自己潤滑青銅ブッシュの品質をテストする方法: 材料、公差、摩耗のチェック

最近、エンジニアリング マネージャーは、最初の 200 時間の動作後に内径が 0.05 mm 変動したため、自己潤滑性のブロンズ ブッシングのバッチを返品しました。ブッシュは寸法チェックに合格し、表面はきれいに見えました。しかし、グラファイトプラグは浅すぎ、ブロンズマトリックスは認定グレードよりも柔らかかった。教訓は単純です。材料、潤滑剤、製造プロセスが検証されていない場合、自己潤滑性の青銅ブッシュは正しく見えても故障する可能性があります。

このガイドでは、不良バッチが組立ラインに届く前に、自己潤滑青銅ブッシュの品質をテストする方法について説明します。受入検査、サプライヤーの認定、またはさまざまなベアリング メーカーからの見積もりの​​比較のチェックリストとして使用してください。

材料の組成と微細構造: ブロンズ自体から始める

品質テストは、コーティングや最終研磨ではなく、合金から開始する必要があります。自己潤滑性青銅ブッシングは、錫青銅、鉛入り錫青銅、アルミニウム青銅、固体潤滑剤が埋め込まれた真鍮ベースの材料などから作られています。各グレードには、銅、錫、亜鉛、鉛、アルミニウム、鉄、ニッケル、その他の元素の割合が指定されています。工場からの材料証明書は役に立ちますが、実際のバッチによる確認が必要です。最も信頼できる方法は、発光分光分析または別の元素分析技術です。当社の鋳造工場では、鋳造前、鋳造中、完成部品の溶湯を炉でテストします。組成が選択したグレードと一致するまで、熱は放出されません。

構成レポートが示すべきこと

レポートには、合金の指定、測定された重量パーセント、および各元素の許容範囲がリストされる必要があります。機械加工性と埋め込み性に影響を与える鉛と、硬度と耐食性を高める錫に注意してください。銅の含有量が規定の範囲を下回ると、マトリックスの強度が低下します。不純物レベルが高いと、ブッシュの加工が不十分になったり、摩擦が大きくなったりする可能性があります。許容範囲はアプリケーションによって異なるため、選択に関する考慮事項を確認する価値があります。 産業機器用の自己潤滑銅合金軸受の選択 .

微細構造を見てください

構成だけでは健全なメタルを保証するものではありません。高品質の自己潤滑性ブロンズブッシングには、微細な粒子、均一に分布した相、最小の気孔率、および鋳造ブランクの収縮亀裂のない、制御された微細構造が必要です。金属組織サンプルを 50 倍または 100 倍の倍率で観察すると、これらの欠陥が明らかになります。機械加工後の仕上げ面の孔食は、多くの場合、ガスの多孔性またはドロスを示します。これらの欠陥はブッシュの寿命を縮め、相手シャフトを損傷する可能性があります。鋳造ブロンズタイプを指定する場合、 JDB600 鋳造ブロンズベアリング すべての製品エントリーは、材料グレードと構成に使用されるのと同じ鋳造規律に基づいているため、範囲は実用的な参考になります。

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硬度と接着の完全性: 荷重経路を確認してください

硬度は、ブッシングが摩耗、エッジ荷重、軽微な汚れにどのように耐えるかを制御します。試験方法は壁の厚さによって異なります。ブリネル硬度は、厚い鋳造青銅ブッシュに一般的です。ロックウェルまたはビッカース試験は、薄いバイメタル層やラップされたブッシングの場合に適しています。バッチ全体で硬度の範囲が安定していることは良い兆候です。ばらつきが大きい場合は、鋳造、冷却、または熱処理が一貫していないことを示します。

硬さも用途に合わせて選ぶ必要があります。ブッシュが硬すぎると、シャフトに対して研磨剤として作用する可能性があります。柔らかすぎると、研磨粒子が界面に入るとすぐに摩耗してしまいます。生産を開始する前に、購入仕様書で硬度の範囲について合意する価値があります。

バイメタルおよびラップブシュの接着の完全性

自己潤滑性の青銅製ブッシュは必ずしも固体の青銅であるとは限りません。多くは、スチールの裏打ちと焼結青銅の層を備えたバイメタル製品、または継ぎ目のある青銅で包まれた構造です。これらのデザインでは、ブロンズと裏材の間の結合がせん断応力に耐える必要があります。生産サンプルの破壊的な剥離またはプレス テストにより、剥離を検出できます。超音波検査は、大ロットの非破壊オプションを提供します。ラップされたブッシュの場合は、成形後に継ぎ目に隙間がないか検査し、内面に亀裂がないか検査してください。剥離や亀裂は荷重経路を変更し、すぐにブッシュの破損につながります。

