재료와 윤활제를 고려한 베어링~가까운 곳에서 사용되는 베어링~(77, 제 1편)

KOYO 베어링 제조사에서 소개하는 베어링 시리즈를 소개합니다.

 

베어링은 다양한 기계에 사용되며 회전하는 축을 받쳐 보다 매끄럽게 회전하는 것을 돕고 있습니다.
최근에는 과학기술이 발전하면서 기계의 성능이 대폭 향상되고, 또 많은 새로운 기계가 만들어지고 있습니다.

이들 기계 중에는 기존의 일반적인 베어링이 아닌 '재료와 윤활제를 고려한 베어링'이 사용되고 있습니다.

이번에는 '쾌적한 삶', '건강한 삶', 그리고 '심신이 풍요로운 삶'을 주제로 우리의 삶을 지탱하는 '재료와 윤활제를 고려하여 사용한 베어링'을 소개합니다.

 

1. 재료와 윤활제를 고려한 베어링이란?
'재료와 윤활제를 고려한 베어링'은 어떤 것입니까?

일반적인 베어링 부품에는 금속재료가 사용되고 윤활제로 윤활유 또는 그리스가 사용됩니다.

그러나 이러한 일반적인 베어링은

전기가 발생하다
자력이 발생하다
산이나 알칼리 등에 의해 부식되기 쉽다
등의 환경에서 사용되면
쉽게 부서지거나 매끄러운 회전을 할 수 없게 됩니다.

 이런 환경에서도 사용할 수 있도록 재료와 윤활제를 고안한 베어링을 특수환경용 베어링이 있습니다.

 

2. 쾌적한 삶을 지탱하는 - 에어컨용 베어링

 

에어컨 실외기

 

에어컨 실외기에는 공기를 방 밖으로 내보내기 위해 팬이 설치되어 있으며 베어링은 이 팬을 지탱하고 있습니다.
최근 증가하고 있는 모터의 회전속도를 자유자재로 제어하는 (인버터) 모터에서는, 그 특성상, 작동중에 고주파 전류에 의한 전압이 발생합니다.
전압이 축적되어 일정량을 초과하면 베어링 내부로 전류가 통과하여 베어링이 고장날 수 있습니다.

이 현상을 '전식'이라고 합니다.

전식에 대하여 조금 설명하면 아래와 같습니다.

 

"전식"이란 어떤 손상입니까?
"전식"이란 회전 중의 베어링 내부에 전류가 통과할 경우에 굴림 접촉 부분의 매우 얇은 기름막을 통해 스파크가 발생하여 표면이 국부적으로 용해되었기 때문에 언뜻 보면 피칭형이 된 현상을 말합니다.

피트의 곳곳을 확대경으로 보면 분화구 모양의 움푹 패인 곳을 볼 수 있고 스파크 때 용융된 것을 알 수 있습니다.

또한 전식에 의해 구르는 면이 세탁판 모양이 될 수도 있습니다.

 

전식 손상 사례

손상 상태에 따른 원인과 대책

궤도면, 전동면에 발생한 피트 형 또는 세탁판 형태의 손상
손톱으로 긁어보고 빨래판 모양으로 느껴지는 것이나 피트 모양을 눈으로 볼 수 있는 정도의 것은 사용할 수 없다.

원인
전류가 통과함에 따라 생기는 스파크
대책
베어링에 전류를 통과시키지 않는 바이패스를 설치하다
절연 베어링을 사용하거나, 절연성을 가진 세라믹 볼을 사용한다.

 

이 때문에 절연 성능이 뛰어난(전류를 통과하기 어려운) 세라믹스를 구슬(전동체)에 사용한 베어링이 사용됩니다.

 

 

 

절연성능을 향상시키기위하여 세라믹 볼을 사용한 베어링 사례

 

조합 세라믹 베어링 - 특수 환경용 베어링

또한 세라믹 베어링은 인프라 관련 시설이나 병원 등에서 사용되는 중요한 설비 기기용 모터로 사용되어 돌발적인 설비 고장을 방지하고 있습니다.

안정적인 절연 성능!

전식에 강한 신세라믹 볼베어링이 장수명 제품 구현

 

1984년 일본 KOYO 베어링 제조사가 세계 최초 세라믹 볼을 실용화 했다는 놀라운 이야기네요.

제이텍트는 세계 최초로 세라믹 베어링을 실용화했습니다.

절연성능이 뛰어난 세라믹 베어링은 많은 중요 설비가 안정적으로 가동되는 데 도움을 주고 있습니다.

3. 건강한 삶을 지탱하는 - 의료기기용 베어링

 

 

 

MRI 의료용 기계

 

 

MRI용 모터

 

고령화가 진행됨에 따라 건강에 대한 관심이 높아지면서 전 세계적으로 의료기기가 증가하고 있습니다.

 

MRI(자기 공명 진단 장치)는, 강한 자기의 힘을 이용해 장기나 혈관을 촬영해, 신체의 내부를 검사합니다.

 

일반적인 베어링을 MRI의 강한 자기 아래에서 사용하면 자기장이 흐트러져 정밀한 검사를 할 수 없습니다.또한 베어링이 매끄럽게 회전하지 않게 됩니다.

 

따라서 강한 자기의 영향을 받지 않는 베어링이 MRI용으로 사용됩니다.

 

MRI 모터용 세라믹 볼 베어링

원문은 아래의 제조사의 홈페이지로 들어가시면 볼 수 있습니다.

 

材料と潤滑剤を工夫したベアリング　～身近なところで使われるベアリング～ | Koyo（ジェイテクト） (jtekt.co.jp)

材料と潤滑剤を工夫したベアリング　～身近なところで使われるベアリング～ | Koyo（ジェイテ