Колко химически устойчив е линейният вал? Ръководство за материали и корозия

Линейният вал няма един универсален рейтинг за "химическа устойчивост". Действителната му устойчивост на корозия зависи отматериал на вала, повърхностна обработка, тип химикал, концентрация, температура, време на експозиция и условия на поддръжка.

Например стандартен закален стоманен вал може да работи надеждно години наред в машина за суха автоматизация, но да ръждясва бързо, когато е изложен непрекъснато на вода или агресивен почистващ разтвор. Валът от неръждаема стомана обикновено осигурява по-добра устойчивост на корозия, но дори неръждаемата стомана не е устойчива на всяка киселина, основа, хлорид или индустриален химикал.

Следователно химическата устойчивост трябва да се оценява според действителната работна среда, а не просто да се избира валът с най-твърдата или най-ярката повърхност.

Какво определя химическата устойчивост на линеен вал?

Материалът е важен, но е само една част от проблема.

Когато оценяват линеен вал, изложен на химикали, инженерите трябва да проверят:

• Химически тип:вода, охлаждаща течност, детергент, солен разтвор, киселина, основа, разтворител или друг процесен химикал;
• Концентрация:разреденият почистващ разтвор може да се държи много различно от концентрирания химикал;
• температура:корозията може да се увеличи значително с повишаване на температурата;
• Време на излагане:случайното пръскане е различно от непрекъснатото потапяне;
• Честота на почистване:многократното измиване може да премахне защитното масло и лубрикант;
• Съдържание на хлориди:хлоридите могат да създадат риск от точкова и цепнатина корозия дори за неръждаема стомана;
• Състояние на повърхността:драскотини, повредена обшивка и замърсяване могат да намалят защитата;
• Геометрия на машината:задържаната течност около опори или корпуси на лагери може да създаде по-тежка локална корозия.

Как се сравняват обикновените материали за линеен вал?

Линейните валове DLY се предлагат в няколко посоки на материал и повърхностна обработка, включително закалена лагерна стомана GCr15, стомана C45, неръждаема стомана и хромирани валове.

Корозионното им поведение е различно:

Тази таблица е само обща посока за избор. Не трябва да се използва като сертификат за химическа съвместимост.

Например разумно е да се каже, че вал от неръждаема стомана има по-добра устойчивост на корозия от стандартен вал от въглеродна стомана. Да се ​​каже, че е „устойчив на киселини и основи“, без да се идентифицират химичните условия, не е така.

Колко химически устойчиви са линейните валове GCr15 и C45?

GCr15 и C45 се използват широко за индустриални линейни валове, защото могат да осигурят подходяща твърдост, устойчивост на износване, обработваемост и ефективност на разходите.

Въпреки това, нито един от двата материала не трябва да се избира основно заради химическа устойчивост.

Без подходяща повърхностна защита влагата може да причини окисление и ръжда. Излагането на корозивни течности може да повреди прецизно шлайфаната повърхност още по-бързо.

Това има значение, защото корозията на линеен вал не е само външен проблем.

Когато сачмен линеен лагер се движи многократно през корозирала зона:

• грапавостта на повърхността се увеличава;
• съпротивлението при търкаляне може да се промени;
• питингът може да повреди контактния път на лагера;
• частици ръжда могат да попаднат в лагера;
• шумът и вибрациите могат да се увеличат;
• животът на вала и лагера може да намалее.

Следователно стандартните валове GCr15 или C45 обикновено са по-подходящи за контролирани индустриални среди, освен ако не е осигурена подходяща защита от корозия.

Колко защита осигурява хромирането?

Хромирането създава защитен повърхностен слой и може да подобри устойчивостта на корозия в сравнение с необработен вал от въглеродна стомана или лагерна стомана.

Често е полезно, когато валът работи в:

• влажни цехове;
• оборудване, изложено от време на време на вода;
• опаковъчни машини;
• слабо корозивни индустриални среди;
• приложения, изискващи по-добра издръжливост на повърхността.

Въпреки това, хромирането не трябва да се третира като универсална химическа бариера.

Неговата ефективност зависи от фактори като:

• качество на покритието;
• дебелина на покритието;
• подготовка на повърхността;
• химическа среда;
• механично износване;
• дали покритата повърхност е била надраскана или повредена.

След като защитният слой е повреден и стоманата под него е изложена, може да започне локализирана корозия.

Ето защо хромираният вал може да бъде добро подобрение заусловия на влажност и светлинна корозия, но не трябва автоматично да се посочва за агресивни киселини, разтвори с високо съдържание на хлорид или среда с тежка химическа обработка.

