세라믹 볼 베어링 개발 현황 분석

세라믹 베어링과 세라믹 볼 베어링은 신기술, 신소재, 신구조가 완벽하게 결합된 독특한 베어링 카테고리입니다. 운송기계의 회전을 위한 기본부품으로 금속베어링이 따라올 수 없는 우수한 성능으로 다양한 특수하고 가혹한 환경에서 널리 사용됩니다. 내열성, 내한성, 내식성, 절연성, 자기저항성, 저밀도, 고강도 등의 특성으로 인해 신소재계의 선두주자입니다.

지난 10년간 국민경제와 민생 등 다양한 분야에서 활용 범위가 점점 더 넓어지고 있다. 항공우주, 항해, 원자력산업, 석유, 화학산업, 경섬유산업, 기계, 야금, 전력, 신에너지, 식품, 기관차, 지하철, 고속공작기계, 국방 및 군사기술 과학연구 분야 , 고온, 고속, 극저온을 수행해야 하며, 가연성, 폭발성, 강한 부식, 진공, 전기 절연, 비자성, 건식 마찰, 녹슬기 쉬운 등과 같은 특수한 작업 조건에서 작업해야 합니다. 세라믹 베어링의 필수적인 대체 역할은 점차 사람들에게 인식되고 있습니다. 가공 기술의 지속적인 발전과 장인 정신의 수준이 높아짐에 따라 세라믹 베어링의 비용은 계속 감소하고 있습니다. 과거에는 소수의 고급, 정밀 및 최첨단 분야에서만 사용되었으며 점차적으로 사용되었습니다. 국민경제의 다양한 산업분야로 확대되어 왔습니다. 대량 생산으로 인해 시장 가격이 실용성에 가까워지고 사용자가 수용할 수 있는 수준에 도달했습니다. 다양한 산업 분야에서 일괄 생산 및 장기간 사용 테스트를 통과했습니다. 많은 성공적인 사례에서 세라믹 베어링과 세라믹 볼 베어링이 제공하는 유지 관리가 필요 없고 긴 수명, 높은 안정성 및 저렴한 비용이라는 이점을 실현했습니다. 세라믹 베어링과 세라믹 볼은 연구 및 시험 생산 단계에서 양산 단계로 옮겨가며 대규모 적용의 물결이 왔습니다. 재질별: 세라믹 베어링은 지르코니아 세라믹 베어링, 질화규소 세라믹 베어링, 복합 세라믹 재료 베어링으로 ​​나눌 수 있습니다.

구조에 따라 세라믹 베어링은 케이지가 있는 지르코니아 세라믹 베어링, 케이지가 있는 질화규소 세라믹 베어링, 케이지가 있는 복합 세라믹 베어링으로 ​​나눌 수 있습니다. 일반적으로 세라믹 베어링의 리테이너 재질은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 표준으로 구성하고 있으며, 유리섬유 강화 나일론 66(GRPA66-25), 특수엔지니어링 플라스틱(PEEK, PI), 스테인레스강(SUS316, SUS304), 황동(Cu) 등 세라믹 재질의 케이지는 포켓 가공, 성형 기술 등의 문제로 인해 아직까지 거의 사용되지 않고 있으며, 케이지의 재질적 한계로 인해 케이지가 없는 지르코니아 풀볼 세라믹 베어링과 질화규소 풀볼 베어링이 개발되었습니다. 특수 사용 경우 전체 세라믹 베어링 및 복합 전체 볼 세라믹 베어링.

재료의 무결성에 따르면 위에서 언급한 세라믹 베어링의 주요 구성 요소는 내부 및 외부 링과 롤링 요소가 대부분 세라믹 재료로 만들어지며, 이는 세라믹 베어링으로 ​​정의됩니다. 베어링의 내부 및 외부 링과 롤링 요소는 베어링의 일부가 세라믹 재료로 만들어지지 않은 경우 이를 하이브리드 세라믹 베어링으로 ​​정의합니다. 가장 널리 사용되는 하이브리드 세라믹 베어링은 볼이 세라믹 볼 베어링이라고 불리는 세라믹 재료로 만들어졌으며 지르코니아 세라믹 볼 베어링과 질화 규소 세라믹 볼 베어링으로 ​​나눌 수 있습니다.

다른 재질과 구조의 세라믹 베어링과 세라믹 볼 베어링은 사용 시 다양한 문제에 주의해야 합니다. 자세한 내용은 세라믹 베어링 및 세라믹 볼 베어링 전문 제조업체에 문의하세요.

