Applicazione di un nuovo processo di indurimento superficiale degli ingranaggi da parte di ZZ Bearings

2023-01-25

La fatica da contatto della superficie dell'ingranaggio è uno dei fattori principali che limitano la vita utile dei cuscinetti orientabili. Ciò è particolarmente vero negli ambienti operativi dei macchinari pesanti – caratterizzati da frequenti avviamenti e arresti e dall'esposizione a carichi d'urto – dove la sfaldatura della superficie dell'ingranaggio porta spesso alla rottura prematura dell'intero componente. Per superare questo collo di bottiglia, il Dipartimento di Ingegneria di Processo di ZZ Bearings ha introdotto la più recente tecnologia di tempra a induzione profonda e ha implementato una revisione completa e focalizzata sulla precisione del suo flusso di lavoro esistente di cementazione e tempra.

Mentre il processo tradizionale di cementazione e tempra è ben consolidato, tende a presentare problemi come profondità irregolare dello strato indurito e distribuzione subottimale delle tensioni residue quando applicato a componenti anulari di grande diametro. Il nuovo processo adottato da ZZ Bearings utilizza il riscaldamento a induzione ad alta frequenza abbinato a un raffreddamento a spruzzo d'acqua controllato da computer. Ciò consente un controllo preciso sia della zona di riscaldamento che della velocità di raffreddamento, portando alla formazione di uno strato indurito sulla superficie dell'ingranaggio caratterizzato da una profondità ottimale e da un gradiente di durezza graduale. L'analisi metallografica rivela che le superfici degli ingranaggi trattate con questo nuovo processo presentano una microstruttura martensitica più fine e uniforme, insieme a livelli significativamente elevati di tensione residua di compressione – fattori che collettivamente e sostanzialmente migliorano la resistenza alla fatica da contatto.

Durante i test di vita accelerata su banco condotti da un laboratorio terzo indipendente e autorevole, i cuscinetti orientabili ZZ trattati con il nuovo processo hanno dimostrato una durata eccezionale. In condizioni simulate di carico d'urto pesante, questi cuscinetti hanno superato di 1,5 volte la loro vita utile di progetto – misurata in cicli operativi – senza mostrare alcuna cricca percepibile. Al contrario, i prodotti del gruppo di controllo si sono guastati dopo aver completato lo stesso numero di cicli. I dati dimostrano in modo conclusivo che questo nuovo processo estende la vita a fatica da contatto del prodotto di oltre il 50%. Questo aggiornamento tecnologico non solo migliora la competitività del prodotto, ma si traduce anche in benefici tangibili per gli utenti finali, consentendo intervalli di sostituzione più lunghi e una riduzione significativa del costo totale di proprietà (TCO). Attualmente, questo processo avanzato è stato completamente integrato nelle linee di produzione per le nostre linee di prodotti di cuscinetti orientabili di fascia medio-alta.

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