Babbitt Metal에서 전환하는 대부분의 엔지니어는 동일한 두 가지 문제, 즉 높은 온도에서 낮은 부하 용량과 유지 관리 비용을 높이는 빈번한 재주입 주기를 언급합니다. AlSn20Cu 합금 시스템을 기반으로 제작된 고주석 알루미늄 베어링은 이 두 가지를 모두 해결합니다. 20% 주석 알루미늄 합금 층을 강철 지지대에 결합함으로써 기존 Babbitt가 40°C 이상에서는 견딜 수 없는 피로 강도를 지닌 백색 금속의 순응성을 제공합니다.
고주석 알루미늄 베어링이란 무엇입니까?
고주석 알루미늄 베어링은 구조적 강도를 제공하는 저탄소 강철 지지대와 마찰, 마모 및 윤활과 같은 마찰 작업을 처리하는 AlSn20Cu(알루미늄-주석-구리) 합금의 표면층이라는 두 개의 결합층으로 구성된 바이메탈 일반 베어링입니다.
합금 명칭은 구성을 알려줍니다. 무게 기준으로 주석 약 20%, 구리 약 1%, 나머지는 알루미늄입니다. 주석 상은 알루미늄-구리 매트릭스 내에 미세한 입자로 분포되어 있습니다. 주석 입자는 부드럽고 연성입니다. 이는 고체 윤활제 역할을 하여 작은 샤프트 불규칙성을 준수하고 저널 표면에 점수를 매기기 전에 작은 오염 입자를 묻어두는 역할을 합니다. 구리는 알루미늄 매트릭스를 강화하여 피로 저항을 향상시키고 경도를 유용한 범위로 유지합니다.
강철-합금 결합은 압연(압력 결합)을 통해 형성되며, 접착층 없이 야금학적으로 통합된 인터페이스를 생성합니다. 이 구조는 중국 제조 표준에서 JF-20 바이메탈 베어링 재료로도 알려져 있으며 일반 베어링 라이닝 재료에 대한 ISO 4383 합금 지정 AlSn20Cu에 해당합니다.
AlSn20Cu 베어링의 주요 기술 매개변수
AlSn20Cu의 성능 한계는 다음 매개변수로 정의됩니다. 이 수치는 달리 명시되지 않는 한 유체역학적 오일 윤활 하에서 재료의 작동 한계를 나타냅니다.
| 매개변수 | 가치 |
|---|---|
| 합금층 소재 | AlSn20Cu(Sn 20%, Cu 1%, 나머지 Al) |
| 최대동하중(P) | 30N/mm² |
| 최대 정하중 | 100N/mm² |
| 최대 작동 온도 | 150℃ |
| 최대 슬라이딩 속도(V) | 25m/초 |
| 합금층 경도 | HB 30-40 |
| 인장강도 | ≥200N/mm² |
| 마찰계수(오일 윤활) | 0.08~0.17 |
| 피로 등급(오일) | 클래스 10⁵ 사이클 |
합금 표면을 가공하여 오일 홈, 오일 구멍 및 윤활 홈을 통합할 수 있으므로 베어링이 까다로운 시작-정지 또는 진동 듀티 사이클에서 오일 필름을 유지할 수 있습니다. 전기도금 오버레이가 필요하지 않습니다. 이는 제조를 단순화하고 고부하 영역에서 오버레이 피로의 위험을 제거합니다.
기존 베어링 소재에 비해 성능상의 이점
주석 함량이 높은 알루미늄 베어링은 Babbitt 합금(백색 금속) 및 대부분의 경우 납-청동 바이메탈을 대체하도록 특별히 설계되었습니다. 아래 비교에서는 선택 결정에서 가장 중요한 축을 다룹니다.
| 재산 | AlSn20Cu | 배빗(SnSb) | 납-청동 |
|---|---|---|---|
| 최대 작동 온도. | 150℃ | ~100°C | 180~200°C |
| 피로 강도 | 중간 높음 | 낮음 | 높음 |
| 내마모성 | 좋음 | 나쁨-보통 | 좋음 |
| 내식성 | 우수 | 박람회 | 박람회 |
| 오버레이가 필요합니까? | 아니요 | 아니요 | 종종 그렇습니다 |
| RoHS 준수 | 예 | 무연 등급만 해당 | 아니요 (lead content) |
| 비용 | 낮음–Medium | 낮음 | 중간~높음 |
Babbitt에 비해 AlSn20Cu 베어링은 모든 구조적 측면에서 승리합니다. 피로 강도가 35~45% 더 높습니다. , 마모 수명이 길어지고 강철 지지대가 지속적인 하중 하에서 벌크 합금 크리프의 위험을 제거합니다. 납청동에 비해 납 함량과 관련된 RoHS 문제 없이 비슷한 내마모성을 제공합니다. 이는 EU, 북미 또는 유럽 폐차 지침을 시행하는 시장으로 수출되는 기계에 대한 상당한 규제 이점입니다.
데이터시트에는 거의 나타나지 않는 실질적인 이점 중 하나는 AlSn20Cu 베어링을 갈바닉 오버레이 없이 기계에서 직접 사용할 수 있다는 것입니다. 이는 공급망 복잡성을 줄이고 높은 순환 부하에서 일부 납-청동 설계에 영향을 미치는 오류 모드(오버레이 박리)를 제거합니다.
필요한 애플리케이션의 경우 지속적인 오일 윤활 하의 납청동 바이메탈 복합 베어링 , 더 높은 온도 등급으로 인해 해당 재료가 여전히 올바른 호출이 될 수 있습니다. 그러나 내식성과 환경 적합성이 우선시되는 중부하, 중간 속도 애플리케이션의 경우 AlSn20Cu가 더 깨끗한 선택입니다.