첫 번째 세라믹 베어링 세트는 미국(NASA)에서 탄생했습니다. 1972년 첫 번째 세라믹 베어링 세트가 개발에 성공한 이후 세계 각국은 차세대 고급 베어링 개발을 위해 경쟁해 왔습니다. - 고성능 세라믹 베어링, 거의 40년의 노력 끝에 세라믹 베어링의 가장 뛰어난 효과는 베어링의 수명을 크게 늘리고 속도를 제한하여 고속, 초고속 개발을 위한 기본 구성 요소를 제공하는 것입니다. , 고정밀 공작 기계. 또한 고온, 부식, 절연, 진공, 화학 및 기타 산업 분야의 응용 분야에서도 좋은 결과를 얻었습니다. 오늘날 세계적으로 유명한 베어링 회사들은 모두 세라믹 베어링과 세라믹 볼 베어링을 개발 및 생산하고 있으며, 제품의 품질은 기업 강점의 중요한 지표가 되었습니다. 불완전한 통계에 따르면 현재까지 세라믹 베어링을 생산할 수 있는 외국 국가는 미국, 일본, 독일, 프랑스, ​​러시아, 한국, 영국 등 12개국이 넘습니다. 그 중 세라믹 볼베어링의 생산은 해외에서 일찍부터 시작되어 CNC 공작기계용 세라믹 볼베어링, 그라인더 전동 스핀들용 세라믹 볼베어링, 공작기계 볼스크류용 세라믹 볼베어링 등 폭넓은 용도로 사용되고 있다. 세라믹 볼 베어링의 높은 내마모성, 자기 윤활성, 초고속성 등의 특성을 최대한 활용하여 고정밀 공작 기계, 고속 공작 기계 및 특수 환경 장비에도 기여했습니다. 세라믹 볼 베어링의 핵심 부품인 세라믹 구(球)로 해외 연구개발과 경쟁도 치열하다. HIP공법으로 미국 노튼사(Norton Company)가 생산하는 세라믹볼은 세계 최고 수준이다. 세라믹 볼베어링 연구에 앞장서는 세계 주요 기업으로는 스웨덴 SKF, 독일 FAG, 프랑스 Saint-Gobain, 일본 NSK, KOYO, NMB(Meipa), 일본 MSRHK 등이 있다.

베어링은 기계 산업에서 생산량이 많고 응용 분야가 넓은 제품으로, 그 중 볼 베어링이 가장 큰 비중을 차지합니다. 국내외에서 세라믹 베어링의 연구 개발은 세라믹 볼 베어링에 중점을 두고 있습니다. 세라믹 볼 베어링은 하이브리드 세라믹 볼 베어링과 풀 세라믹 볼 베어링의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 그 중 하이브리드 세라믹 볼베어링은 베어링의 전동체 부분만 세라믹 재질로 제작된 것을 의미하고, 올세라믹 베어링은 베어링의 내륜과 외륜, 전동체 모두 세라믹 재질로 제작된 것을 의미합니다. 하이브리드 세라믹 볼 베어링은 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 첫 번째 유형은 볼이 세라믹 재질로 만들어지고 나머지는 여전히 금속 재질로 만들어지며 볼과 내부 링은 세라믹으로 만들어집니다. 외부 링은 금속 재질로 만들어지며 세 번째 유형은 볼과 외부 링이 세라믹으로 만들어지고 내부 링이 금속으로 만들어집니다. 엔지니어링 세라믹은 기계적 및 열적 특성이 우수한 베어링 재료로 사용됩니다. 즉, 강도, 강성, 경도, 파괴 인성, 압축 충격 저항, 고온 저항, 내 산화성, 작은 비중 등이 충분합니다. 금속 재료보다 성능이 좋습니다. 베어링에 적합한 세라믹 재료에는 주로 질화규소(si3N4), 산화지르코늄(ZrOe) 및 알루미나가 포함됩니다. 이 세 가지 세라믹 재료 중 질화규소는 우수한 종합 특성을 가지며 세라믹 베어링에 선호되는 재료가 되었습니다. 그 특징은 파손형태가 베어링강과 동일하여 전구체 박리 형태로 발생하는 반면, 산화지르코늄과 알루미나는 모두 파편 형태로 나타난다는 점이다. 우선, 우리가 보고서에서 본 것은 고속, 고정밀 세라믹 볼 베어링의 연구 개발이며 일반적으로 해결해야 할 주요 문제는 다음과 같습니다. 세라믹 볼의 제조, 또 하나는 고속 세라믹 볼 베어링입니다. 정밀 세라믹 볼 가공 기술에 대한 연구는 대부분 고속 공작 기계, CNC 공작 기계, 전기 스핀들 및 기타 고속에 사용됩니다. 긴 수명과 저소음을 요구하는 세라믹 볼 베어링은 SI3N4 볼 블랭크의 제조 및 가공에서 분리된 적이 없습니다. SiC, ZrO2, ZTA, Sialon 및 기타 재료와 같은 신소재에 대한 연구는 아직 소량입니다. 생산 관행을 통해 대부분의 제조업체가 ZrO2를 사용한다는 것이 입증되었습니다. 비용 문제로 인해 좋은 재료와 공정을 대규모로 사용할 수 없습니다. Haining Kangnaite Bearing Manufacturing Co., Ltd.에서 생산하는 저소음, 건식 마찰 및 정전기 방지 세라믹 볼 베어링과 일본 ​​NMB Company에서 생산하는 동일한 사양의 세라믹 볼 베어링을 자세히 비교했습니다. 데시벨은 2dB 정도 되는 좋은 제품입니다. 해외제품과 동일합니다. 그러나 가격은 NMB의 약 15% 수준에 불과합니다. 그것은 국내 가전 제품의 모터와 직접 일치할 수 있습니다. 그러나 가격은 여전히 ​​일반 베어링보다 훨씬 높으며 고급 및 수출 가전 모터에만 사용할 수 있습니다.

