Měď
Stavební kámen ložiskových slitin
Měď představuje základní chemický prvek nezbytný pro výrobu bronzu, mosazi a dalších kluzných slitin. Její jedinečná kombinace tepelné vodivosti, odolnosti vůči korozi a obrovské všestrannosti při legování z ní činí nepostradatelný prvek v ložiskových technologiích.
Použití mědi v kluzných aplikacích
Měď (Cu) je lidstvem pro výrobu ložisek a opěrných bodů používána již po tisíciletí. Ačkoli se čistá měď z důvodu své měkkosti a náchylnosti k zadírání (otěru) používá jako přímý kluzný povrch jen velmi zřídka, slouží jako naprosto klíčový základní prvek pro nejdůležitější ložiskové slitiny světa — bronz a mosaz.
Legováním mědi s cínem vzniká bronz — klasický ložiskový materiál vysoce ceněný pro svou únosnost a fantastickou odolnost proti opotřebení. Pokud je měď legována se zinkem, získáváme mosaz — kov nabízející výbornou obrobitelnost a ochranu proti korozi. Tyto slitiny tvoří pevnou páteř technologií průmyslových ložisek.
Společnost JBM vyrábí kluzná ložiska z velmi širokého spektra měděných slitin, a to od masivních pouzder z litého bronzu až po svinovaná ložiska z fosforového bronzu. Hlubší pochopení fyzikálních vlastností mědi vám pomůže při výběru optimální slitiny.
Rodiny ložiskových slitin na bázi mědi
Cínový bronz — legendární ložiskový materiál
Vysoká pevnost s výbornou obrobitelností
Námořní kvalita, naprosto odolný korozi
Skvěle pohlcuje prach, unese těžká břemena
Vlastnosti čisté mědi
| Chemická značka | Cu |
| Protonové číslo | 29 |
| Hustota | 8.96 g/cm³ |
| Bod tání | 1085 °C |
| Tepelná vodivost | 401 W/m·K |
| Elektrická vodivost | 100% IACS |
| Pevnost v tahu | 210 MPa (žíhaná) |
| Tvrdost | HB 35-45 |
| Barva | Červenoranžová |
Proč nelze použít čistou měď?
Čistá měď je pro většinu ložiskových aplikací až příliš měkká a v kontaktu s ocelovou hřídelí má silné sklony k zadírání (za studena se přivaří). Legování s cínem, zinkem nebo olovem radikálně vylepšuje kluzné vlastnosti, zatímco z mědi zůstávají zachovány neocenitelné tepelné a protikorozní benefity.
Z jakého důvodu je měď pro ložiska nenahraditelná
Měď dodává ložiskům naprosto jedinečné fyzikální vlastnosti, díky nimž je ideálním materiálem. Pojďme se podívat, čím přesně přispívá k výkonu slitin:
Mimořádný odvod tepla
401 W/m·K
Lepší tepelnou vodivostí disponuje už jen vzácné stříbro. Měď dokáže bleskurychle odvést ztrátové teplo z třecí plochy ložiska, a brání tak degradaci a přepálení mazacího oleje.
Odolnost proti korozi
Vynikající
Měď na svém povrchu vytváří ochrannou patinu, která zamezuje další hluboké korozi. Slitiny mědi díky tomu excelují v mořském, chemickém i trvale vlhkém prostředí.
Tvarová poddajnost
Vysoká
Přirozená tažnost mědi umožňuje ložiskům, aby se doslova přizpůsobily mikro-nedokonalostem hřídele nebo mírné nesouososti a rovnoměrně tak rozložily zátěž.
Schopnost pohlcovat prach
Dobrá
Poměrně měkká měděná matrice do sebe dokáže vsáknout a "zapouzdřit" zbloudilé kousky prachu nebo otěru, a chrání tak povrch hřídele před vydřením v prašném prostředí.
Skvělá obrobitelnost
Vynikající
Slitiny mědi jdou na strojích bleskově frézovat i soustružit, což přináší velmi hladký povrch, úsporu výrobních nákladů i schopnost držet naprosto dokonalé tolerance.
Antimikrobiální efekt
Přirozený
Měď zcela přirozeně a účinně likviduje usazené bakterie i viry. Naprosto nepostradatelná vlastnost v potravinářství, farmacii nebo zdravotnictví.
Nejběžnější příměsi a typy bronzu
Rozdílné legovací (příměsové) prvky dodávají kluzným ložiskům naprosto odlišné specifikace. Přinášíme základní porovnání těch nejdůležitějších slitin mědi a jejich doporučené využití v praxi.
