Tìm hiểu về vòng bi Hybrid con lăn gốm SKF

Các thiết kế và biến thể:

Vòng bi hybrid có các vòng trong, ngoài bằng thép và các con lăn bằng gốm silicon nitride (Si3N4). Vì gốm silicon nitride là loại vật liệu có tính cách điện rất tốt, do đó vòng bi hybrid có thể được sử dụng để cách điện cả dòng điện một chiều lẫn xoay chiều một cách hiệu quả giữa gối đỡ với trục động cơ cũng như máy phát diện một chiều lẫn xoay chiều.

Ngoài việc là chất cách điện tốt, vòng bi hybrid có khả năng làm việc ở tốc độ cao hơn và cho tuổi thọ làm việc cao hơn trong cùng điều kiện làm việc so với ổ lăn có các con lăn bằng thép cùng kích thước. Vòng bi hybrid cũng chịu rung động và chuyển động lắc tốt hơn. Thông thường, cần tạo một dự ứng lực hoặc sử dụng môt loại mỡ bôi trơn đặc biệt cho ổ lăn.

Các yếu tố nổi bật khả năng làm việc của ổ lăn SKF hybrid:
Khả năng làm việc không chỉ được xác định bằng tải hoặc tốc độ định danh. Có một số các yếu tố khác góp phần vào khả năng làm việc của vòng bi. Các yếu tố chính làm nổi bật khả năng làm việc của vòng bi hybrid khi so sánh với vòng bi có các con lăn bằng thép cùng cỡ là:
• Tính năng cách điện Là vật liệu không dẫn điện, silicon nitride bảo vệ các vòng trong, ngoài không bị hư hỏng bởi dòng điện và do đó có thể kéo dài tuổi thọ làm việc của vòng bi trong những ứng dụng động cơ điện và máy phát điện một chiều cũng như xoay chiều vì khả năng dòng điện rò có thể làm hỏng ổ lăn.
• Tỷ trọng thấp hơn Tỷ trọng của một con lăn gốm (silicon nitride) thấp hơn 60% so với con lăn bằng thép cùng cỡ. Trọng lượng thấp hơn có nghĩa là lực quán tính thấp hơn – và điều này có nghĩa là động năng tốt hơn trong quá trình khởi động và ngừng cũng như khả năng làm việc ở tốc độ cao hơn.
• Ma sát thấp hơn Tỷ trọng của các linh kiện bằng silicon nitride thấp hơn kết hợp với hệ số ma sát thấp hơn giúp giảm đáng kể nhiệt độ của vòng bi ở tốc độ cao. Làm việc ở nhiệt độ thấp hơn kéo dài cả tuổi thọ của vòng bi lẫn tuổi thọ chất bôi trơn.
• Độ cứng cao và đàn hồi cao Độ cứng của các linh kiện bằng silicon nitride cao có nghĩa là tính chống mài mòn cao, tăng độ cứng vững của ổ lăn và tuổi thọ làm việc cao trong các môi trường nhiễm bẩn.
• Không bị vết lõm (false brinelling) Nếu một vòng bi đứng yên dưới tác dụng của độ rung sẽ xảy ra nguy cơ xuất hiện các vết lõm trên rãnh lăn. Vết lõm là sự tạo thành những vết “lún” nông trên rãnh lăn thông thường sẽ trở thành các vết tróc và làm vòng bi bị hỏng sớm. Trong trường hợp thay các con lăn thép bằng con lăn gốm thì vòng bi sẽ ít bị ảnh hưởng một cách đáng kể bởi hiện tượng này.
Vòng bi hybrid được bôi trơn bằng mỡ SKF có dải nhiệt độ rộng (WT), khả năng xảy ra hư hỏng do vết lún ít hơn một cách đáng kể so với ổ lăn gốm được bôi trơn bằng các loại mỡ khác.
• Giảm thiểu rủi ro tạo các vết xước (smearing) giữa các bề mặt silicon nitride và thép. Ngay cả trong điều kiện bôi trơn kém, rủi ro tạo vết xước giữa các bề mặt silicon nitride và thép cũng thấp. Điều này cho phép vòng bi hybrid làm việc lâu hơn nhiều trong các ứng dụng tốc độ cao và có gia tốc lớn hoặc trong những ứng dụng mà lớp màng dầu thủy động không đủ để ổ lăn vận hành một cách ổn định. 
• Làm việc ở tốc độ nhanh hơn với độ bền cao hơn Kết hợp tỷ trọng thấp hơn với hệ số ma sát thấp hơn của silicon nitride và độ cứng cao hơn cùng ưu điểm không tạo vết xước trên rãnh lăn trong điều kiện bôi trơn kém cho kết quả là một vòng bi làm việc nhanh hơn, bền hơn trong những điều kiện làm việc khó khăn nhất.
• Hệ số giãn nở nhiệt thấp Con lăn silicon nitride có hệ số giãn nở nhiệt thấp hơn so với con lăn làm bằng thép chế tạo ổ lăn cùng kích thước. Điều này có nghĩa là ổ lăn ít bị ảnh hưởng bởi sự chênh lệch nhiệt độ và do đó, dự ứng lực/khe hở được kiểm soát chính xác hơn.