За по-подробно сравнение вжХромиран линеен вал срещу обикновен линеен вал.

Устойчива ли е неръждаемата стомана на всички химикали?

не

Неръждаемата стомана осигурява устойчивост на корозия, тъй като хромът в сплавта спомага за образуването на тънък защитен пасивен филм върху повърхността. Ако този филм остане стабилен, стоманата може да устои на корозия много по-добре от обикновената въглеродна стомана в много среди.

Защитният филм обаче може да се разпадне при определени условия.

Важните рискове включват:

• вода, съдържаща хлорид;
• солни разтвори;
• силни киселини;
• високотемпературни химикали;
• пукнатини, където се концентрират химикали;
• отлагания, които пречат на повърхността да остане чиста;
• неправилен избор на клас неръждаема стомана.

Различните класове неръждаема стомана също имат различно корозионно поведение. Материал, който се представя добре в прясна вода, може да не се представя еднакво добре в морска вода, киселинен разтвор или процес на нагряване на почистване.

Защо хлоридите са важни?

Хлоридите заслужават специално внимание, защото могат да причинят локализирана корозия на неръждаема стомана.

Вместо да създаде равномерна ръжда по цялата шахта, хлоридната атака може да доведе до малки ями по повърхността. За линеен лагерен вал дори локализирана повреда на повърхността може да има значение, тъй като лагерните сачми многократно преминават по една и съща пътека на движение.

Рискът зависи от няколко съвместни условия:

• концентрация на хлорид;
• клас неръждаема стомана;
• температура;
• pH;
• кислород и окислители;
• пукнатини или задържана течност;
• повърхностна чистота.

За оборудване в близост до морска вода, солен спрей, саламура, почистващи препарати, съдържащи хлор или подобни среди, класът на неръждаемата стомана трябва да бъде потвърден специално за приложението.

Какво ще кажете за киселините и основите?

Не е технически точно да се класифицира линеен вал просто като "киселинно устойчив" или "алкалоустойчив".

Химическата концентрация и температура могат напълно да променят резултата.

Например, даден материал може да понесе разреден разтвор при стайна температура, но да претърпи много по-бърза корозия, когато същият химикал се концентрира или нагрее.

Когато вал е изложен на киселинна или алкална технологична течност, осигурете:

• химическо наименование;
• концентрация;
• максимална температура;
• продължителна или периодична експозиция;
• потапяне, изпръскване или излагане на пара;
• метод на почистване и изплакване.

Данните за съвместимост на материалите или тестването на приложението трябва да се проверяват, когато химическата среда е критична.

Могат ли линейните валове да се използват около промишлени охлаждащи течности?

Да, но излагането на охлаждащата течност все пак трябва да се оцени.

Охлаждащите течности за машинни инструменти могат да съдържат вода, масла и химически добавки. Техният ефект върху линеен вал зависи от състава на охлаждащата течност, концентрацията, замърсяването и поддръжката.

Потенциалните проблеми включват:

• охлаждаща течност на водна основа, причиняваща корозия след отстраняване на защитното масло;
• охлаждаща течност, влизаща в линейния лагер;
• стружки или абразивни частици, полепнали по мократа повърхност на вала;
• лубрикантът се разрежда или отмива;
• корозия, започваща под отлаганията, които остават върху вала.

В CNC и машинна среда, защитните капаци, уплътненията, чистачките и редовното смазване могат да бъдат също толкова важни, колкото и самият материал на вала.

Какво ще кажете за почистващи препарати и дезинфектанти?

Оборудването, използвано в хранително-вкусовата промишленост, опаковането, медицинските или лабораторните приложения, може да се почиства многократно с препарати или дезинфектанти.

Повтарящото се почистване създава различна среда от случайно случайно пръскане.

Почистване може:

• отстранете защитното масло;
• измиване на грес от линейни лагери;
• оставят химически остатъци във фуги и вдлъбнатини;
• увеличаване на корозията при повредени повърхности;
• излагайте уплътненията и полимерните компоненти на несъвместими химикали.

Поради тази причина при избора на вала трябва да се вземе предвид цялата процедура на почистване, вместо да се гледа само концентрацията на химикала по време на един цикъл на почистване.

Линейният лагер може да се повреди преди вала

Химическата устойчивост трябва да бъде оценена за цялата система за линейно движение.

Вал от неръждаема стомана може да остане визуално чист, докато друг компонент в системата вече е атакуван.

Пълната система може да включва:

• сачми за линейни лагери;
• външна втулка на лагера;
• фиксатор на топката;
• уплътнения;
• лубрикант;
• опори за валове;
• крепежни елементи;
• корпуси на лагери;
• монтажни планки.

