Zilindro hidraulikoak funtsezko osagaiak dira makinerian, eraikuntza astunen ekipoetatik industria-aplikazio espezializatuetara, non mugimendu lineal indartsua gidatzen duten energia hidraulikoa indar mekaniko bihurtuz. Zilindro hidraulikoetarako material egokiak hautatzea funtsezkoa da errendimendu ezin hobea, iraupena eta segurtasuna bermatzeko. Indarra, korrosioarekiko erresistentzia, mekanismoa, pisua, kostua eta ingurumena duten faktoreek zeregina betetzen dute aukera materialean. Artikulu honetan zilindro hidraulikoetarako materialen aukeraketa gidatzen duten faktore nagusiak aztertzen dira eta faktore horiek nola eragiten duten azaltzen du nola eragiten duten diseinua eta funtzionaltasuna.
Materialen hautaketa nagusienetako bat funtzionamendu presioa jasateko behar den indarra eta iraunkortasuna da. Zilindro hidraulikoek indar handien pean jarduten dute, eta horrek ehunka taberna izan ditzake. Zilindro horietarako aukeratutako materialek tentsio indar eta inpaktuarekiko erresistentzia erakutsi behar dute muturreko indar horiek kudeatzeko eta karga azpian porrota ekiditeko.
Indar handiko altzairuak, bereziki aleazio altzairuak, askotan zilindro hidraulikoentzako material hobeak dira, aparteko indarra eta iraunkortasuna direla eta. Altzairuzko tentsio propietateek deformaziorik gabeko presio altuak kudeatzeko aukera ematen dute eta horrek aproposetan erabiltzeko aproposa da, non fidagarritasuna funtsezkoa den aplikazioetan erabiltzeko.
Aplikazio arinagoetarako, aluminiozko aleazioak edo konposite aurreratuak bezalako materialak batzuetan erabiltzen dira batzuetan, nahiz eta normalean presio baxuko aplikazioetara mugatzen dira, altzairuarekin alderatuta.
Zilindro hidraulikoak askotan ingurune gogorretan jasaten dira, hezetasuna, gatza, produktu kimikoak eta hainbat kutsatzaile. Korrosioarekiko erresistentzia faktore kritikoa da, batez ere itsasoko industrietan, itsasoz kanpoko zulaketa eta prozesamendu kimikoa, non substantzia korrosiboen esposizioa maiz izaten da.
Korrosioarekiko erresistentzia eskatzen duten aplikazioetarako, altzairu herdoilgaitza aukera ezaguna da, korrosioarekiko indarra eta erresistentzia eskaintzen dituelako. Hala ere, altzairu herdoilgaitza beste alternatiba baino garestiagoa eta astunagoa izan daiteke.
Kasu askotan, fabrikatzaileek, hala nola, nikela edo kromoaren estalkiak erabiltzen dituzte zilindroaren hagaxkan, korrosioarekiko erresistentzia hobetzeko zilindroaren gorputzean altzairu herdoilgaitza garestia erabili gabe. Horrek korrosioarekiko erresistentzia duen geruza eskaintzen du azpian karbono edo aleazio altzairuzko indarra mantentzen duen bitartean.
Aurrerapen teknologikoek zeramikazko karburo edo fluoropolimero estaldurak bezalako estaldura espezializatuak sartu dituzte, korrosioarekiko erresistentzia maila altuak eskaintzen dituztenak eta zilindroaren bizimodua luzatu dezakete erronka inguruneetan.
Higaduraren erresistentzia ezinbestekoa da denboran zehar zilindro hidraulikoen osotasuna mantentzeko, batez ere, ziklo handiko zikloetan edo hondakinak, hautsa edo urraduraren partikulak nagusi diren aplikazioetan. Materialak hunkigarriak minimizatzeko aukeratu behar dira, batez ere pistoi hagaxka eta zilindroaren gainean.
Nitriding edo indukzio-gogortzea bezalako gainazalen gogortze tratamenduak ohikoak dira altzairuzko osagaiak higadura erresistentzia hobetzeko. Prozesu horiek gainazal materialaren gogortasuna handitzen dute, urradurarekiko erresistentzia handiagoa eta bere bizitza operatiboa luzatuz.
Zenbait kasutan, brontzea bezalako aleazioak zilindro hidraulikoen barnean dauden zuhaixkak eta gida eraztunak erabiltzen dira, material horiek marruskadura baxuko propietateak baitituzte eta higadura erresistentzia ona eskaintzen baitute.
Pisua funtsezkoa da masa orokorra murrizten duten aplikazioetan onuragarria da, adibidez, sistema hidrauliko aeroespazialetan edo mugikorrean. Material arinek erregaiaren eraginkortasuna areagotu dezakete, egiturazko osagaien estresa murriztu eta maniobragarritasuna hobetu dezakete.
Pisu sentikorreko aplikazioetarako, aluminiozko edo titaniozko aleazioak erabil daitezke. Aluminioak indar eta pisu oreka ona eskaintzen du, eta titanioak indar-pisu ratio handiagoak eskaintzen ditu. Hala ere, bi materialak, oro har, altzairuak baino garestiagoak dira eta, beraz, pisua murriztea ezinbestekoa denean bakarrik erabiltzen dira.
