ساخت یاتاقان | بابیت ریزی یاتاقان

مواد خام ساخت یاتاقان در بیشتر موارد فولاد است که فرآیند بابیت ریزی روی ان انجام می شود. عملیات حرارتی بر روی فولاد و سایر مواد اولیه خام انجام می شود تا مقاومت آن بالا رود.

امروزه بیشتر ماشین های مکانیکی از قبیل کمپرسورها، پمپ ها، توربین ها، موتورهای احتراق داخلی، خودروها و انتقال دهنده های مکانیکی دارای یاتاقان هستند. در واقع این قطعه یکی از ضروری ترین قطعات در ماشین ها و تجهیزات مکانیکی است که وظیفه ی اصلی آن محافظت در برابر اصطکاک و سایش است. کار اصلی یاتاقان ها محدود کردن حرکت شعاعی و حمایت از حرکت دورانی است.

یاتاقان ها در مدل های مختلف و سایزهای مختلفی ساخته می شود و ساختار آن ها به نحوی است برای هر دستگاهی یک نمونه و یک سایز اختصاصی یاسد طراحی و ساخته شود. در زیر قصد داریم تا بیشتر با فرایند ساخت و بازسازی یاتاقان این بلبرینگ ها آشنا شویم و انواع پر کاربرد این قطعه را بشناسیم.

ساخت یاتاقان بابیتی

فرآیند ساخت یاتاقان با استفاده از بابیت انجام می شود. با توجه به اینکه بابیت یک ساختار نرم است به نظر می رسد انتخاب مناسبی برای بازسازی نباشد اما چون ساختار آن متشکل از کریستال های سخت کوچک است به خوبی در سطح نرم فلز پراکنده می شود و از آن یک کامپوزیت پایه فلزی می سازد.

زمانی که یاتاقان در معرض سایش قرار می گیرد و دچار خوردگی می شود می توان برای ترمیم بابیت ریزی را جایگزین تعویض یاتاقان کرد. برخی از یاتاقان سایز بسیار بزرگی دارند و معمولا برای جابجایی ان ها از جرثقیل استفاده می شود. خرابی یا خوردگی جزیی در این نمونه از بلبرینگ ها یغول پیکر با بابیت ریزی رفع می شود. انتخاب روش مناسب برای بابیت ریزی با توجه به نوع یاتاقان است که در زیر رایج ترین روش های مورد استفاده در صنایع را بیان می کنیم.

روش های ساخت یاتاقان

فرآیند بازسازی یاتاقان ها در بیشتر کارگاه های بابیت ریزی به سه صورت دستی، سانتریفیوژ و بابیت ریزی به روش متال اسپری انجام می شود.در بابیت ریزی دستی ابتدا فلز بابیت ذوب می شود و به صورت دستی روی سطح یاتاقان اعمال می شود. این کار از استانداردهای لازم برخوردار نیست و ممکن است پوشش نهایی چنگی به دل نزند.

در روش سانتریفیوژ یا گریز از مرکز یاتاقان ها بین 100 تا 1500 دور در دقیقه دوران می کنند و در حالت دوران بابیت به آنها تزریق می شود. ممکن است به دلیل دوران، گاز و مک از لایه های بابیت خارج شود. این روش تقریبا در ایران کاربرد زیادی دارد.

بابیت ریزی به روش سانتریفیوژ به عنوان استاندارد ترین روش جهانی شناخته شده است. بعد از اینکه فرآیند بابیت ریزی تمام شد از دستگاه های ماشین کاری برای ایجاد سطحی و صاف و مسطح استفاده می شود.

بابیت ریزی به روش متال اسپری یکی از مدرن ترین روش های بازسازی یاتاقان ها به شمار می رود که بابیت به روش اسپری روی یاتاقان ها اسپری می شود. در این روش مک و تخلخل وجود ندارد و استحکام و چسبندگی آن کاملا اثبات شده است.

مراحل بازسازی و ساخت یاتاقان

یاتاقان ها از 4 قسمت استاندارد رینگ داخلی، رینگ خارجی، قفسه و اعضای غلتان تشکیل شده اند. تمام این قطعات فرآیند ساخت پیچیده ای دارند و از دستگاه های پیشرفته ای برای ساخت آن ها استفاده می شود.

در ساخت یاتاق بلبرینگ از سه لایه مواد استفاده می شود لایه اول که همان فولاد است لایه دوم برنز یا مس و لایه سوم بابیت است که نقش پوشش دهنده دارد. البته نمونه های 4 لایه ای هم تولید می شوند که نیکل و … هم استفاده می شود.

