmente cerámicos ofrecen algunas ventajas. Ellos son:
Aislamiento electrico
Adecuado para altas velocidades
Altamente resistente al desgaste y la abrasión
Rodamientos híbridos con cuerpos de rodillos cerámicos y anillos de acero.
Ceramic materials are non-conductive. An indispensable quality of bearings in generators, traction motors and other electric motors. Current flow may lead to serious damage in normal bearings, as we pointed out in our blog on premature bearing failure. This will not happen to hybrid bearings. The electrically insulating ceramic balls protect the steel rings from current penetration. Also, full ceramic bearings are non-magnetic. Therefore, they are commonly used in medical devices.
Ceramic roller bodies prevent current penetration
In addition, ceramic bearings and hybrid versions with stainless steel rings, such as the Schaeffler XC models, are more resistant to corrosion than steel bearings. For example, they can withstand water, detergents, and certain chemicals. They can also take high temperatures. Compared to steel bearings of the same dimensions, higher rotational speeds are possible. Hybrid bearings can handle higher speeds than all-ceramic bearings. In fact, their steel rings are less brittle than ceramic versions. This makes them less susceptible to sudden failure under excessive load or speed.
Ceramic balls have lower density and much higher hardness than steel balls. They are very wear-resistant: small particles that enter the bearing are simply pulverized. And their very low rolling resistance, makes sure that little heat is released. Lubricants last longer that way. Hybrid bearings are also more resistant to adverse lubrication conditions than steel bearings. Fully ceramic ones can be used even without lubricants.
Super-wear-resistant, able to withstand extreme conditions…. Always ceramic bearings from now on? It depends on their use. Ceramic and hybrid bearings have lower load carrying capacity than their steel counterparts. Because ceramic roller bodies are harder, they deform less. The result is a smaller contact ellipse. Also, the thermal shock resistance of steel models is better. But above all, ceramic versions come with a hefty price tag. This is because the machining of raw materials for these bearings is complex and energy consuming. As a result, production takes a long time. So, please determine which features are important for your application before making your choice!
Looking for ceramic bearings or other models for special applications? Please contact me.
2023-12-12
