Vòng bi là một bộ phận cơ khí quan trọng trong chuỗi công nghiệp sản xuất. Nó không chỉ giúp giảm ma sát mà còn chịu tải, truyền lực và duy trì vị trí, từ đó thúc đẩy hoạt động hiệu quả của thiết bị. Thị trường vòng bi toàn cầu có giá trị khoảng 40 tỷ đô la Mỹ và dự kiến sẽ đạt 53 tỷ đô la Mỹ vào năm 2026, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm là 3,6%.
Ngành công nghiệp vòng bi có thể được coi là một ngành truyền thống do các doanh nghiệp thống trị và đã hoạt động hiệu quả trong nhiều thập kỷ. Trong vài năm gần đây, chỉ một số ít xu hướng ngành nổi bật hơn, năng động hơn trước và có thể đóng vai trò quan trọng trong việc định hình ngành công nghiệp này trong thập kỷ tới.
Dưới đây là những điểm chính trong nghiên cứu và phát triển vòng bi cũng như định hướng phát triển trong tương lai:
1. Tùy chỉnh
Trong công nghiệp (đặc biệt là ô tô và hàng không vũ trụ), xu hướng sử dụng "vòng bi tích hợp" đang ngày càng phát triển, và các bộ phận xung quanh vòng bi đã trở thành một phần không thể tách rời của chính vòng bi. Loại vòng bi này được phát triển nhằm giảm thiểu số lượng các bộ phận vòng bi trong sản phẩm lắp ráp cuối cùng. Do đó, việc sử dụng "vòng bi tích hợp" giúp giảm chi phí thiết bị, tăng độ tin cậy, dễ dàng lắp đặt và kéo dài tuổi thọ. Nhu cầu về "giải pháp chuyên dụng" đang tăng lên đáng kể trên toàn thế giới và đã thúc đẩy mạnh mẽ sự quan tâm của khách hàng. Ngành công nghiệp vòng bi đang chuyển hướng sang phát triển các loại vòng bi đặc biệt mới. Vì vậy, các nhà cung cấp vòng bi cung cấp các loại vòng bi tùy chỉnh chuyên nghiệp để đáp ứng các yêu cầu đặc biệt của máy móc nông nghiệp, bộ tăng áp ô tô và các ứng dụng khác.
2. Dự đoán tuổi thọ và giám sát tình trạng
Các nhà thiết kế vòng bi sử dụng các công cụ phần mềm mô phỏng tiên tiến để thiết kế vòng bi phù hợp hơn với điều kiện hoạt động thực tế. Các mã máy tính và phân tích được sử dụng trong thiết kế và phân tích vòng bi hiện nay có độ chính xác kỹ thuật hợp lý, có thể dự đoán hiệu suất, tuổi thọ và độ tin cậy của vòng bi, khả năng dự đoán vượt trội so với mười năm trước, và không cần đến các thí nghiệm hoặc thử nghiệm thực địa tốn kém và mất thời gian. Khi con người đặt ra yêu cầu cao hơn đối với các tài sản hiện có về việc tăng sản lượng và cải thiện hiệu quả, việc hiểu rõ khi nào các vấn đề bắt đầu xảy ra ngày càng trở nên quan trọng. Hỏng hóc thiết bị bất ngờ có thể tốn kém và gây ra hậu quả thảm khốc, dẫn đến việc ngừng sản xuất ngoài kế hoạch, thay thế phụ tùng tốn kém, và các vấn đề về an toàn và môi trường. Giám sát tình trạng vòng bi có thể giám sát động các thông số thiết bị khác nhau, giúp phát hiện lỗi trước khi xảy ra sự cố nghiêm trọng. Các nhà sản xuất thiết bị gốc vòng bi liên tục nghiên cứu phát triển "vòng bi thông minh" với các chức năng cảm biến. Công nghệ này cho phép vòng bi liên tục truyền đạt các điều kiện hoạt động của chúng thông qua các cảm biến được cấp nguồn bên trong và thiết bị điện tử thu thập dữ liệu.
3. Vật liệu & Lớp phủ
Ngay cả trong điều kiện làm việc khắc nghiệt, vật liệu tiên tiến vẫn kéo dài tuổi thọ của vòng bi. Ngành công nghiệp vòng bi hiện đang sử dụng các vật liệu mà vài năm trước đây không dễ dàng có được, chẳng hạn như lớp phủ cứng, gốm sứ và các loại thép đặc biệt mới. Những vật liệu này có thể cải thiện đáng kể hiệu suất và hiệu quả. Trong một số trường hợp, vật liệu vòng bi đặc biệt cho phép thiết bị hạng nặng hoạt động hiệu quả mà không cần chất bôi trơn. Những vật liệu này, cũng như các điều kiện xử lý nhiệt và cấu trúc hình học cụ thể, có thể chịu được nhiệt độ và điều kiện xử lý khắc nghiệt, chẳng hạn như ô nhiễm hạt và tải trọng cực lớn.
Trong vài năm gần đây, việc cải thiện kết cấu bề mặt của các con lăn và rãnh lăn, cũng như việc bổ sung các lớp phủ chống mài mòn, đã được đẩy nhanh đáng kể. Ví dụ, sự phát triển của các viên bi phủ cacbua vonfram vừa chống mài mòn vừa chống ăn mòn là một bước tiến quan trọng. Các ổ bi này rất phù hợp cho các điều kiện ứng suất cao, va đập mạnh, bôi trơn thấp và nhiệt độ cao.
Trong bối cảnh ngành công nghiệp vòng bi toàn cầu đáp ứng các yêu cầu về quy định khí thải, tiêu chuẩn an toàn ngày càng cao, sản phẩm nhẹ hơn với ma sát và tiếng ồn thấp hơn, kỳ vọng về độ tin cậy được cải thiện và sự biến động giá thép toàn cầu, chi tiêu cho nghiên cứu và phát triển dường như là một quyết định chiến lược để dẫn đầu thị trường. Ngoài ra, hầu hết các tổ chức tiếp tục tập trung vào dự báo nhu cầu chính xác và tích hợp số hóa vào sản xuất để giành lợi thế toàn cầu.
Thời gian đăng bài: 06/07/2020