รอกลูกปืนพลาสติก เป็นส่วนประกอบสำคัญในระบบกลไกต่างๆ ตั้งแต่สายพานลำเลียงและเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ไปจนถึงอุปกรณ์ทางการแพทย์และเครื่องใช้ในบ้าน โครงสร้างที่มีน้ำหนักเบา ความต้านทานการกัดกร่อน และต้นทุนที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับโลหะทางเลือก ทำให้พวกมันเป็นตัวเลือกที่ได้รับความนิยมมากขึ้นในวิศวกรรมสมัยใหม่ แต่ไม่ใช่ว่าพลาสติกทุกชนิดจะถูกสร้างขึ้นมาเท่ากัน วัสดุพลาสติกประเภทต่างๆ จะถูกเลือกตามความแข็งแรงเชิงกล ความต้านทานความร้อน คุณสมบัติการสึกหรอ และความต้องการเฉพาะด้านการใช้งาน
ต่อไปนี้คือรายละเอียดเกี่ยวกับวัสดุพลาสติกที่ใช้กันมากที่สุดในรอกลูกปืน และเหตุใดจึงเลือกใช้วัสดุเหล่านี้:
1. ไนลอน (โพลีเอไมด์ - PA)
ทำไมถึงใช้:
ไนลอนเป็นหนึ่งในวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับรอกตลับลูกปืนพลาสติก เนื่องจากมีความทนทานต่อการสึกหรอดีเยี่ยม ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ และมีความแข็งแรงเชิงกลสูง นอกจากนี้ยังมีความต้านทานความล้าที่ดีและทำงานได้ดีในการใช้งานที่มีโหลดสูงปานกลาง
ข้อดี:
มีความทนทานและแรงดึงสูง
ทนทานต่อการเสียดสีได้ดี
การทำงานของเสียงรบกวนต่ำ
คุณสมบัติการหล่อลื่นในตัวเองในบางสูตร
ข้อจำกัด:
สามารถดูดซับความชื้นซึ่งอาจส่งผลต่อความเสถียรของมิติ
ประสิทธิภาพจำกัดในอุณหภูมิที่สูงมาก
2. Polyoxymethylene (POM หรือ Acetal)
ทำไมถึงใช้:
POM เป็นตัวเลือกยอดนิยมเมื่อต้องการความแม่นยำ ความแข็ง และความเสถียรของมิติ ลักษณะการเสียดสีต่ำทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความเร็วสูงและโหลดต่ำ ซึ่งการเคลื่อนไหวที่ราบรื่นเป็นสิ่งสำคัญ
ข้อดี:
ความเสถียรของมิติที่ดีเยี่ยม
แรงเสียดทานต่ำและความต้านทานการสึกหรอสูง
การดูดซึมความชื้นน้อยที่สุด
ทนต่อสารเคมีได้ดี
ข้อจำกัด:
เปราะบางกว่าไนลอน
ทนต่อแรงกระแทกน้อยกว่าในสภาพแวดล้อมที่เย็น
3. โพลีเอทิลีน (PE)
ทำไมถึงใช้:
สำหรับการใช้งานที่มีต้นทุนต่ำและมีน้ำหนักเบา โพลีเอทิลีนมีความแข็งแรงเพียงพอและทนต่อสารเคมีได้ดีเยี่ยม มักใช้ในการใช้งานที่ต้องการการดูดซับแรงกระแทกและความยืดหยุ่น
ข้อดี:
น้ำหนักเบาและยืดหยุ่น
ทนต่อการกัดกร่อนและสารเคมีได้ดี
ต้นทุนการผลิตต่ำ
ข้อจำกัด:
ความแข็งแรงทางกลลดลง
ไม่เหมาะกับสภาวะที่มีความเร็วสูงหรือมีภาระสูง
4. โพลีโพรพีลีน (พีพี)
ทำไมถึงใช้:
โพลีโพรพีลีนใช้ในรอกซึ่งการลดน้ำหนักและการทนต่อสารเคมีมีความสำคัญมากกว่าความแข็งแรงเชิงกล เป็นเรื่องปกติในสินค้าอุปโภคบริโภคและระบบกลไกเบา
ข้อดี:
ทนต่อสารเคมีและความชื้นสูง
น้ำหนักเบา
ราคาไม่แพงและง่ายต่อการปั้น
ข้อจำกัด:
ความต้านทานการสึกหรอต่ำกว่าเมื่อเทียบกับ PA และ POM
ไม่เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง
5. เทอร์โมพลาสติก โพลียูรีเทน (TPU)
ทำไมถึงใช้:
TPU ถูกเลือกสำหรับการใช้งานที่ต้องการความยืดหยุ่น ทนต่อแรงกระแทก และการทำงานที่เงียบ มักใช้ในรอกซึ่งการสั่นสะเทือนและการดูดซับแรงกระแทกลดลงเป็นกุญแจสำคัญ
ข้อดี:
มีความยืดหยุ่นและความยืดหยุ่นสูง
ทนต่อแรงกระแทกและการเสียดสีได้ดีเยี่ยม
การทำงานเงียบและมีเสียงรบกวนต่ำ
ข้อจำกัด:
อาจมีราคาแพงกว่าเทอร์โมพลาสติกอื่นๆ
ความต้านทานความร้อนจำกัด
การเลือกวัสดุพลาสติกที่เหมาะสม
การเลือกพลาสติกสำหรับรอกแบริ่งขึ้นอยู่กับปัจจัยสำคัญหลายประการ:
ความสามารถในการรับน้ำหนัก: การใช้งานที่รับน้ำหนักมากต้องใช้วัสดุที่แข็งแรงกว่า เช่น ไนลอนหรืออะซีตัล
ความเร็วและแรงเสียดทาน: วัสดุที่มีแรงเสียดทานต่ำ เช่น POM ช่วยลดการสึกหรอที่ความเร็วสูง
สภาพแวดล้อม: การสัมผัสกับความชื้น สารเคมี หรือรังสียูวีอาจชอบโพลีโพรพีลีนหรือโพลีเอทิลีน
ความต้านทานต่ออุณหภูมิ: สำหรับอุณหภูมิที่สูงขึ้น โดยทั่วไปไนลอนจะมีประสิทธิภาพเหนือกว่าชนิดอื่น
ต้นทุนและความพร้อมจำหน่าย: พลาสติกสินค้าโภคภัณฑ์ เช่น PE และ PP จะถูกใช้เมื่องบประมาณมีข้อจำกัด
รอกตลับลูกปืนพลาสติกให้ความสมดุลระหว่างประสิทธิภาพ ความคุ้มค่า และความอเนกประสงค์ โดยส่วนใหญ่ขับเคลื่อนด้วยประเภทของวัสดุพลาสติกที่ใช้ ไม่ว่าจะเป็นไนลอนที่มีความแข็งแรงสูง ความคงตัวของอะซีตัล หรือความยืดหยุ่นของ TPU วัสดุแต่ละชนิดต่างก็มีข้อดีที่แตกต่างกันมา การทำความเข้าใจคุณสมบัติของพลาสติกเหล่านี้ช่วยให้วิศวกรและนักออกแบบสามารถเลือกตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานเฉพาะของตน เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพและความทนทานสูงสุด
