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Per molti scopi, sfere di acciaio duro Possono rappresentare un'opzione valida. Queste palle sono ideali per l'utilizzo in situazioni impegnative, sia per attrezzature industriali che per palloni sportivi. Nella scelta del materiale, è necessario tenere conto di diversi fattori, tra cui dimensioni, resistenza, flessibilità e durata.
Le sfere metalliche create con una gamma di materiali includono sfere di acciaio duro o sfere di laminazione in acciaio inossidabileVengono spesso utilizzate in prodotti come serrature, pattini e componenti per biciclette. Si possono trovare anche in componenti elettronici come gli accendini. A seconda dell'utilizzo, sono disponibili numerose dimensioni di sfere d'acciaio. Alcune sfere non sono temprate, altre sì.
Le sfere metalliche hanno un prezzo ragionevole. Sono disponibili in diverse dimensioni e forme. Sebbene possano raggiungere dimensioni di diversi centimetri, spesso sono di dimensioni sub-miniaturizzate. Il costo è influenzato dalla composizione e dalla qualità della sfera. In genere, la lega di cromo è il materiale più costoso, seguita dall'acciaio inossidabile.
L'acciaio al cromo è un materiale particolarmente resistente. È molto magnetico e ha un contenuto di carbonio molto elevato. Grazie alla sua durezza, è adatto per applicazioni in cui può essere soggetto a forti sollecitazioni. Tuttavia, non è resistente alla ruggine ed è soggetto a corrosione.
Oltre a un contenuto di carbonio estremamente elevato, l'acciaio ad alto tenore di carbonio non contiene elementi di lega. Le sfere prodotte con questo materiale risultano estremamente resistenti e robuste. Le sfere in acciaio al carbonio sono spesso utilizzate nei nastri trasportatori e in altri cuscinetti di bassa precisione. In genere, queste sfere vengono cementate fino a raggiungere una durezza Rockwell C 60.
Le valvole di controllo per pozzi petroliferi utilizzano spesso sfere in Monel™, sebbene la loro foratura risulti complessa. Pur non essendo particolarmente resistenti, offrono una buona resistenza all'usura nelle condizioni tipiche dei pozzi petroliferi. Sono disponibili anche sfere decorative nichelate.
Le dimensioni standard delle sfere in acciaio dolce a basso tenore di carbonio sono frazioni di pollice. Sono facili da lavorare con utensili di asportazione truciolare convenzionali. Possono anche essere fornite rettificate di precisione.
Sebbene non siano dure quanto le sfere in lega di cromo, le sfere temprate a cuore sono più dure di quelle cementate. Tuttavia, durano più a lungo. Sono più rigide e meno costose. Queste sfere vengono utilizzate nei carrelli della spesa, nelle biciclette e nelle serrature. Possono sopportare sollecitazioni maggiori rispetto alle sfere cementate grazie alla loro capacità di trasportare carichi.
Inoltre, l'ossido di alluminio è una sostanza molto dura. È spesso conosciuto come sfere di aloxite. L'ossido di alluminio viene utilizzato a velocità relativamente basse, pur essendo un eccellente isolante elettrico.
È stato studiato come la temperatura influenzasse le sfere di acciaio duro o sfere di acciaio duroA tale scopo, viene utilizzato un mulino a sfere planetario. Sono state prese in considerazione diverse variabili, tra cui la velocità di impatto delle sfere, la temperatura, il materiale da macinare e la quantità di sfere di macinazione.
Secondo i risultati, la temperatura finale aumenta con l'aumentare di n osc. Ciò è dovuto al fatto che un valore maggiore di n osc comporta una maggiore produzione di calore e una maggiore perdita di energia. Tuttavia, un valore più elevato di n osc implica anche un maggiore apporto di energia. Di conseguenza, non è chiaro quale fattore determini la temperatura finale.
Questo studio ha analizzato l'influenza della temperatura sulla durezza delle sfere di acciaio inossidabile. Sono state inoltre valutate cinque diverse configurazioni tra la sfera e la piastra bersaglio. La temperatura nelle varie fasi, la rugosità superficiale e la microstruttura sono solo alcune delle variabili misurate.
