Como a tecnologia dos rolamentos está mudando?

Nas últimas décadas, o projeto de rolamentos avançou significativamente trazendo novos usos de materiais, técnicas avançadas de lubrificação e análises computacionais sofisticadas..

Os rolamentos são usados ​​em praticamente todos os tipos de máquinas rotativas. Desde equipamentos de defesa e aeroespaciais até linhas de produção de alimentos e bebidas, a procura por estes componentes está a aumentar. Crucialmente, os engenheiros de projeto exigem cada vez mais soluções menores, mais leves e mais duráveis ​​para satisfazer até mesmo as condições ambientais mais exigentes.

 

Ciência dos materiais

A redução do atrito é uma área fundamental de pesquisa para os fabricantes. Muitos fatores afetam o atrito, como tolerâncias dimensionais, acabamento superficial, temperatura, carga operacional e velocidade. Avanços significativos foram feitos no aço para rolamentos ao longo dos anos. Os aços para rolamentos modernos e ultralimpos contêm menos partículas não metálicas e menores, proporcionando aos rolamentos de esferas maior resistência à fadiga de contato.

 

As técnicas modernas de produção de aço e de desgaseificação produzem aço com níveis mais baixos de óxidos, sulfetos e outros gases dissolvidos, enquanto melhores técnicas de endurecimento produzem aços mais duros e mais resistentes ao desgaste. Os avanços nas máquinas de fabricação permitem que os fabricantes de rolamentos de precisão mantenham tolerâncias mais estreitas nos componentes dos rolamentos e produzam superfícies de contato mais polidas, o que reduz o atrito e aumenta a vida útil.

 

Novos aços inoxidáveis ​​grau 400 (X65Cr13) foram desenvolvidos para melhorar os níveis de ruído dos rolamentos, bem como aços com alto teor de nitrogênio para maior resistência à corrosão. Para ambientes altamente corrosivos ou temperaturas extremas, os clientes agora podem escolher entre uma variedade de rolamentos de aço inoxidável 316, rolamentos totalmente cerâmicos ou rolamentos de plástico feitos de resina de acetal, PEEK, PVDF ou PTFE. À medida que a impressão 3D se torna mais amplamente utilizada e, portanto, mais econômica, vemos possibilidades crescentes de produção de retentores de rolamentos não padronizados em pequenas quantidades, algo que será útil para requisitos de baixo volume de rolamentos especializados.

 

Lubrificação

 

A lubrificação pode ter chamado mais atenção. Com 13% das falhas de rolamentos atribuídas a fatores de lubrificação, a lubrificação de rolamentos é uma área de pesquisa em rápida evolução, apoiada tanto por acadêmicos quanto pela indústria. Existem agora muito mais lubrificantes especializados graças a uma série de factores: uma gama mais ampla de óleos sintéticos de alta qualidade, uma maior escolha de espessantes utilizados no fabrico de massas lubrificantes e uma maior variedade de aditivos lubrificantes para proporcionar, por exemplo, capacidades de carga mais elevadas. ou maior resistência à corrosão. Os clientes podem especificar graxas altamente filtradas e de baixo ruído, graxas para alta velocidade, lubrificantes para temperaturas extremas, lubrificantes à prova d'água e resistentes a produtos químicos, lubrificantes de alto vácuo e lubrificantes para salas limpas.

 

Análise informatizada

 

Outra área em que a indústria de rolamentos fez grandes avanços foi através do uso de software de simulação de rolamentos. Agora, o desempenho, a vida útil e a confiabilidade do rolamento podem ser estendidos além do que foi alcançado há uma década, sem a necessidade de realizar testes laboratoriais ou de campo dispendiosos e demorados. A análise avançada e integrada de rolamentos de elementos rolantes pode fornecer informações incomparáveis ​​sobre o desempenho dos rolamentos, permitir a seleção ideal de rolamentos e evitar falhas prematuras dos rolamentos.

 

Métodos avançados de resistência à fadiga podem permitir a previsão precisa de tensões em elementos e pistas, contato de nervuras, tensão de borda e truncamento de contato. Eles também permitem a deflexão completa do sistema, análise de carga e análise de desalinhamento de rolamentos. Isto dará aos engenheiros as informações para modificar o projeto do rolamento para melhor acomodar as tensões resultantes da aplicação específica.

 

Outra vantagem clara é que o software de simulação pode reduzir a quantidade de tempo e recursos gastos na fase de teste. Isso não apenas acelera o processo de desenvolvimento, mas também reduz as despesas do processo.

 

Está claro que os novos desenvolvimentos da ciência dos materiais, juntamente com ferramentas avançadas de simulação de rolamentos, fornecerão aos engenheiros o conhecimento necessário para projetar e selecionar rolamentos para desempenho e durabilidade ideais, como parte de um modelo de sistema completo. A pesquisa e o desenvolvimento contínuos nessas áreas serão cruciais para garantir que os rolamentos continuem a ultrapassar os limites nos próximos anos.