| Typ slitiny | Základní složení | Klíčové vlastnosti | Typické použití | Produkty JBM |
|---|---|---|---|---|
| Cínový bronz | Cu + 10-12% Sn | Skvělá odolnost k opotřebení, vysoká stabilita zatížení | Těžké strojírenství, ozubená kola a šneky | Odlévaný bronz |
| Fosforový bronz | Cu + 5-10% Sn + P | Extrémně vysoká mez únavy materiálu, pružinové chování | Svinovaná (zakružovaná) pouzdra, pružiny a elektrika | Svinovaný bronz |
| Olověný bronz | Cu + 10% Sn + 10% Pb | Dokonale pohlcuje prach, výjimečná obrana proti zadření | Hlavní motorová ložiska klik, vysoko namáhané spoje | Bimetal (Dvoukov) |
| Hliníkový bronz | Cu + 9-14% Al | Pevnost srovnatelná s ocelí, rezistence vůči mořské vodě | Lodě, ropné plošiny a extrémně žíravé prostředí | JBM-820 |
| Vysokopevnostní mosaz | Cu + 25% Zn + Al | Nevídaná tvrdost, dokonalá schopnost tlumit tvrdé nárazy | Extrémní tlak s pomalým pohybem. Doplňuje se grafitem | Pouzdra s grafitem |
| Dělovina (Gunmetal) | Cu + 10% Sn + 2% Zn | Všestranný ložiskový prvek s mimořádně dobrou slévatelností | Ventily, průmyslové čerpadla, obecná strojařina | Odlévaný bronz |
Měděné slitiny bez obsahu olova (Lead-Free)
Tradiční olověné bronzy sice dodnes nabízí špičkový výkon, čelí však stále tvrdším zákazům a restrikcím ohledně životního prostředí (např. v EU). JBM již plně pokrývá trh bezolovnatými alternativami, které tyto směrnice (RoHS) dokonale splňují.
K čemu v ložisku vůbec slouží olovo?
Olovo se do bronzových slitin odjakživa míchalo hned z několika podstatných důvodů:
- Zlepšuje lámání třísky — olovo pomáhá snadněji odvrtat a ofrézovat tvar
- Působí jako vlastní mazivo — olovo se na povrchu umí "rozmáznout" a udělat film
- Skvěle pohlcuje znečištění — měkké olovo do sebe spolehlivě vtáhne abrazivní prach
- Brání nečekanému zadření — slouží jako polštář, když na chvíli praskne olejový film
Bezolovnaté alternativy a řešení
JBM nabízí řadu inovativních řešení pro nahrazení toxického olova při splnění norem RoHS:
- CuSn8Ni — Místo olova se míchá zpevňující Nikl pro vysokou otěruvzdornost
- CuSn8Bi — Přísada Bizmutu poskytuje velmi podobně snadnou obrobitelnost jako u Olova
- CuAl10Ni — Hliníkové bronzy jsou z podstaty věci bezolovnaté již z výroby
- Kluzná vrstva PTFE — Samomazný plast na povrchu dává zapomenout na nutnost těžkých kovů
Měděné slitiny (Bronz) proti zbytku světa
| Vlastnost | Slitiny mědi (Bronz) | Konstrukční ocel | Hliník | Polymery (PTFE plast) |
|---|---|---|---|---|
| Max. únosnost tlaku | Obrovsky vysoká | Obrovsky vysoká | Nízká až Střední | Pouze Střední |
| Odvod tepla (Vodivost) | Zcela fantastická | Dobrá | Zcela fantastická | Velmi špatná |
| Odolnost vůči korozi | Velmi dobrá až Dokonalá | Velmi špatná | Dobrá | Dokonalá |
| Umí být samomazné? | Pouze s grafitovými zátkami | Ne | Ne | Ano (materiálově vrozené) |
| Třísková obrobitelnost | Vynikající | Dobrá | Vynikající | Omezená/Dobrá |
| Absorpce rázových tlaků | Vynikající | Dobrá | Dostačující | Dostačující |
| Teplotní mantinely | -40 °C až +300 °C | -40 °C až +400 °C | -40 °C až +150 °C | -200 °C až +280 °C |
| Cena | Střední až Vyšší | Nízká | Středně-nízká | Střední |
| Nejlepší uplatnění a místo | Masivní váhy a vysoké teploty | Valivá ložiska (kuličková) | Ultralehké sestavy | Aplikace náročné na čistotu a nulovou údržbu |
Naše nabídka ložisek na bázi mědi
Pouzdra z litého bronzu
Soustružena a obráběna z masivních polotovarů litého bronzu. Několik jakostních tříd pro zacílení na konkrétní otáčky a tlak.
Zjistit více →Svinovaná (zakružovaná) pouzdra
Ložisko stočené ze svitku velmi pevného fosforového bronzu CuSn8. Ideální pro montáž do omezeného zástavbového prostoru.
Zjistit více →Bimetalová pouzdra
Bezkonkurenční síla oceli se slinutou vrstvou pravého bronzu. Ohromná nosnost oblíbená v automobilovém průmyslu.
Zjistit více →Bronz s grafitovými zátkami
Vysoce pevný bronz doplněný o pevné (tuhé) zátky z grafitu. Garantuje zcela spolehlivý chod bez nutnosti údržby olejem.
Zjistit více →Porézní slinutý bronz
Prášková metalurgie pro tvorbu mikropórů, jež do sebe nasají olej jako houba. Velmi tiché uložení pro malé elektromotory.
Zjistit více →Ocelo-bronzový Bimetal
Pevný a tuhý ocelový obal, v němž je napevno vsazena kluzná ložisková bronzová výstelka.
Zjistit více →Máte potíže při výběru toho nejvhodnějšího řešení a přesného složení mědi? Kontaktujte zdarma naše inženýry.
Kontaktovat vývojové odděleníPoptáváte precizní bronzová ložiska?
V JBM produkujeme zcela kompletní sortiment pouzder a ložisek z měděných slitin — od odlévaného a svinovaného bronzu, přes bimetaly až po těžký námořní hliníkový bronz. Společně najdeme slitinu, která bude mít ten ideální kompromis mezi únosností, rychlostí a odpovídající cenou.
Vyžádat si cenovou nabídku