Laakerimetallin ominaispaino, ominaisuudet, laadut ja arvotaulukko
Laakerimetalli eli babbittmetalli on lyijy- tai tinapohjainen kitkaa vähentävä seos. Materiaalia käytetään ensisijaisesti liukulaakerin liuskan pinnalle ruiskutettuna tai valettuna kerroksena. Materiaali on saanut nimensä kehittäjänsä Isaac Babbittin mukaan.
Laakerimetallin ominaispainotaulukko
Koska laakerimetalli on monimutkainen materiaali, sen ominaispainoa ei voi laskea itsenäisesti kenttäolosuhteissa. Nämä laskelmat tehdään erityisissä kemian laboratorioissa. Laakerimetallin keskimääräinen ominaispaino kuitenkin tunnetaan, ja se on 7,3-10,1 g/cm³.
Laskennan helpottamiseksi alla olevassa taulukossa esitetään laakerimetallin ominaispaino sekä laakerimetallin paino eri mittayksiköissä.
| Materiaali | Ominaispaino (g/cm³) | 1 m³:n paino (kg) |
| Laakerimetalli | 7,3-10,1 | 7300-10100 |
Laakerimetallin ominaisuudet
Kemiallisen koostumuksen perusteella laakerimetallit jaetaan aineosien prosenttisuhteen mukaan kolmeen ryhmään:
- Ensimmäinen ryhmä sisältää 10 prosenttia kuparia ja 90 prosenttia tinaa
- Toinen ryhmä sisältää 4 prosenttia kuparia, 7 prosenttia antimonia ja 89 prosenttia tinaa
- Kolmas ryhmä sisältää 5 prosenttia tinaa, 15 prosenttia antimonia ja 80 prosenttia lyijyä
Kahta ensimmäistä, tinavaltaista ryhmää käytetään sitkeän ja kitkakertoimeltaan pienen laakerimateriaalin valmistukseen. Tinapohjainen laakerimetalli on lyijypohjaiseen verrattuna kulutus- ja korroosionkestävämpää sekä johtaa lämpöä paremmin.
Kolmatta, lyijypohjaista ryhmää käytetään valssaamojen, dieselmoottorien ja muiden raskaasti kuormitettujen laitteiden laakereissa. Käyttöominaisuudet riippuvat laadusta, kuormasta, liukunopeudesta, jäähdytyksestä ja voitelusta, joten lyijy- ja tinapohjaisia laakerimetalleja on verrattava täsmällisen eritelmän perusteella.
Tarvittavien ominaisuuksien saavuttamiseksi seostavina lisäaineina voidaan käyttää kuparia, arseenia, antimonia, nikkeliä, telluuria, natriumia, kadmiumia, kalsiumia ja magnesiumia. Laakerimetallin sulamislämpötila on 300-440 °C.
Laakerimetalliin voidaan lisätä kalsiumia, kun sitä käytetään rautatieliikenteen laakereissa.
Kaikkien laakerimetalliryhmien suurin haitta on vähäinen väsymiskestävyys, minkä vuoksi materiaalista valmistettujen tuotteiden toimintakyky heikkenee usein. Tämän haitan vähentämiseksi valmistajat käyttävät sitä vain laakereissa, joiden runko on pronssia tai valurautaa ja terästä.
Laakerimetallikerroksen paksuus vaikuttaa tuotteen käyttöikään: mitä ohuempi kerros on, sitä kauemmin tuote kestää.
Laakerimetallilaadut
Laakerimetallista erotetaan kolme päälaatua:
- Laakerimetallilaatu B-83. Seos sisältää 6 prosenttia kuparia, 11 prosenttia antimonia ja 83 prosenttia tinaa. Laatua käytetään ensisijaisesti keskisuurille kuormille tarkoitettuihin laakereihin, joiden sallittu käyttöpaine on 10-15 MPa.
- Laakerimetallilaatu B-16. Seos sisältää 1,5-2 prosenttia kuparia, 15-17 prosenttia antimonia, 15-17 prosenttia tinaa ja loppuosan lyijyä. Laatua käytetään ensisijaisesti höyry- ja sähköveturien sekä ratatyökoneiden osien laakereihin ja muussa raskaassa koneenrakennuksessa, kun sallittu käyttöpaine on 10 MPa.
- Laakerimetallilaatu SOS6. Seos sisältää 5,5-6,5 prosenttia sinkkiä, 5,5-6,5 prosenttia antimonia ja loppuosan lyijyä. Laatua käytetään ensisijaisesti suurille kuormille tarkoitettuihin laakereihin, joiden sallittu käyttöpaine on 20 MPa ja lämpötila yli 300 °C.
Usein kysytyt kysymykset
Kuinka paljon 1 m³ laakerimetallia painaa?
Massa riippuu seoksen koostumuksesta. Tina- ja lyijypohjaisten laakerimetallien tiheydet eroavat toisistaan, joten laskennassa on käytettävä taulukossa ilmoitettua laatua.
Miksi laakerimetallista on eri laatuja?
Laadut eroavat tinan, lyijyn, antimonin, kuparin ja muiden lisäaineiden suhteiden perusteella. Koostumus vaikuttaa tiheyteen, sulamislämpötilaan ja kitkaa vähentäviin ominaisuuksiin.
Missä laakerimetallia käytetään?
Laakerimetallia käytetään kitkaa vähentävänä kerroksena laakeriliuskoissa ja liukukohteissa, joissa tarvitaan pientä kitkaa ja voiteluaineen pidätyskykyä.