All'inizio del test, è stata rilevata una temperatura di 22 gradi Celsius. Entro 90 minuti, la temperatura è salita a 30 °C. L'osc misurato a questa temperatura era di 15 s⁻¹. È interessante notare che, a questa concentrazione, la produzione di vanillina e acido barbiturico è aumentata, mentre la resa di acido barbiturico è diminuita.
Il peso delle sfere d'acciaio aumentava con l'aumentare della velocità di rotazione. Questo, tuttavia, non era l'aspetto più importante. Gli elementi cruciali erano in realtà la diminuzione della rugosità superficiale e la riduzione del numero di vuoti superficiali.
Inoltre, la temperatura massima non è stata registrata all'inizio del test, bensì dieci minuti dopo l'inizio della procedura di pallinatura. L'efficienza con cui la sfera raggiunge la sua temperatura finale aumenta con l'aumentare di n osc. Un Ph MB di 0.45 ha determinato una temperatura effettiva di 87 °C, come illustrato in Fig. 2.
Analogamente, sono state utilizzate tre temperature di austenitizzazione per valutare la sfera di macinazione in acciaio forgiato XC38. Sembra che gli effetti della temperatura sulla durezza della sfera siano piuttosto ridotti rispetto alla temperatura di austenitizzazione della sfera stessa.
Per determinare la reale durezza delle sfere d'acciaio, è stato effettuato un test di microdurezza. I risultati sono stati coerenti, sebbene non sia stato possibile dimostrare una relazione diretta tra temperatura e durezza delle sfere.
Sfere di acciaio duro come sfere di carburo di tungsteno Nell'industria, queste sfere sono sottoposte a ripetuti trattamenti magnetici per svariati scopi. Risultano particolarmente utili in ambienti corrosivi. Vengono spesso utilizzate negli impianti idraulici delle navi e nelle valvole di controllo per pozzi petroliferi.
Questi materiali presentano un'elevata conduttività elettrica, sono estremamente resistenti e anticorrosione. Le leghe Stellite® sono i materiali più utilizzati per questo tipo di cuscinetti a sfera. Esistono tuttavia molti altri materiali, come ottone, bronzo e leghe di cromo. Il Rene 41 è una specifica lega di nichel-cromo-molibdeno estremamente resistente e spesso utilizzata per realizzare sfere di altissima qualità.
Le applicazioni con viti a ricircolo di sfere ad alta temperatura spesso utilizzano acciaio legato ad alta velocità, un materiale molto duro. Può essere rettificato con abrasivi al nitruro di boro e lavorato mediante elettroerosione. È costoso, ma produce sfere di precisione estremamente accurate.
Un altro materiale piuttosto duro è l'acciaio al cromo. Rispetto ad altre forme di acciaio ad alto tenore di carbonio, è meno costoso. Perde le sue caratteristiche magnetiche quando riscaldato. Tuttavia, ha una forte resistenza alla corrosione e può essere utilizzato in applicazioni che richiedono la massima resistenza alla corrosione.
Poiché né l'ottone né il bronzo sono magnetici, entrambi sono materiali adatti per applicazioni nelle valvole. Si trovano frequentemente negli impianti idrici, oltre ad essere ampiamente utilizzati nel settore navale.
Un altro materiale tipico per le sfere di ceramica è l'ossido di alluminio. Aloxite è un nome comune per questo materiale. È piuttosto robusto e possiede un eccellente isolamento elettrico, sebbene non sia resistente quanto il metallo.
Altre sostanze, come il tungsteno, non possiedono proprietà magnetiche. Il tungsteno è piuttosto pesante e ha un punto di fusione molto elevato. Di conseguenza, è difficile da lavorare. Il rame, d'altra parte, è malleabile e ha una conduttività elettrica superiore.
La struttura della maggior parte degli elementi metallici è cubica a corpo centrato. Alcune sostanze, come il titanio, hanno una struttura atomica in cui gli atomi sono molto vicini tra loro. Su questi materiali devono essere effettuati diversi test specifici.