Органичните разтворители, например, може да имат малък незабавен ефект върху металния вал, но все пак могат да повредят определени уплътнения, пластмасови фиксатори или смазочни материали.

Следователно изборът на устойчив на корозия вал, като се игнорират лагерът, уплътнението и смазката, не е пълно решение.

Как корозията влияе върху точността на линейното движение?

Химическата корозия не трябва да премахва голямо количество метал, преди да започне да засяга линейната лагерна система.

Валът е прецизна опорна повърхност. Локализирани хлътвания или грапавини могат да попречат на плавния контакт с топката.

Възможните симптоми включват:

• повишено съпротивление при бягане;
• грубо движение на определени позиции;
• необичаен шум от лагери;
• видими следи от ръжда;
• повредени уплътнения;
• преждевременно износване на лагери;
• увеличен клирънс след продължителна работа.

Следователно контролът на корозията е част от поддържането на производителността на движението, а не просто поддържането на външния вид на вала.

Как да изберем линеен вал за химическа среда

Практическият процес на подбор е:

1. Идентифицирайте химикала.Не използвайте само описания като „почистваща течност“ или „киселина“.
2. Потвърдете концентрацията.Осигурете нормална и максимална концентрация.
3. Потвърдете температурата.Включете както работната температура, така и температурата на почистване.
4. Определете вида на експозицията.Шахтата е потопена, напръскана, изложена на изпарения или просто се намира наблизо?
5. Определете честотата на експозиция.Продължителното излагане и случаен контакт са различни условия на проектиране.
6. Изберете материала на вала.Сравнете стандартна закалена стомана, хромирана стомана и неръждаема стомана.
7. Проверете лагера и уплътненията.Те трябва да понасят същата среда.
8. Преглед на смазването.Определете дали химикалът премахва, разрежда или замърсява смазката.
9. Проверете дренажа на машината.Избягвайте места, където химикалите остават уловени около вала или опората.
10. Потвърдете съвместимостта.За агресивни химикали вземете информация за съвместимостта на материалите или извършете тестване на приложението преди окончателния избор.

Общ избор по работна среда

Как може да се намали корозията на линейния вал?

Изборът на материал е първата стъпка, но дизайнът и поддръжката на машината също имат значение.

Полезните мерки включват:

• поддържане на вала чист и подходящо смазан;
• отстраняване на химически остатъци след експозиция, когато процесът позволява;
• предотвратяване на задържане на вода или химикали около опорите на шахтата;
• използване на капаци или маншони, когато може да се избегне пряка експозиция;
• проверка на хромирани валове за драскотини или увреждане на покритието;
• проверка на валове от неръждаема стомана за вдлъбнатини или петна;
• поддръжка на лагерни уплътнения и чистачки;
• използване на съвместими смазочни материали;
• подмяна на повредени компоненти, преди корозията да се разпространи в зоната на движение на лагера.

В много приложения изолирането на системата за движение от химическата среда е по-надеждно, отколкото да се разчита изцяло на устойчиви на корозия материали.

Каква информация трябва да изпратите на DLY?

Ако линеен вал ще работи около химикали, осигурете повече от диаметъра и дължината на вала.

Полезната информация включва:

• диаметър на вала;
• дължина на вала;
• количество;
• модел на линеен лагер;
• химическо наименование;
• химическа концентрация;
• максимална работна температура;
• метод на експозиция: пръски, изпарения, потапяне или измиване;
• честота на експозиция;
• необходим материал на вала;
• необходима повърхностна обработка;
• условия на смазване;
• машинен чертеж или монтажна снимка;
• всякакви необходими материали или документация за изпитване.

След това DLY може да ви помогне да сравните наличнителинеен валматериали и опции за повърхностна обработка според приложението.

Заключение

Химическата устойчивост на линеен вал не може да бъде описана само с едно число или само с името на материала.

GCr15 и C45 закалените валове осигуряват добра производителност при износване за стандартни промишлени системи за линейно движение, но изискват защита в корозивни среди. Хромирането може да подобри устойчивостта на влага и лека корозия, но повреденото покритие може да разкрие стоманата отдолу. Неръждаемата стомана обикновено осигурява по-добра устойчивост на корозия, но нейната ефективност все още зависи от конкретния клас и химическата среда.

Следователно правилният избор трябва да вземе предвид:

За агресивни киселини, основи, хлоридни разтвори или други тежки химикали, съвместимостта на материала трябва да бъде потвърдена конкретно, вместо да се разчита на общо твърдение като "неръждаемата стомана е устойчива на химикали".

← Назад към блога на DLY