둘째, 세라믹 베어링과 세라믹 볼 베어링의 생산은 첨단 세라믹과 베어링 제조 기술의 산업화된 결합으로, 둘 다 세라믹과 베어링의 산업 통합 문제가 해결되지 않은 경우입니다. , , 시장 수요를 충족시키기 위해 고품질, 대량, 저비용 생산을 달성하는 것은 공허한 이야기입니다. 요즘 베어링을 생산할 수 있는 국내 기업은 세라믹 소재를 만들 수 없고, 세라믹 소재를 생산할 수 있는 기업은 실제 응용 분야에서 전공과 학문 간의 단절이 심각합니다. 특히 세라믹 재료 과학 및 공학에 대한 연구는 상대적으로 적습니다. 세라믹 베어링과 세라믹 볼 베어링의 표면 함량은 잘 알려져 있습니다. 이로 인해 세라믹 소재로 만든 베어링이 세라믹 베어링, 세라믹 볼을 추가하면 세라믹 볼 베어링이 되는 상황이 됐다. 국내 세라믹 베어링 및 세라믹 볼 베어링은 내식성, 전기 절연, 절연, 저속, 경부하 환경에서만 사용할 수 있습니다. 국내 세라믹 재료의 제조에도 큰 문제가 있습니다. 공정과 기술이 아직 표준을 통과하지 못했다는 전제 하에, 맹목적으로 저렴한 가격을 추구함으로써 재료의 성능이 기대한 결과를 달성하지 못하게 되었습니다. 이로 인해 세라믹 베어링과 세라믹 볼 베어링의 개발이 방향을 잃었으며 더 많은 사용자가 세라믹 베어링과 세라믹 볼 베어링에 대한 신뢰를 잃게 되었습니다.

또한 첨단기술 제품의 연구개발은 기술집약적 투자와 자본집약적 투자의 두 단계를 거쳐야 하며, 세라믹 베어링을 산업적으로 생산하려면 많은 기술적 어려움과 어려움을 극복해야 합니다. 사용 문제. 대규모 자본 투자뿐만 아니라 시장 포지셔닝을 파악하려면 업계의 지식이 풍부한 사람들이 자신의 책임으로 높은 수준의 국내 세라믹 베어링과 세라믹 볼 베어링을 개발해야 합니다. 저가 경쟁은 필연적으로 제조업 부진과 시장 악화로 이어질 수밖에 없다. 원래 자본의 축적과 지속적인 재투자는 세라믹 베어링과 세라믹 볼 베어링을 더 높은 품질의 분야로 발전시키는 데 도움이 되어야 합니다. 현재 우리나라 세라믹 베어링의 발전은 단편화, 단편화, 소규모 국산화, 전반적인 인식 및 거시적 전략적 사고의 부족을 특징으로 합니다.

세라믹 베어링과 세라믹 볼 베어링은 자기 윤활성, 고온 저항성, 내식성, 항자성, 전기 절연성 등과 같은 많은 우수한 특성을 가지고 있습니다.