فرآیند بازسازی یاتاقان ها شامل ذوب بابیت، انجام دادن فلاکس های پوششی، بابیت ریزی، ماشین کاری اولیه، انجام دادن تست های اولیه، ماشین کاری نهایی و انجام تست های نهایی است.

نحوه ساخت یاتاقان بلبرینگی

یاتاقان بلبرینگی یا ایگرگ بیرینگ ها به منظور تکیه گاه و نشیمنگاه برای برای قطعات دوار مانند شافت ها انجام می شود. این قطعه برای حوزه های صنعتی مختلفی از جمله ماشین آلات کشاورزی، ماشین آلات و تجهیزات تولید مواد غذایی، ماشین آلات راه و شهرسازی، سیستم های تهویه هوا، نوار نقاله، سیستم های بارگیری و حمل کردن مواد، تجهیزات نساجی، سیستم های کارواش خودرو، تجهیزات ورزشی و … ساخته می شود.

قطعات این قطعه به همراه آب بند است. مونتاژ این قطعات معمولا در کارخانه ها در یک هوزینگ درست شده از چدن، فولاد فشرده و لاستیک انجام می شود.

سوراخ حفره هوزینگ، قوسی شکل و مخروطی است تا با با نشیمن شافت بلبرینگ مطابقت داشته باشد. اگر ناهم محوری یا ناهم راستایی در مراحل اولیه شافت پیش بیاید توسط این مجموعه جبران می شود و خطاها تصحیح می شود.

مجموعه هوزینگ قادر نخواهد بود تا جابجایی محوری را انجام دهد پس حتما بایستی طول شافت کوتاه باشد و برای اینکه صداها و لرزش ها به حداقل برسد در زیر هوزینگ واشر فلزی نصب می شود. اگر امکان نصب واشر فلزی نبود می توان از هوزینگ با جنس فنری یا ارتعاشی استفاده کرد.

جنس یاتاقان ها از چیست؟

برای Bearing construction از بابیت استفاده می شود. بابیت یا فلز سفید آلیاژی برای اولین بار توسط ایساک بابیت ساخته شد. این ماده اولیه مصرفی جزء بهترین ماده ها برای ساخت بیرینگ است.

از عمده مزایایی که باعث شده از این ماده در ساخت بیرینگ استفاده شود قابلیت تطبیق در خود نشانی، عدم نیاز به سایر مواد در ساختار، مقاومت بالا در برابر خراش، مناسب برای پایه قلع و سرب و … است.

از بابیت به عنوان یک لایه نازک یا ضخیم بر روی یاتاقان های فولادی و یا برنزی استفاده می شود و کاملا این فلز را تحت پوشش خود قرار می دهد.

ضخامت این پوشش بابیتی بر اساس میزان باری است که بیرینگ تحمل می کند. اگر میزان بار بیشتر باشد برای افزایش مقاومت از بابیت با ضخامت بالا استفاده می شود.

جنس بابیت در بیرنگ ها رابطه معکوسی با دما دارد‌ هرچه دما افزایش پیدا کند مقاومت بابیت کمتر می شود که برای رفع مشکل مقاومت، لایه میانی از مواد مقاوم و مستحکم ساخته می شود.

برای فلز اصلی یاتاقان ها از جنس های مختلفی استفاده می شود. قلع، سرب، مس، همبسته های مخصوص فلز اصلی تشکیل دهنده ی بیرینگ ها است که قیمت و کاربرد هر کدام متفاوت است.

بلبرینگ در موتور برای پشتیبانی از قطعات مکانیکی متحرک و محافظت از قطعات در برابر تخریب اصطکاکی استفاده می شود. هرچه موتور سنگین‌تر و قوی‌تر باشد، یاتاقان‌ها باید قوی‌تر باشند تا این پشتیبانی و حفاظت را فراهم کنند. در سال 1839، ماده خاصی به نام فلز بابیت ساخته شد. فلز بابیت به سرعت برای ساخت بلبرینگ های قوی به نام بلبرینگ بابیت مورد استفاده قرار گرفت. یاتاقان های بابیت به طور گسترده در تجهیزات موتورهای بنزینی سنگین استفاده می شد.

این نوع تجهیزات با نیازهای بار سنگین، مانند فرز سروکار دارند. بسیار همچنان از یاتاقان‌های بابیت استفاده می‌کنند. از آنجایی که بلبرینگ بابیت دیگر به صورت تجاری در دسترس نیست، این علاقه مندان باید یاتاقان های بابیت خود را بریزند و ریخته گری کنند. از این نکات برای یادگیری نحوه ریختن بلبرینگ بابیت استفاده کنید.

