In sommige sectoren en toepassingen zijn de spanningen waaraan een lineaire bewegingsoplossing wordt blootgesteld enorm. Trillingen, wrijving, belastingen die moeten worden ondersteund zonder te vervormen, zijn slechts enkele van de betrokken variabelen die de levensduur van een lineaire geleider kunnen verkorten – zelfs aanzienlijk.
In de spoorwegsector komen deze spanningen dagelijks voor en hebben ze een sterke impact op sporen en lagers. Dit maakt het noodzakelijk om enkele productiemaatregelen te nemen om te zorgen voor:
– Verhoogde slijtvastheid
– Verhoogde weerstand tegen vervorming
– Verhoogd aantal cycli
Met name in de spoorwegsector worden lineaire geleiders toegepast bij de behandeling van buiten- en binnendeuren, evenals bij de behandeling van ruimten waarin zich accu’s bevinden. Onderdelen die niet alleen zware gewichten dragen, maar ook voortdurend worden blootgesteld aan trillingen en spanningen van de rijdende trein.
Criteria voor de keuze van een lineaire geleider
Bepalend voor de keuze dienen de fabricagecriteria te zijn, die de gekozen oplossing een lange levensduur en hoge betrouwbaarheid kunnen garanderen.
Eerst de hardingsbehandeling. Inductieharden is het hardingsproces dat aan lineaire geleiders de beste sterkte- en duurzaamheidskwaliteiten geeft, diep in het materiaal kan inwerken en het sterkte geeft op de punten met de grootste spanning.
Andere essentiële criteria om te overwegen zijn de zuiverheid van het staalmateriaal, d.w.z. het koolstofgehalte, evenals extra oppervlaktebehandelingen die de baan een gladder oppervlak geven en een efficiëntere geleiding bevorderen.
Zonder deze belangrijke kenmerken kan de rail gedurende zijn hele levenscyclus geen zware lasten dragen, en zal de toepassing slijten en uiteindelijk kapotgaan, wat leidt tot stilstand en extra kosten voor vervanging met zich meebrengt.
De voordelen van harden
De voordelen van inductieharden zijn vooral duidelijk in de spoorwegtoepassingen.
Inductieharden is een speciaal indirect hardingssysteem dat bestaat uit het onderwerpen van het materiaal aan de stroom van elektrische stroom om het te oververhitten.
Het materiaal wordt daarna snel afgekoeld. Dit type proces verbetert de hardheidskenmerken van het staal, waardoor een zone van hoge hardheid ontstaat voor een diepte die kan variëren van 1,2 tot 5 mm.
Het is essentieel dat de harding diep is om het deel onder het oppervlak van het metaal te betrekken, dat op bepaalde punten het meest wordt blootgesteld aan spanning (de zogenaamde Hertziaanse contactpunten).
Alternatieve processen voor inductieharden (zoals nitreren) zijn niet in staat om de binnenste lagen van het metaal te harden en stoppen op slechts 0,2-0,3 mm van het oppervlak.
Het risico bij het implementeren van eenvoudig genitreerde geleiders in toepassingen met zware belasting is dat er spanningsscheuren ontstaan op het oppervlak van de rails op de punten met het grootste contact tussen de rails en de lagers.
Een ander voordeel van harden is dat het de mogelijkheid biedt van extra oppervlakteafwerking en slijpbehandelingen die de gladheid vergroten en het baanoppervlak nog gladder maken.
Een baan die wordt genitreerd, kan namelijk geen gebruik maken van slijpbehandelingen, omdat die de genitreerde laag volledig zouden verwijderen.
Sectoren waar de gladheid en stilte van een geleider – drivers die een goede oppervlakteslijpbehandeling kan verhogen – fundamenteel zijn, zouden hun keuze moeten richten op geharde geleiders.
Download het witboek “Oplossingen voor het harden van lineaire geleiders”
