Czy kiedykolwiek słyszałeś o korozji? Korozja jest zasadniczo podzielona na dwa główne rodzaje zgodnie z normą ISO 15243: korozje spowodowana wilgocią i korozję cierną. Korozję cierną można z kolei podzielić na zatarcia oraz fałszywy brinelling (fałszywe odciski Brinella).
Najczęstszym rodzajem jest korozja spowodowana wilgocią. Powstaje ona w wyniku reakcji chemicznej gdzie na powierzchni metalowej przy obecności wilgoci i/lub agresywnych mediów (na przykład kwasów). Możliwe przyczyny to na przykład złe, wilgotne warunki przechowywania, nieszczelne opakowanie lub nieodpowiednia ochrona przed korozją. Producenci łożysk tocznych, tacy jak NTN, podają w swoich katalogach zalecenia dotyczące prawidłowego przechowywania łożysk tocznych. Ponadto obsługa bez ochrony rąk może prowadzić do korozji (rozpoznawalnej na przykład po odciskach palców na pierścieniu zewnętrznym).
Korozja spowodowana wilgocią
Korozja spowodowana wilgocią występuje najczęściej i powstaje po kontakcie łożyska tocznego z wilgociąi lub agresywnymi (chemicznymi) elementami, np. kwasy. W niektórych przypadkach łożysko toczne, które działało bez problemów, może nagle zacząć hałasować, na przykład po długim okresie bezruchu. W takim przypadku smar mógł wchłonąć wodę, co spowodowało uszkodzenia korozyjne spowodowane brakiem aktywności.
Korozja cierna, zwana również korozją tribologiczną lub utlenianiem tribologicznym, można podzielić na dwa podtypy: zatarcia oraz fałszywy brinelling. Oba typy omówiono poniżej.
Pierścień łożyska kulkowego jest dotknięty korozją w postaci rdzy spowodowanej przeniknięciem do łożyska tocznego czynników korozyjnych, takich jak woda.
1. Zatarcia
Istnieje wiele tłumaczeń terminu „zatarcie”, np. „erozja kontaktowa”, „korozja tarciowa”, „ścieranie” oraz „utlenianie wynikające ze zużycia”. Zgodnie z normą ISO 15243 oraz w celu ułatwienia czytania poniżej użyto terminu „ścieranie”.
Zdjęcie przedstawia pierścień wewnętrzny łożyska stożkowego. DCzarno-brązowy ślad nazywany jest frettingiem (zatarciem). Przyczyną były mikroprzesunięcia między wałem a pierścieniem wewnętrznym. Mikroprzesunięcia te są spowodowane drganiami lub obciążeniami działającymi na łożysko, co powoduje poślizg między wałem a pierścieniem wewnętrznym. W połączeniu z tlenem odłączone cząsteczki ulegają utlenieniu. Skutkiem tego może być uszkodzenie łożyska.
Oczywiście fretting można znaleźć nie tylko na pierścieniu wewnętrznym łożyska tocznego, ale także na pierścieniu zewnętrznym i innych elementach mechanicznych (na przykład połączeniach wał-piasta itp.). W przypadku łożysk tocznych należy sprawdzić, czy takie czynniki, jak wykończenie powierzchni, jakość dopasowania oraz tolerancje geometryczne i położenia gniazd łożysk są zgodne z wymaganiami jakościowymi producenta łożysk tocznych. Jeśli są one niewystarczające, mogą sprzyjać powstawaniu frettingu.
2.Fałszywe odciski Brinella (ślady postoju)
W przypadku drugiego rodzaju korozji ciernej, tzw. „fałszywego brinellingu”, można również spotkać się z kilkoma wariantami tłumaczenia, na przykład „ślady postoju”, „powstawanie fal” lub „powstawanie rowków”. Aby uprościć sprawę, w dalszej części tekstu używany jest tylko jeden termin, a mianowicie „fałszywy brinelling”.
Fałszywy brinelling występuje w miejscach styku tocznego łożysk. Jest to spowodowane mikroprzemieszczeniami pod wpływem cyklicznych drgań. W zależności od intensywności drgań, obciążeń i warunków smarowania, na bieżniach powstają wgłębienia. Ponadto mikroprzemieszczenia powodują przemieszczenie warstwy smaru z obszaru styku. Niechroniona powierzchnia może ulegać korozji. W rezultacie cząsteczki powstałe w wyniku korozji mogą prowadzić do zużycia ściernego.
Zapobieganie korozji
Korozję można ograniczyć/zapobiegać poprzez różne opcje. Poniżej wymieniono kilka punktów:
Konstrukcja
- Poprawa właściwości uszczelniających
- Zastosowanie odpowiedniego smaru (z dodatkami chroniącymi przed korozją)
- Gniazdo łożyska tocznego
- Prawidłowe wykończenie powierzchni
- Jakość dopasowania oraz tolerancje geometryczne i położenia zgodnie z zaleceniami producenta łożyska tocznego
Warunki dostawy/przechowywania
- Papier/folia VCI
- Kontrola temperatury i wilgotności (patrz instrukcje przechowywania producenta łożysk)
Montaż
- Noszenie rękawiczek
- Wyjęcie łożyska tocznego z opakowania na krótko przed montażem
- Czyste środowisko montażu
Dostawa
- Eliminacja źródeł drgań
- Wstępne obciążenie łożyska w celu zapobiegania fałszywym śladom brinellingu
Podczas pracy:
- Eliminacja źródeł drgań lub brak przestojów maszyny
- Regularne testowanie smaru
- Przestrzeganie częstotliwości ponownego smarowania
- W razie potrzeby wymiana smaru
Może Cię zainteresować
Pęknięcia i złamania
Pęknięcia i złamania to nie tylko uciążliwe uszkodzenia – to także jedne z najczęściej występujących typów uszkodzeń łożysk tocznych. Przyczyn takiego uszkodzenia często należy szukać
Elektroerozja
Ten artykuł (oparty na normie ISO 15243) dotyczy elektroerozji – ale czym właściwie ona jest? Elektroerozję definiuje się jako lokalną zmianę struktury oraz usunięcie materiału
Odkształcenie plastyczne
Być może w innych naszych artykułach zapoznałeś się już z interesującymi faktami na temat rodzajów uszkodzeń, takich jak uszkodzenia zmęczeniowe lub zużycie. Niniejszy artykuł dotyczy innego
Zużycie
Łożyska toczne, podobnie jak inne elementy mechaniczne, narażone są na takie problemy jak zużycie. Zużycie oznacza stopniowe usuwanie materiału z powierzchni i jest spowodowane oddziaływaniem
Uszkodzenia spowodowane zmęczeniem materiału
Jeśli łożysko toczne „zawodzi” po pewnym czasie pomimo prawidłowego doboru łożyska, smarowania i obsługi, bardzo prawdopodobne jest, że jest to uszkodzenie zmęczeniowe. Uszkodzenie zmęczeniowe występuje, gdy
Wybór pasowania
Pasowanie ciasne, mieszane, luźne. Poniższy artykuł może Ci rozpoznać i zdefiniować te trzy rodzaje. Zacznijmy od tego czym właściwie jest wybór pasowania i o czym