Apresentação sobre rolamentos cerâmicos

PME 2310-Materiais para Construção Mecânica

Rolamentos Cerâmicos de Esferas
Guilherme Abritta Paula Rocha Luís Eduardo Boni Cruz Thiago Leister Sá
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Objetivos
• Cerâmicas Utilizadas
• Vantagens • Processos de Fabricação • Lubrificação e Desgaste
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Propriedades das cerâmicas
Propriedade
Tenacidade à fratura (MN m-3/2) Dureza (HV) Módulo de Elasticidade (GPa) Resistência à flexão (MPa) Densidade (g/cm3) Resistência à corrosão Resistência ao calor (ºC) Coeficiente de expansão linear ( ºC-1) Nitreto Zircônia de Silício ZrO2 Si3N4 6 1500 320 1100 3,2 Média 800 ou mais 3,2x10-6 5 1200 220 1400 6,0 Alta 200 10,5 x10-6 Carboneto de Sílicio SiC 4 2200 380 500 3,1 Alta 1000 ou mais 10,5 x10-6 Alumina Al2O3 3,5 1600 350 300 3,8 Alta 1000 ou mais 7,1 x10-6

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Teste de vida de rolagem sob carga

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Resultados

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Aplicabilidade
Cerâmica Nitreto de Silício Avaliação Adequado Situação Alta rotação, alta carga, ambientes corrosivos e altas temperaturas Alta corrosão e carga limitada

Zircônia

Adequado para algumas situações

Carboneto de Silício Adequado para alguma situações

Alta corrosão, altíssimas temperaturas e carga limitada 6

Alumina

Inadequado

Vantagens
• Redução de atrito
• Não precisa de lubrificação • Maior carga radial suportada • Maior temperatura de operação

• Trabalho em ambientes agressivos

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Comparações

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Cerâmica x Metal

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Potência dissipada para vários rolamentos

Processos de Fabricação
• HIP(Hot Isostatic Pressing)

• MFP (Magnetic Float Polishing)

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Hot Isostatic Pressing

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Pó de diamante

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Lubrificação

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Desgaste

Pista interna original de aço
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Desgaste

Pista interna com esferas de cerâmica Testada a 90000 rpm por 1600 h

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Desgaste

Pista interna com esferas de aço Testada a 90000 rpm por 1600 h

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Falha prematura por fadiga

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Conclusões
• Constatou-se que os rolamentos cerâmicos