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Mar 08, 2024

2023-08-23 SMB 베어링 주식회사

세라믹 베어링은 강철이 부식할 수 없는 환경에서 내식성을 제공합니다.

해저 응용 분야는 지속적으로 혹독한 조건과 극한 환경이 특징입니다. 해양 환경에서는 수중 로봇 및 통신 시스템용 프로펠러 샤프트와 구성 요소가 다양한 응용 분야에 사용됩니다. 그러나 물, 염분 및 가혹한 요소가 존재하는 경우 아무 베어링이나 선택하는 것만으로는 충분하지 않습니다.— 최적의 성능과 내구성을 위해서는 올바른 제품을 선택하는 것이 중요합니다.전문 베어링 공급업체의 전무이사 Chris Johnson입니다.SMB 베어링,해양 환경에서 세라믹 베어링의 잠재력을 조사합니다.

세계 부식 기구(World Corrosion Organization)는 전 세계적으로 연간 부식 비용이 미화 2조 2천억 달러에 달하며 이는 전 세계 국내 총생산(GDP)의 3% 이상에 해당한다고 보고했습니다. 해저 산업 응용 분야의 베어링이 부식되기 시작하면 일련의 해로운 영향이 시작됩니다.

첫째, 부식은 베어링 궤도, 롤링 요소 및 케이지의 마모를 가속화합니다. 손상된 표면 무결성과 결합된 이러한 마모 증가는 연마 입자 및 오염 물질의 침입에 대한 베어링의 민감성을 증가시킵니다. 이러한 오염물질은 씰, 기어 및 기타 베어링과 같은 중요 구성품의 마모와 손상을 더욱 악화시켜 궁극적으로 추가 고장, 유지 관리 및 교체 비용 증가로 이어질 수 있습니다.

이러한 위험을 완화하고 해저 장비의 무결성과 수명을 보장하려면 신속한 개입과 부식 방지 베어링의 사용이 필수적입니다.

베어링의 수명은 재료 구성에 따라 완전히 물에 잠겼을 때 큰 영향을 받을 수 있습니다. 440 등급 스테인리스 스틸 베어링을 예로 들어 보겠습니다. 담수 및 약한 화학물질에 대한 높은 저항성을 나타내지만, 염수에 노출되거나 물에 완전히 담그면 급속하게 부식되기 쉽습니다.

440 등급 스테인리스 스틸 베어링은 패시베이션과 같은 외부 보호 기능을 사용하더라도 이러한 환경의 부식성을 견디기 어려워 성능 저하 및 조기 고장으로 이어집니다.

패시베이션에는 질산이나 구연산을 활용하여 표면에서 유리 철을 제거하는 금속 마감 공정이 포함됩니다. 이러한 화학적 처리를 통해 보호 산화물 층이 형성되어 공기와의 화학 반응 가능성이 줄어들고 부식이 방지됩니다. 그러나 해양 환경에서는 요소로부터 보호하지 않으면 부동태화된 금속이 결국 부식됩니다. 그렇다면 해저 응용 분야에 이상적인 재료는 무엇입니까?

세라믹 베어링은 부식성 환경에서 탁월하지만 초기 비용이 더 많이 들 수 있습니다. Si3N4 베어링과 같은 세라믹 베어링은 바닷물 및 여러 가지 가혹한 화학 물질과 반응하지 않으므로 영구적으로 물에 잠겨 있는 경우에도 일관된 성능을 추가할 수 있습니다. 이러한 특성은 해저 운영자에게 운영 효율성을 향상시키고 유지 관리 및 교체와 관련된 가동 중지 시간을 줄이는 안정적인 베어링 솔루션을 제공합니다.

마찰 및 마모 감소

세라믹 베어링은 강철 베어링에 비해 마찰 계수가 훨씬 낮기 때문에 에너지 소비가 감소하고 전체 시스템 효율성이 향상되며 수명이 늘어납니다.

세라믹 베어링용 재료인 지르코니아(ZrO2)와 질화규소(Si3N4)는 모두 뛰어난 내식성을 가지고 있습니다. 이러한 재료는 마찰 계수가 낮기 때문에 저속 응용 분야에서는 윤활 없이도 사용할 수 있습니다. 세라믹 재료의 탁월한 경도는 마모율을 낮추고 베어링의 서비스 수명을 연장하며 유지보수 및 교체를 위한 가동 중지 시간을 줄이는 데에도 기여합니다.

잔해 및 오염에 대한 저항성