بلبرینگ بابیت چیست؟

بابیت ترکیبی از قلع و سرب است و معمولاً 80 ¼ درصد سرب، 14 ¾ درصد آنتیموان و 5 درصد قلع است. این یک یاتاقان فوق‌العاده بادوام را ایجاد می‌کند که می‌تواند سال‌ها دوام بیاورد تا زمانی که خوب روغن کاری شده باشد و داغ نباشد. نجات یاتاقان که از قبل در موتور وجود دارد یک راه عالی برای خلاص شدن از دردسر جستجوی بابیت های تجاری و ایجاد محصولی است که می دانید مدتی دوام خواهد آورد.

استفاده از یاتاقان های بابیت در موتور یک روش آزمایش شده و تاریخی برای محافظت از قطعات در برابر سایش و پارگی است. آنها سخت کار می کنند تا از قطعات مکانیکی موتور که حرکت می کنند پشتیبانی کنند تا در اثر تخریب اصطکاکی از بین نرود. با این حال، یافتن این بلبرینگ ها به صورت تجاری دشوار است، بنابراین شما باید تعمیر بلبرینگ بابیت خود را انجام دهید.

انواع یاتاقان ها

یاتاقان ها به نمونه های ساده، غلتشی، مغناطیسی، لغزشی، مرصع و خموشی تقسیم بندی می شوند. از لحاظ حرکت هم به نمونه های شعاعی، محوری و شعاعی-محوری تقسیم بندی می شوند.

• یاطاقان های ساده: نمونه های پرکاربردی هستند که با نام های بوش، یاتاقان‌های سر محور، یاتاقان بوش، یاتاقان‌های خان‌دار در بازار شناخته شده هستند. در ساختار این بلبرینگ هیچ گونه غلتشی استفاده نشده است. کشوی یک میز نمونه ساده از بوش است که کاربرد گسترده ای در حوزه های مختلف دارد.

یاطاقان غلتشی

در این نوع انتقال بار از طریق تماس غلتشی است و اجزای آن ها شامل کنس درونی، عضو غلتنده، جدا کننده و کنس بیرونی است. انواع مختلف آن شامل یاتاقان‌های ساچمه‌ای (بلبرینگ‌ها) و یاتاقان‌های غلتکی یا استوانه ای (رولربرینگ‌ها) است. هر کدام از این مدل ها در نمونه های مختلفی ساخته می شوند.

به طور مثال نمونه ساچمه ای در نمونه های تماس زاویه ای، شیار پر کننده، شیار عمیق، خود میزان، دو ردیفه، کف گرد طراحی می شوند. مدل استوانه ای هم در نمونه های غلتک مخروطی، غلتک کروی کف گرد، غلتک ساده غلتک مخروطی با شیب تند و غلتک مخروطی کف گرد طراحی و تولید میشوند.

یاتاقان مرصع

نحوه کار این یاطاقان چرخشی است و چرخ آن حول نقطه ای خارج از نشیمن گاه است. سرعت کم و دقت بالا دو ویژگی منحصر به فرد این نمونه هستند که باعث شده بیشتر در تولید ساعت به کار گرفته شود. هر چه کیفیت روانکاری در این قطعه بالا باشد طول عمر بالایی هم خواهد داشت.

یاطاقان لغزشی

یکی از ویژگی های برجسته ی این محصول طول عمر بی نهایت آن است. نیروی این بلبرینگ توسط گاز یا سیال تامین می شود. عمده  مزایای این نمونه شامل طول عمر بالا، قیمت مناسب، ساختار بسیار محکم، عدم نیاز به نگهداری، حجم کم و صدای پایین است.

• یاطاقان مغناطیسی: تحمل بار در این مدل به کمک شناوری مغناطیسی است. نگه داشتن اجزای متحرک بدون تماس فیزیکی از ویژگی این قطعه است. این بلبرینگ در دو نمونه ی فعال و غیر فعال وجود دارند.

• یاتاقان خمشی: حرکت در این نوع با المان نیرویی که خم می شود تامین می شود. عمر این یاتاقان ها هم بسیار طولانی و در بیشتر موارد بی نهایت است. میزان فرسایش هنگام حرکت در آن ها پایین است.

استاندارد بابیت ریزی یاتاقان

بابیت ریزی یاتاقان ها باید بر اساس استانداردهای زیر انجام شود.

