รู้จักกับ ตลับลูกปืนพลาสติก
สารบัญ
ตลับลูกปืนพลาสติก (Plastic Bearing) หรือ แบริ่งพลาสติก เป็นอีกอุปกรณ์ที่นิยมใช้ในการออกแบบเครื่องจักรในอุตสาหกรรม แล้วตลับลูกปืนชนิดนี้แตกต่างจากตลับลูกปืนทั่วไปอย่างไร มีข้อดีและข้อเสียอะไรบ้าง ทั้งหมดนี้หาคำตอบได้ในบทความนี้
ตลับลูกปืนพลาสติก แตกต่างกับ ตลับลูกปืนทั่วไปอย่างไร
ตลับลูกปืนพลาสติก (Plastic Bearing) มีความแตกต่างไปจากตลับลูกปืนธรรมดาทั่วไป คือ วัสดุที่นำมาใช้ทำส่วนประกอบของตลับลูกปืน จะทำมาจากพลาสติก ซึ่งพลาสติกที่ใช้นั้นเป็นที่รู้จักกันดีในอุตสาหกรรมเช่น Polyamide(Nylon), Polyethylene(PE), Polypropylene(PP) หรือวัสดุเฉพาะอย่าง Polyether ether ketone (PEEK) เป็นต้น โดยวัสดุที่นำมาใช้จะทำให้แบริ่งมีคุณสมบัติแตกต่างกันไป ผู้ใช้จึงจำเป็นต้องเลือกใช้ให้ตรงกับลักษณะงานเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด
ตลับลูกปืนพลาสติก ใช้งานในอุตสาหกรรมอะไร
ตลับลูกปืนพลาสติกส่วนใหญ่จะใช้ในอุตสาหกรรมที่ต้องการสภาพแวดล้อมที่มีความสะอาด ไม่มีสิ่งปนเปื้อน ตัวอย่างเช่น อุตสาหกรรมอาหารและยา เนื่องจากตลับลูกปืนพลาสติกนั้นไม่จำเป็นต้องใช้จาระบี (Grease) ในการลดแรงเสียดทานจึงมั่นใจได้ว่าจะไม่มีการปนเปื้อนเกิดขึ้น
ตลับลูกปืนพลาสติก มีกี่ชนิด
ตลับลูกปืนพลาสติกสามารถแบ่งตามรูปร่างได้เป็น 3 ชนิด ดังนี้
ตลับลูกปืนเม็ดกลมพลาสติก (Plastic Ball Bearing)
- ตลับลูกปืนเม็ดกลมพลาสติก (Plastic Ball Bearing)
ส่วนที่เรียกว่า แหวนนอก (Outer Race), แหวนใน (Inner Race), รัง (Separator หรือ Cage) และแผ่นป้องกันสิ่งแปลกปลอม(Seal, Shield) จะทำมาจากพลาสติก
ส่วนเม็ดลูกปืน (Ball) นั้นจะมีวัสดุที่ใช้ในการผลิต มี 3 ชนิด คือ
1. สเตนเลส (Stainless Steel)
2. แก้ว (Soda-lime glass, Borosilicate glass)
3. พลาสติกโพลิเอไมด์-อิไมด์ (Polyamide-imide [PAI])
ตลับลูกปืนกาบ (Plain Bearing)
- ตลับลูกปืนกาบ หรือ แบริ่งกาบ (Plain bearing)
วัสดุของตัวแบริ่งจะเป็นพลาสติก ตัวอย่างเช่น พอลิเอไมด์(ไนลอน), โพลีเอทิลีน, โพลีโพรพิลีน
ตลับลูกปืนตุ๊กตา (Pillow Block Bearing)
- ตลับลูกปืนตุ๊กตา (Pillow Block Bearing)
ตัว housing ของตลับลูกปืนสำหรับประกอบกับตลับลูกปืนนั้น จะมีผลิตจากพลาสติกวิศวกรรม หลากหลายชนิดเพื่อให้มีคุณสมบัติที่ทนทางต่อสภาพแวดล้อม โดยตลับลูกปืนตุ๊กตาแบบพลาสติกมีให้เลือกทั้งแบบ ตลับลูกปืนแบบโลหะ และตลับลูกปืนแบบพลาสติก
ข้อดีและข้อเสียของ ตลับลูกปืนพลาสติก
เรามาดูกันครับว่า ตลับลูกปืนพลาสติกนั้นมีข้อดีและข้อเสียอะไรบ้าง ก่อนการนำไปใช้ในงานออกแบบ
ข้อดี