일반적인 애플리케이션 시나리오
중간에서 높은 피로 강도, 우수한 내식성 및 안정적인 유막 유지력이 결합되어 주석 함량이 높은 알루미늄 베어링은 여러 기계 범주에 매우 적합합니다.
- 내연 기관(중소형 출력): 적당한 부하와 안정적인 시동 윤활이 중요한 가솔린 및 디젤 엔진의 메인 베어링 쉘 및 커넥팅 로드 베어링입니다. AlSn20Cu는 80°C 이상의 작동 온도에서 Babbitt보다 연소 부하의 주기적 피로를 더 잘 처리합니다.
- 공기 압축기: 왕복동 압축기는 시동 중에 베어링에 교대 하중과 경계 윤활을 적용합니다. 자체 윤활 주석 단계는 이러한 중요한 단계에서 마모를 줄입니다.
- 냉동 및 HVAC 압축기: 냉매 분위기는 화학적으로 공격적입니다. AlSn20Cu의 내식성은 냉매 증기 및 습기가 있는 경우 납 함유 합금보다 뛰어납니다.
- 철도 견인 모터 및 보조 드라이브: 높은 충격 부하와 긴 유지 관리 간격으로 인해 Babbitt가 부족한 카테고리인 진정한 피로 저항성을 갖춘 베어링 소재가 선호됩니다.
- 유압 펌프 및 기어 펌프: 간헐적인 압력 스파이크와 결합된 높은 회전 속도는 AlSn20Cu의 속도 제한 및 부하 포락선과 잘 일치합니다.
- 농업 및 건설 기계: 먼지가 쌓이고 윤활 품질이 가변적인 환경에서는 합금의 내장성, 즉 작은 입자가 샤프트 저널을 손상시키기 전에 부드러운 주석 매트릭스에 흡수하는 능력으로 인해 이점을 얻을 수 있습니다.
반경방향 하중보다는 주로 축방향 하중을 포함하는 응용 분야의 경우, 축방향 하중 관리를 위한 AlSn20Cu 스러스트 와셔 동일한 재료 시스템을 따르며 일치하는 구성으로 제공됩니다.
올바른 고주석 알루미늄 베어링을 선택하는 방법
선택 결정에 영향을 미치는 세 가지 변수는 하중, 속도 및 윤활 방식입니다. 이를 올바르게 수행한다는 것은 베어링이 재료 봉투 내에서 작동한다는 것을 의미합니다. 잘못 입력하면 합금 품질에 관계없이 마모가 가속화됩니다.
로드: AlSn20Cu는 최대 30N/mm²의 동적 하중과 최대 100N/mm²의 정적 하중을 처리합니다. 애플리케이션이 정기적으로 30 N/mm² 동적 하중을 초과하는 경우 납청동 또는 강철청동 바이메탈을 대신 고려하십시오. 진동 또는 역전 하중 조건(커넥팅 로드 및 조향 링키지에서 일반적)의 경우 AlSn20Cu의 우수한 피로 저항은 분명한 이점입니다.
속도: 25m/s의 최대 슬라이딩 속도는 대부분의 산업 및 자동차 응용 분야에 적용됩니다. 이 임계값 이상으로 작동하는 고속 스핀들은 일반적으로 압연 바이메탈 부싱이 제공할 수 있는 것보다 간격이 더 좁고 윤활이 더 잘 제어된 유체역학적 설계가 필요합니다.
윤활: AlSn20Cu는 유체역학적 오일 윤활에서 최고의 성능을 발휘합니다. 저속 및 고하중의 경계 또는 혼합 윤활 조건의 경우, 건식 및 경계 윤활 조건에 최적화된 흑연 내장 구리 슬리브 또는 저속 고하중 작업을 위한 유지보수가 필요 없는 자체 윤활 슬리브 더 적합할 수도 있습니다.
벽 두께와 하우징 적합성도 중요합니다. 더 얇은 합금층(0.2~0.5mm)은 강철 지지대에 하중을 조기에 전달하여 피로 수명을 향상시킵니다. 레이어가 두꺼울수록 설치 후 가공이 가능해 정확한 보어 공차를 달성할 수 있습니다. 보어 공차 등급을 지정하고 주문 시 오일 홈이나 구멍이 필요한지 여부를 지정하십시오. 이는 나중에 고려하는 것이 아니라 가공된 기능입니다.
Huazhou 고주석 알루미늄 베어링을 선택하는 이유
Zhejiang Huazhou Technology Co., Ltd.는 2010년부터 플레인 베어링 제조를 전문으로 해 왔으며 30개의 자동화 생산 라인에서 하루 500,000개 이상의 부품을 생산하고 있습니다. 이 시설은 260개 이상의 전용 베어링 기계를 운영하고 수만 개의 성형 금형을 보유하고 있습니다. 이는 단순한 샘플 제출이 아닌 생산량에서 엄격한 치수 일관성을 달성할 수 있는 인프라입니다.
Huazhou의 AlSn20Cu 바이메탈 베어링 스트립은 생산 배치별로 검증된 결합 강도를 통해 제어된 합금 층 두께로 압연됩니다. 오일 홈, 오일 홀 및 플랜지 구성을 표준으로 사용할 수 있습니다. 샘플 리드타임은 영업일 기준 3일입니다. 생산 주문은 프로토타입 및 대량 조달 요구 사항을 모두 지원하는 일일 생산량으로 확장됩니다.
기술 사양, 재료 인증 또는 맞춤 치수 요구 사항에 대해서는 제품 문의 양식을 통해 Huazhou 엔지니어링 팀에 직접 문의하세요.