ISO 9001:2008

ISO 4386 – تست یاتاقان (UT,PT)

ASTM B23 – ساخت بابیت

با توجه به اینکه ساخت بیرینگ ها با حساسیت بالایی همراه است و تمام فرآیند تولید باید کنترل شود پس لازم است تمامی مراحل ساخت از قبیل ساخت لاینر، ایجاد پوشش، بابیت ریزی و ماشین کاری بر اساس استانداردهای روز اروپا و آمریکا انجام شود. رعایت استانداردها بر افزایش طول عمر و کارایی بهتر یاطاقان می انجامد‌.

بابیت ریزی و یاتاقان سازی

در بیشتر تجهیزات مکانیکی از یاطاقان های بابیتی با ابعاد مختلف استفاده می شود. بیرینگ های سایز بزرگ قابلیت ترمیم و بازسازی را دارند. در اصطلاح به بازسازی بیرینگ ها بابیت ریزی مجدد گفته می شود. با بابیت ریزی یاتاقان ها کارایی سابق خود را پیدا می کنند.

بیرینگ های حجیم عمدتا قیمت بالایی دارند و گاها ممکن است دچار عیب کوچکی شوند که به راحتی با بابیت ریزی بازسازی شوند. این عمل در مقایسه با تعویض بیرینگ ها قیمت بسیار کمتری دارد.

خدمات بابیت ریزی در بیشتر شرکت ها برای بازسازی بیرینگ ها با هزینه بسیار پایین انجام می شود. بابیت ریزی یاتاقان ها در تهران با استفاده از روش سانتریفیوژ انجام می شود‌ که دقیقا بیرنگ ها مانند شکل اولیه خود تعمیر می شوند.

خدمات بابیت ریزی

خدمات بابیت ریزی یاطاقان در گذشته از خارج کشور وارد می شود و هزینه های گزافی در بر داشت؛ اما امروزه تمام مراحل بابیت ریزی به روش سانتریفیوژ و متال اسپری در داخل کشور انجام می شود.

شرکت های زیادی آمادگی خود را برای تعمیر انواع یاتاقان های بابیتی اعلام کرده اند. بابیت ریزی در تهران و سایر شهرهای بزرگ در شرکت های صنعتی معتبر انجام می شود. این شرکت ها خدمات پوشش دهی بر روی انواع متریال ها را انجام می دهند.

ساخت یاتاقان در تهران

بازسازی یاتاقان در تهران باعث شده تا نیاز صنایع گاز، پتروشیمی، فولاد، خودروسازی، نیروگاهی و … به خوبی رفع شود.
یاتاقان ها در هر وسیله ای که به کار گرفته شوند نیاز به تعمیرات دوره ای خواهند داشت. این تعمیرات دوره ای خطر خراب شدن را تا حد زیادی کاهش می دهد. البته ناگفته نماند بعضی از یاتاقان ها مانند نمونه های لغزشی به نگهداری بسیار کمتری نیاز دارند.

خدمات روغن کاری یاتاقان یکی از بهترین خدماتی است که برای جلوگیری از فرسایش انجام می شود. روغن کاری باید به صورت مرتب و دوره ای انجام شود تا نتیجه مورد انتظار حاصل شود.

یاتاقان ها از اجزای اصلی ماشین های صنعتی هستند که بیشتر صنایع به آن ها نیاز خواهند داشت. فرآیند تولید این یاتاق ها در چندین مرحله استفاده می شود و معمولا جنس پایه از فولاد است و بر روی آن بابیت ریزی انجام می شود.

ساخت یاتاقان در نمونه های مختلفی از قبیل لغزشی، خمشی، مغناطیسی، ساده، مرصع و … انجام می شود. هر کدام از این بلبرینگ ها در نمونه های مختلفی با سایزهای کوچک تا بسیار بزرگ تولید می شوند.

برای تولید این قطعه از فولاد استفاده می شود و بعد پوشش بابیت ریزی انجام می شود. در واقع هم برای تولید و هم هنگام بازسازی بابیت ریزی از اهمیت زیادی برخوردار است.

بابیت ریزی یاتاقان به روش های مختلفی از جمله متال اسپری، سانتریفیوژ و … انجام می شود. این خدمات در کارگاه ها و شرکت های زیادی انجام میشود. دقت بالا در بابیت ریزی و تخصص در انجام آن کیفیت نهایی کار را بالا می برد. خدمات بابیت ریزی در تهران مطابق با استانداردهای روز جهانی است و محصول نهایی تولیدی رقیبی برای نمونه های خارجی خواهد بود.