焼結青銅ブッシング vs ソリッド青銅ブッシング:実用的な選択ガイド

焼結青銅ブッシュとソリッドブロンズブッシュの違いは何ですか

焼結青銅ブッシングは青銅粉末を圧縮し、油を蓄える多孔質構造に焼結して作られますが、固体青銅ブッシングは完全に緻密な鋳造または押出バーから機械加工され、ボアの外側から供給される潤滑剤に依存します。この 1 つの違いが、この記事での他のすべての比較の原動力となります。

焼結ルート：粉末、プレス、炉

ブロンズ粉末は金型内でほぼ最終形状にプレスされ、炉内で加熱されて粒子が結合し、油が真空含浸された制御された 15 ～ 25% の相互接続された細孔ネットワークが残ります。このプロセスはネットシェイプに近いため、焼結ブッシュは標準的なメートルサイズおよび大量生産に対して効率的になります。多孔質層の下により強力な鋼シェルが必要な場合、Zhejiang Shuangnuo Bearing Technology Co., Ltd. はそのような設計を提供します。 スチールバッキング上に焼結銅層を備えた含油バイメタルベアリング .

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ソリッドルート：バーを鋳造し、その後機械加工する

ソリッドブロンズブッシュは、遠心鋳造または連続鋳造棒として始まり、旋削、ボーリング、ブローチ加工によって完成します。意図的な多孔性がないため、壁は十分に緻密で、より高い応力に耐えることができ、大きな直径、フランジ付き本体、キー溝、油溝、およびアルミニウム青銅や高鉛錫青銅などの非標準合金を使用できます。

性能を決める構造の違い

気孔率は、圧縮強度、衝撃靱性、および最大動作温度を犠牲にして自己完結型のオイル貯蔵を生み出すため、2 つのブッシュ ファミリを分ける唯一の特性です。

負荷容量、PV 制限および摩耗寿命

継続的に高負荷がかかる場合には、ソリッドブロンズの方が安全な素材です。メンテナンスフリーで中程度の負荷がかかる場合には、焼結青銅が有効なソリューションです。エンジニアリングの略語は PV 限界であり、軸受圧力と滑り速度の積です。

一般的な含油焼結ブッシュの定格は、低速連続使用で約 1.8 MPa-m/s ですが、オイルを強制供給された溝付きソリッドブッシュは約 5.6 MPa-m/s に達します。実際の結果については、 ブロンズブッシングの PV 制限とアップグレード戦略 ガイド。

表面速度 0.5 m/s 未満での硬化シャフト上のブッシュの典型的な設計値 (MPa-m/s)。実際の制限は、温度、冷却、シャフトの仕上げによって異なります。

摩耗寿命も同じパターンに従います。完全に潤滑されたソリッドブロンズは、高速でそのボア形状をより長く保持するため、負荷が軽い場合を除き、0.5 m/s を超える連続回転シャフトに焼結ブロンズが指定されることはほとんどありません。発振、停止、始動、または潤滑が不十分な作業では、焼結青銅はボアの頂部に達する潤滑剤に依存しないため、よく耐えることがよくあります。シャフト硬度は HRC 45 以上、仕上げは Ra 0.8 以上が推奨されます。より深く見る 焼結青銅ブッシュと鋳造青銅ブッシュの寿命の比較 メンテナンス分析に表示されます。

摩擦、皮膜形成、走行挙動

焼結ブロンズは外部からの供給なしで独自の油膜を形成しますが、ソリッドブロンズは溝と潤滑剤源を必要としますが、一度潤滑すると、はるかに過酷な連続運転に耐えます。

焼結メカニズムは熱によるものです。シャフトがボアを加熱すると、細孔内の油が表面に膨張して境界膜を形成します。ベアリングが冷えるとオイルが引き戻されます。貯留量には限りがあるため、最終的には再含浸が必要になります。ソリッドブロンズはオイルを蓄えることができないため、摩擦は溝の形状、粘度、供給圧力によって決まります。これらが正しければ、より低温で動作し、高速走行時にクリアランスをより長く保持できます。

外部オイルは受け入れられないが、単純な多孔質壁、固体潤滑剤プラグを備えた鋳造青銅製ブッシングには義務が厳しすぎる場合、 JDB600 鋳造ブロンズ自己潤滑ベアリング 、内蔵の乾式潤滑剤供給により、固体ブロンズの緻密な構造を供給します。

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コスト、公差、製造上の制約

焼結ブロンズは、大量生産および標準サイズで優れています。機械加工の柔軟性、大口径、または非標準合金が仕事を推進する場合には、ソリッド ブロンズが最適です。

焼結では、体積に応じて償却される工具コストがかかり、その後、ピースあたりの材料コストと機械加工コストが低くなります。ソリッド ルートでは鋳造バーを使用し、チップを回転させるたびに支払いが発生しますが、金型が必要ないため、1 回限りの修理や試作には安価です。また、プレスと炉のサイズにより、焼結部品の直径は通常 150 mm 未満のコンパクトなものに制限されますが、固体ブロンズの直径は数百ミリメートルに達する場合があります。

同じ理由で公差も異なります。焼結ブッシュは焼結後にサイジングまたは鋳造され、一般に IT6 ～ IT7 のボアを保持します。機械加工されたソリッドブロンズは、同心度、フランジの直角度、仕上げを完全に制御して IT5 から IT7 を保持します。 オイルレスブロンズブッシュの公差と取り付けガイド 実践的な言葉で説明します。

選考プロセスは4ステップ

負荷、速度、潤滑アクセス、生産量を定義します。正しいブッシュ ファミリが明らかになります。

1. 動作点での PV 値を計算し、上記の 1.8 および 5.6 MPa-m/s の基準と比較します。必要な寿命で値が焼結限界を超える場合は、ソリッドブロンズに移行します。
2. 潤滑アクセスを確認してください。ベアリングの位置が密閉されている場合、無人である場合、または汚染されている場合、焼結青銅の内部油貯留は決定的な利点となります。
3. 穴寸法、公差、フランジ、数量を設定します。 500 個を超える標準メートルサイズでは焼結が有利です。大きなボア、非標準合金、および短距離の場合は、機械加工されたソリッドブロンズが好まれます。
4. 材料構成と機械的データを製造元に確認してください。 Zhejiang Shuangnuo Bearing Technology Co., Ltd. は、焼結青銅製品と鋳造青銅製品の両方について分光化学分析と機械試験レポートを提供しています。

メンテナンスアクセスのないコンパクトな高負荷アセンブリの場合、 SF1B 青銅系焼結軸受 SF-1 ファミリのポリマーブレンドオーバーレイは、ボアのメンテナンスフリーを維持しながら耐荷重を向上させるため、実用的な中間オプションです。

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よくある質問

これら 2 つのブッシング材料を比較する際にエンジニアが最もよく尋ねる質問に対する簡単な答えです。