寸法精度と公差の管理

寸法品質はテストが最も簡単ですが、最も頻繁に誤って扱われます。カタログ番号が十分ではありません。内径、外径、肉厚、長さ、フランジ厚さ、フランジ同心度、直角度を測定します。マイクロメーター、ボアゲージ、三次元測定機などを使用してください。大量の受け入れ検査の場合、ゴー/ノーゴーゲージは許容されますが、テーパーや楕円形は表示されません。以下の表は、最低限の品質証拠として扱うことを推奨する受入チェックを示しています。

公差は実際の動作条件に合わせて選択する必要があります。油圧ポンプの圧入ブッシュは、金型内のスリップフィット ガイド ブッシュとは異なります。適切なクリアランスは、シャフトの速度、負荷、温度、材料の膨張によって異なります。実際の概要については、 メートル法ブロンズベアリング公差選択ガイド アプリケーションとのクリアランスを調整する方法を説明します。

固体潤滑剤の含有量と分布を検査する

自己潤滑機能は、この製品ファミリーの中核です。品質は固体潤滑剤の種類、覆われた表面の割合、および潤滑剤ポケットの深さに依存します。グラファイトプラグが最も一般的ですが、設計によっては二硫化モリブデンやその他の添加剤も使用されます。

プラグパターンを低倍率で目視で確認してください。プラグは均等な間隔で配置され、亀裂がなく、指定された範囲内で同一平面またはわずかに凹んでいる必要があります。浅すぎるプラグは早期に摩耗し、無地のブロンズの表面が残ります。プラグが深すぎると耐荷重面積が減少し、圧力がかかると亀裂が入る可能性があります。プラグの緩みや黒鉛の汚れは、加工不良の一般的な兆候です。のような製品 JDB650固体潤滑軸受 真鍮マトリックスで定義されたプラグパターンを使用します。これにより、視覚的および寸法チェックが簡単になりますが、同じ検査規律が JDB または SF シリーズのブッシングに適用されます。

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機能的摩耗と PV テスト: 重要な証拠

テストデータは、自己潤滑ブロンズブッシュの品質を示す最も説得力のある証拠です。一般的なテストでは、一定の圧力とスライド速度で硬化シャフトに対してブッシュを実行し、摩耗深さ、摩擦、温度、および動作騒音を測定します。テストは実際のアプリケーションを表す必要があります。メガパスカル単位の圧力とメートル/秒単位の表面速度の積である PV 制限は有用な評価ですが、保証するものではありません。インターフェース温度の上昇が速すぎる場合、ブッシングは低い PV では合格しますが、より高い PV では故障する可能性があります。

温度曲線に注目してください。温度がメーカーの推奨温度を超えると、転写フィルムが破損する可能性があります。その結果、摩擦が増大し、摩耗が速くなり、シャフトに傷がつきます。薄肉でメンテナンスフリーの設計の場合、 SF-1オイルレスベアリング 、この種のテストはシャフトの仕上げ要件も検証します。オペレーティングウィンドウに一致する摩耗データを必ずリクエストしてください。

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サプライヤーの試験証拠を確認する

サプライヤーは品質システムの一部です。信頼できる情報源は、何をいつテストするかを説明できる必要があります。当社の工場では、組成管理に分光計を使用し、機械加工部品の寸法をチェックし、グラファイトプラグパターンを検査し、材料組成と機械的特性について第三者によるテストを手配します。トレーサビリティーを必要とするお客様には試験報告書をご提供させていただきます。

サプライヤーを承認する前に、次のことを尋ねてください。

• 各ロットの材料証明書または分光分析レポート。
• 硬さ試験の記録です。
• 代表的な部品の寸法検査データです。
• 潤滑剤面積率とプラグ深さの制御方法の説明。
• 重要なアプリケーションに関するサードパーティのテスト レポート。

見直しにも役立ちます 自己潤滑青銅ブッシュの購入に関するよくある誤解 注文を確定する前に。

自己潤滑性のブロンズブッシュは小さなコンポーネントですが、機械のランニングコストと稼働時間を決定します。間違ったパラメータをテストすると、表面上の欠陥のみが検出されます。組成、硬度、結合、公差、潤滑剤の分布、摩耗挙動をテストすると、部品を信頼するために必要な実際的な証拠が得られます。