中国机械工程学会全陶瓷轴承系列三项团体标准正式发布

根据3D科学谷的市场研究，基于陶瓷3D打印企业发力于生产级的陶瓷3D打印系统与材料的研发，同时更低成本与更高精度的3D打印技术进入市场。陶瓷的增材制造最新发展趋势是进入到高附加值产品的制造领域，这其中包括陶瓷5G天线，陶瓷准直器，核能组件，陶瓷轴承…

近日，中国机械工程学会全陶瓷轴承系列三项团体标准正式发布。

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加快发展的陶瓷技术

根据3D科学谷，谷专栏《增材制造陶瓷的历史、发展、未来》从历史的角度讨论了七种3D打印技术制造致密、结构先进的陶瓷部件。陶瓷增材制造的工业应用比金属和塑料材料大概晚十多年，这其中陶瓷增材制造的许多挑战可以追溯到加工结构陶瓷材料的内在困难，包括加工温度高、对缺陷敏感的机械性能和加工特性差。为使陶瓷增材制造领域成熟，未来的研发应着眼于扩大材料选择，改进3D打印和后处理控制，以及多材料和混合加工等独特能力。

工业装备的“关节”轴承的应用领域

轴承被视为工业装备的“关节”，其性能直接影响着国民经济及国防领域超过万亿重大装备的可靠运行。

© 3D科学谷白皮书陶瓷轴承的应用领域

全陶瓷轴承是指内/外圈、滚动体等关键部件均采用陶瓷材料制得的高科技轴承产品。高精度全陶瓷轴承，在国内数控机床、国防军工、航空航天、石油化工、医疗器械等高端装备技术领域具有广泛需求，其制造水平体现了国家高端制造核心竞争力。

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实现高端装备用超精密全陶瓷轴承国产化，对于提升国内工业及装备制造业的整体水平和核心竞争力，推动国产高端装备向智能化、绿色化发展具有重大意义。

© 中国机械工程学会/全陶瓷轴承在高端装备中的应用

全陶瓷轴承采用的工程陶瓷材料主要包括：氮化硅（Si3N4）、氧化锆（ZrO2）、碳化硅（SiC）等，其具有传统金属材料所不具备的优良物理化学特性。该类材料制得的全陶瓷轴承主要优势体现在：

（1）工程陶瓷材料的硬度远大于普通轴承钢，同型号轴承在相同工作条件下全陶瓷轴承使用寿命可提高30%以上；

（2）工程陶瓷材料热变形系数仅为轴承钢的1/4~1/5，在极端高温、低温及大温差工作条件下全陶瓷轴承可表现出良好的抗热震性，服役性能稳定；

（3）工程陶瓷材料密度小，转动惯量及离心力小，适用于超高转速，且承载能力强，抗磨性能好，故障率低；

（4）工程陶瓷具有耐腐蚀、磁电绝缘等特性，在腐蚀性、强磁场及电蚀等工况条件下的工作性能具有绝对优势。

目前全陶瓷轴承的极限工作温度已经能够突破1000℃，连续工作时间可达50000h以上，且具有自润滑特性，在无润滑条件下仍能保证工作精度与使用寿命。全陶瓷轴承结构特点恰好弥补了金属轴承在工程应用中的缺陷，具有超高转速、耐高/低温、耐磨损、耐腐蚀、抗磁电绝缘、无油自润滑等特性，适用于极度恶劣的环境及特殊工况，在高端技术领域具有广阔应用前景。

全陶瓷关节轴承、滚子轴承及球轴承样件

© 中国机械工程学会/全陶瓷轴承标准

日前，经中国机械工程学会标准化工作委员会审定，以下三项标准正式发布。

《全陶瓷关节轴承 向心关节轴承》（T/CMES 04003-2022）

《滚动轴承 全陶瓷圆柱滚子轴承》（T/CMES 04004-2022）

《滚动轴承 圆柱孔全陶瓷球轴承产品几何技术规范和公差值》（T/CMES04005-2022）

该系列标准由中国机械工程学会生产工程分会组织，沈阳建筑大学（“高档石材数控加工装备与技术”国家地方联合工程实验室）牵头研制。该系列标准将于2022年4月正式实施。

该系列技术标准规定了全陶瓷关节轴承的相关术语、定义、具体型号、外形尺寸、公差范围及游隙标准；全陶瓷圆柱滚子轴承的分级、加工技术要求、配合技术要求及退刀槽技术要求；以及圆柱孔全陶瓷球轴承的尺寸和几何特性、公称尺寸极限偏差以及公差值，限定了全陶瓷轴承的工作界面（倒角除外）。依托该系列标准，进一步规范了全陶瓷轴承的设计、生产、装配及检验过程，保障全陶瓷轴承的性能质量，避免全陶瓷轴承在加工、检测及使用过程中产生不必要的损失，引导国内全陶瓷轴承行业健康有序发展，提升全陶瓷轴承在使用过程中安全性、可靠性和经济性，对提高国产全陶瓷轴承产品精度具有深远影响。

中国机械工程学会（英文简称CMES）是具备开展国内、国际标准化活动资质的全国性社会团体。制定中国机械工程学会标准，以满足企业需要和市场需求，推动机械工业创新发展，是中国机械工程学会标准的工作内容之一。中国境内的团体和个人，均可提出制、修订中国机械工程学会标准的建议并参与有关工作。

中国机械工程学会标准化工作委员会由来自国内高等院校、科研机构、企业、检测认证机构等方面的知名专家 28 人组成，并设立 40 个专业工作组负责标准的研制工作。