Material konposatu aurreratuek, hain ohikoa izan arren, pisu abantaila garrantzitsuak eskaintzen dituzte. Hala ere, haien karga-ahalmen txikiagoak eta batzuetan fabrikazio kostu handiagoak presio baxuko aplikazio jakin batzuetara mugatzen dituzte.
Materialen aukeraketa aurrekontu mugekin lerrokatu behar da, batez ere eskala handiko ekoizpenean. Kostuarekin orekatzeko errendimendua funtsezkoa da, zilindro hidraulikoak askotan erabiltzen baitira gehienetan hainbat industrietarako.
Karbono altzairua zilindro hidraulikoetarako gehien erabiltzen den materiala da, kostu-eraginkortasuna eta zentzuzko indarraren ezaugarriak direla eta. Erabakikortasun eta propietate mekanikoen oreka ona eskaintzen du, muturreko baldintzak ez dauden aplikazio estandarretarako aproposa bihurtuz.
Errendimendu handiko edo iraunkortasun handiko aplikazioetarako, aleazio altzairuak eta altzairu herdoilgaitzeak erabiltzen dira kostu handiagoak izan arren. Hala ere, iraunkortasun erantsiak eta mantentze-baldintza txikiagoak zilindroaren bizitzan hasierako gastua justifikatu dezakete.
Mekanizagarritasuna: material bat moldatzeko, zulatu edo ebaki dezakeen erraztasuna materialen hautaketa garrantzitsua da, bai ekoizpen-eraginkortasunari eta fabrikazio kostuetan. Material batzuk errazagoak dira beste batzuekin lan egiteko, eta horrek fabrikazio prozesuak eta diseinu konplexuen bideragarritasuna eragin ditzake.
Karbono eta aleazio altzairuak oso erraz makinak dira, doitasunerako aplikazioetarako egokiak dira. Bero tratamenduak mekanizagarritasuna hobetu dezake, materialen indarra arriskuan jarri gabe lortu beharreko diseinu korapilatsuak ahalbidetuz.
Aluminioa makina erraza da, baina tratamendu osagarriak behar ditu higadura eta korrosioarekiko erresistentzia egokia lortzeko. Bere mekanizazio altuak geometria arinak eta konplexuak behar dituzten aplikazioetan ezagun egiten du.
Zilindro hidraulikoak funtzionamendu-tenperatura sorta baten eraginpean daude ingurumenaren eta aplikazioaren arabera. Aukeratutako materialak tenperatura operatiboaren muturrei eutsi behar die, indarra galdu edo hedapen termikoa jasan gabe, errendimendua jasan dezakeena edo porrot mekanikoa sor dezakeena.
Tenperatura altuak dituzten aplikazioak lortzeko, altzairu tenperaturako aleazioak edo indar handiko konposatuak bezalako materialak erabil daitezke. Material horiek bereziki diseinatuta daude beren propietateak tenperatura altuetan mantentzeko.
Zenbait kasutan, estaldura termikoak edo tratamendu termikoak aplikatzen dira tenperatura erresistentzia hobetzeko, tenperatura handiko aleazioen alternatiba errentagarriak eskainiz.
Ingurumenaren sentsibilizazioa eta presio arautzaileak hazten ari dira materialen hautaketa eragiteko, fabrikatzaileek irtenbide iraunkorrak bilatzen baitituzte. Material eta estaldura batzuk mugatu daitezke ingurumen araudia dela eta, eta gero eta handiagoa da material birziklagarriak eta ekologikoak.
Altzairua eta aluminioa oso birziklagarriak dira, ingurumen-ikuspegitik aukera onenak bihurtuz.
Zenbait eskualdeetan, araudiek zenbait plaka material mugatzen dituzte, esaterako, kromo hexavalentoa, ingurumen eta osasun kezkak direla eta. Fabrikatzaileek alternatiba seguruak eta bateratuak aldatzen ari dira, kromo eta ekologikoko beste estaldura batzuentzat.
Zilindro hidraulikoetarako material egokiak aukeratzeak hainbat faktoreren azterketa zehatza behar du, indarra, korrosioarekiko erresistentzia, higadura erresistentzia, pisua, kostua, mekanismoa, tenperatura erresistentzia eta ingurumenarekiko inpaktua. Faktore horiek hautapen materialetan kontuan hartuta, fabrikatzaileek zilindro hidraulikoaren errendimendua optimizatu dezakete, zerbitzu-bizitza luzatu eta mantentze kostuak murrizteko, azken finean, irtenbide seguruagoak eta eraginkorragoak eskaintzen dituzte hainbat aplikazio industrialetarako. Aurrerapen teknologikoak azaleratzen jarraituz gero, materialen aukera sorta zabaltzen ari da, aplikazio hidrauliko desberdinen eskakizun espezifikoak asetzeko pertsonalizazio handiagoa ahalbidetuz.