- ไม่จำเป็นต้องใช้สารหล่อลื่นจำพวกจาระบีทำให้ไม่ก่อให้เกิดการปนเปื้อน
- ใช้แรงในการสวมอัดน้อยกว่า
- มีวัสดุหลากหลายให้เลือก ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติที่ต้องการ อีกทั้งยังมีน้ำหนักเบากว่าตลับลูกปืนแบบธรรมดา
- ทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมีได้ดีกว่าตลับลูกปืนแบบธรรมดา
- สามารถเข้าถึงมาตรฐาน FDA ได้ (FDA: Food and Drug Administration องค์การอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกา) และ RoHS(Restriction of Hazardous Substances) ได้
- มีความทนทานเมื่อรับแรงกระแทก (Impact load) มากกว่าตลับลูกปืนธรรมดาเนื่องจากมีความยืดหยุ่นของพลาสติก
ข้อเสีย
- มีราคาแพงเมื่อเทียบกับตลับลูกปืนธรรมดา
- ไม่เป็นที่นิยมแพร่หลาย ทำให้หาซื้อได้ยาก
- รับน้ำหนักได้น้อยกว่าตลับลูกปืนธรรมดาที่ขนาดเดียวกัน
- ทนความร้อนได้น้อยกว่าตลับลูกปืนธรรมดา
- เกิดการสึกหรอได้ง่ายกว่าเมื่อใช้งานที่ความเร็วรอบ (RPM)สูง
- แบริ่งพลาสติกเกิดเสียงดัง(noise) ตอนใช้งานมากว่าเมื่อเทียบกับแบริ่งธรรมดา
ก่อนเลือกใช้ตลับลูกปืนพลาสติกต้องคำนึงถึงอะไรบ้าง
- เส้นผ่านศูนย์กลางด้านนอก สามารถดูได้จากจุดที่ต้องการนำแบริ่งไปติดตั้ง
- เส้นผ่านศูนย์กลางด้านใน เพื่อให้สามารถประกอบเข้ากับเพลาที่มีอยู่ได้
- ความหนาของแบริ่ง
- การรับแรง(Load) เช่น แรงในแนวรัศมี, แรงในแนวแกน หรือ แรงทั้งสองชนิดพร้อมกัน
- ช่วงอุณภูมิที่ใช้งานต้องอยู่ระหว่าง -100 ถึง 300 องศาเซลเซียส
- ความเร็วรอบที่ใช้งาน
ทั้งนี้เนื่องจากตลับลูกปืนพลาสติกมีคุณสมบัติที่แตกต่างจากตลับลูกปืนทั่วไป หากไม่แน่ใจควรติดต่อผู้ผลิตเพื่อให้แน่ใจได้ว่าแบริ่งที่ใช้มีคุณสมบัติตรงตามที่ต้องการหรือไม่
ข้อควรระวังในการวัดขนาดของตลับลูกปืนพลาสติก
เนื่องจากแหวนนอกของตลับลูกปืนใช้วิธีผลิตด้วยประบวนการฉีดขึ้นรูป (Plastic Injection) ดังนั้น รูปทรงของตลับลูกปืนจะเป็นทรงเทเปอร์เล็กน้อยเพื่อให้สะดวกต่อการถอดออกจากแม่พิมพ์ฉีดพลาสติก หากต้องการวัดขนาดที่ถูกต้องของตลับลูกปืนเพื่อทำการติดตั้ง จำเป็นต้องใช้วิธีวัดให้ได้ขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางกว้างที่สุด และให้ scale ของเครื่องมือวัดทำมุม 90 องศากับแนวแกนของตลับลูกปืน
ที่ ผิดวิธี
ที่ ถูกต้อง
จบไปแล้วนะครับสำหรับบทความเกี่ยวกับ แบริ่งพลาสติก (Plastic Bearing) เพื่อนๆ คงจะได้รับความรู้ไม่มากก็น้อยจากบทความนี้ ไม่ว่าจะเป็น ข้อดีและข้อเสีย รวมไปถึงข้อควรระวังในการวัดขนาดตลับลูกปืน หากเพื่อนสนใจสินค้าตลับลูกปืนคุณภาพสูงจากทาง MISUMI สามารถเลือกซื้อสินค้าเพิ่มเติมได้ที่นี่