Se non hai familiarità con i test, puoi consultare la storia del materiale. La specifica combinazione di caratteristiche fisiche e chimiche del materiale, così come la procedura di trattamento termico, sono tutte incluse nella documentazione.
Uno dei tipi di usura più dannosi nei contatti lubrificati è il graffio. In pochi minuti, l'area di contatto si degrada e, se la lubrificazione viene a mancare, la superficie può subire danni catastrofici.
L'identificazione e la valutazione del rischio di abrasione sono fondamentali, soprattutto per le applicazioni ad alta velocità. Questo rischio può essere ridotto utilizzando la migliore combinazione di finitura superficiale e carico dentario.
Esistono numerosi test per individuare i graffi. Questi spaziano da protocolli consolidati a tecniche sperimentali adottate dagli ingegneri. Tuttavia, i risultati potrebbero non essere chiari.
Il test sfera su disco è uno dei più utilizzati. In questo test, si utilizza olio per motori a turbina a gas per lubrificare un disco di acciaio temprato. Il carico viene aumentato dopo il tempo di lubrificazione iniziale, con incrementi di 15 minuti. Il rischio di grippaggio aumenta con l'aumentare del carico.
Una palla commerciale che include sfere di macinazione in ceramica Le sfere possono anche essere fatte rotolare tra due piastre di acciaio rigido. Di conseguenza, le sfere vengono sottoposte a una sollecitazione. L'entità della sollecitazione può variare notevolmente a seconda dei materiali. Durante questo processo, sulle sfere si forma un sottile strato di materiale indurito.
Un altro test ampiamente utilizzato consiste nella formazione di una macchia di rame brillante sulla sfera d'acciaio utilizzando una soluzione di solfato di rame. Tuttavia, alcuni acciai inossidabili duri potrebbero essere leggermente corrosivi per questa soluzione. Rispetto all'altro test, però, questo è migliore.
Un'altra tecnica prevede il rivestimento del metallo con un tensioattivo che si adsorbe sulla superficie. Ciò impedisce la formazione di uno strato protettivo e contribuisce a prevenire la ruggine. In questo modo si evita l'azione degli additivi per pressioni elevate, tipicamente presenti negli oli lubrificanti.
Inoltre, esistono valvole di ritegno a sfera che combinano una sfera e una sede. Questi componenti si trovano frequentemente negli ingranaggi pneumatici e nei sistemi idraulici. Vengono inoltre utilizzati nelle valvole di controllo del flusso, che funzionano secondo un regime EHL.
Altri metodi includono la saldatura a freddo, ampiamente utilizzata nell'industria aerospaziale. Durante la saldatura a freddo, gli ossidi superficiali vengono rimossi. Una volta che ciò avviene, è possibile realizzare un contatto atomico. In questo modo è possibile produrre una saldatura in fase solida.
Tencan è l'unica azienda produttrice a possedere un proprio stabilimento di 20,000 metri quadrati e un centro di ricerca e sviluppo di 2,000 metri quadrati. Questo permette a Tencan di soddisfare appieno tutte le esigenze dei propri clienti. Tencan si avvale della collaborazione di 20 medici e ha ottenuto oltre 30 brevetti.
L'obiettivo principale dell'azienda è la produzione di apparecchiature per polveri e la tecnologia delle polveri. I nostri prodotti principali attuali includono tutti i tipi di mulini a sfere planetari da laboratorio per la frantumazione come palline di agata e macchine per la macinazione, apparecchiature di vagliatura, miscelazione e agitazione, nonché altre attrezzature da laboratorio come box per guanti e altre attrezzature per la ricerca scientifica.
L'azienda ha ottenuto le certificazioni ISO9001 per il sistema di gestione della qualità, CE e SGS e detiene oltre 40 brevetti fondamentali con diritti di proprietà intellettuale distinti. È riconosciuta dal governo come "impresa ad alta tecnologia nella provincia di Hunan".
I nostri principali clienti sono istituti di ricerca e aziende del settore tecnologico. Serviamo oltre 20000 clienti in 60 paesi e abbiamo esportato in più di 60.
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