Os rolamentos cerámicos de nitruro de silicio manteñen o froito moi baixo, arredor de 0,05 a 0,15 coeficientes, incluso cando se someten a altas temperaturas e esforzos mecánicos intensos. Estes rolamentos superan aos de aceiro nun 40 a 60 por cento cando acadan velocidades superiores a 20.000 RPM. A unión especial entre os átomos de silicio e nitróxeno axuda a resistir o desgaste causado pola expansión térmica, polo que estes rolamentos poden seguir funcionando sen problemas por encima dos 800 graos Celsius sen romperse. Debido a esta estabilidade, as máquinas que os utilizan consomen realmente un 12 a 18 por cento menos enerxía en aplicacións de fuso de precisión. Ademais, non existe o risco de que ocorra soldadura microscópica cando as cargas cambian de súpeto. Isto sucede porque o material se lubrica naturalmente e non reacciona moito con outras superficies, o que o converte en ideal para entornos industriais exigentes onde a confiabilidade é fundamental.
Cando as máquinas xiran a máis de 250.000 RPM, algo interesante ocorre nas películas de aceite dos rodamientos metálicos comúns. A forza centrífuga atravesa directamente esas películas, provocando contacto metálico directo que desgasta todo rapidamente. Aquí é onde os cerámicos de nitruro de silicio brillan verdadeiramente, xa que teñen tres vantaxes principais que actúan conxuntamente. En primeiro lugar, as súas superficies atraen os lubricantes aproximadamente tres veces mellor ca o acero común. En segundo lugar, estes materiais soportan o calor moito mellor, evitando que os aceites se deterioren incluso cando as temperaturas superan os 120 graos Celsius. E en terceiro lugar, son significativamente máis ríxidos ca o acero, cun módulo elástico uns 50% maior, polo que as pistas do rodamento non se deforman baixo tensión. Xuntos, estas propiedades permiten manter unha película de lubricante increiblemente fina, ás veces tan delgada como 0,1 micrómetros. Para aqueles que operan centros de maquinado de alta velocidade, isto significa que os fusos poden funcionar continuamente durante case 18.000 horas antes de precisar mantemento. Isto representa case o triplo do tempo que durarían os rodamientos tradicionais de acero en condicións semellantes.
Os rodamientos cerámicos de nitruro de silicio ofrecen unha resistencia excepcional ao desgaste porque combinan varias propiedades clave ao mesmo tempo. Entre elas están niveis de dureza impresionantes por riba de HV 1500, unha boa tenacidade á fractura de arredor de 6 a 7 MPa m raíz cadrada e, ademais, unha capacidade sobresaínte para resistir a oxidación incluso cando as temperaturas alcanzan os 1000 graos Celsius. A dureza axuda a previr a abrasión e os danos superficiais, mentres que a tenacidade á fractura evita que as fisuras se propaguen durante esforzos repetidos ou impactos repentinos. A resistencia á oxidación mantén as superficies intactas en condicións severas onde están presentes o calor e os produtos químicos. Esta combinación fai que funcionen moi ben en lugares como equipos de procesamento químico e fornos industriais onde os rodamientos metálicos tradicionais simplemente non poden durar moito tempo antes de fallar. As probas no mundo real amosan que estes rodamientos cerámicos experimentan aproximadamente un 60 por cento menos desgaste que as alternativas estándar de acero, o que significa máis tempo entre inspeccións de mantemento e menos paradas inesperadas nas operacións de fabricación.
Os rodamientos cerámicos Si3N4 poden ter un prezo inicial máis elevado en comparación con opcións tradicionais, pero duran tres veces máis en aplicacións de fuso preciso e accionamentos de avance, o que supón aforros reais ao longo do tempo. Que fai que estas cerámicas se destaquen? Son moi duras, resistentes ao rachado baixo tensión e soportan mellor o calor ca o acero cando xiran a esas altas RPM que vemos nas máquinas modernas. Esta combinación evita basicamente o desgaste que normalmente danha os rodamientos metálicos meses antes do previsto. Os equipos de mantemento informan de menos avarías e substitucións menos frecuentes, algo que se traduce en reducións significativas de custos ao longo dos ciclos de produción.
Ao longo dun ciclo vital estándar de cinco anos do equipo, as instalacións obtén unha redución do 55–70 % no custe total de propiedade, o que fai de Si₃N₄ unha inversión estratéxica para operacións que priorizan a confiabilidade, o tempo de actividade e orzamentos de mantemento sinxelos.
Os rodamientos cerámicos fabricados con nitruro de silicio (Si3N4) converteronse en esenciais nas aplicacións de maquinaria turbomotriz aeroespacial, como os axudantes de motores a reacción e as bombas de combustible para foguetes. Estes rodamientos poden soportar velocidades superiores a 250.000 RPM en ambientes ao baleiro onde os rodamientos de aceiro tradicionais fallan debido a problemas de soldadura en frío. O feito de que non sexan metálicos significa que non hai problemas de adherencia entre metais. Ademais, estes materiais manteñen a súa forma incluso cando están expostos a calor extrema por encima de 1200 graos Celsius, o que permite que todo funcione sen problemas. Co seu peso aproximadamente un 40 % inferior ao dos seus homólogos de aceiro, esta menor masa reduce significativamente as forzas centrífugas que actúan sobre os compoñentes. Isto axuda a previr a deformación dos compoñentes e mantén un comportamento axeitado do rotor, o cal é absolutamente vital para misións exitosas no espazo ou en operacións de alta altitude.
Os rodamientos de nitruro de silicio (Si3N4) en máquinas de RMI e TAC axudan a reducir a distorsión da imaxe causada por vibracións grazas ás súas propiedades consistentes do material e superficies extremadamente lisas con menos de 0,05 micrómetros de rugosidade. Estes rodamientos xiran moito máis suave e silenciosamente comparados cos modelos metálicos tradicionais. Outra gran vantaxe? Son illantes eléctricos, polo que evitan que as molestas correntes parasitas alteren os campos magnéticos. Ademais, este illamento protexe os motores de vehículos eléctricos dos problemas de corrosión electrolítica causados por correntes fuxidas. Os compoñentes duran aproximadamente tres veces máis cando se usan estes rodamientos. Tamén se suprime a interferencia electromagnética, e hai unha redución notable do ruído procedente dos trens de transmisión de alta gama de vehículos eléctricos. Isto significa mellores resultados diagnósticos nas imaxes médicas mentres os pasaxeiros desfrutan dunha conducción máis silenciosa, todo sen ningunha perda na potencia.
EN
