Quy trình sản xuất vòng bi

Để tạo ra vòng bi có chất lượng cao, đáp ứng yêu cầu làm việc ở tải nặng, tốc độ cao và môi trường khắc nghiệt, quy trình sản xuất phải được kiểm soát nghiêm ngặt ở từng công đoạn. Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ quy trình sản xuất vòng bi theo tiêu chuẩn công nghiệp hiện đại, đồng thời lý giải vì sao các thương hiệu lớn như SKF luôn được đánh giá cao về độ bền và độ chính xác.

Quy trình sản xuất vòng bi công nghiệp là chuỗi các công đoạn liên hoàn, bao gồm: tinh luyện vật liệu, tạo phôi, gia công cơ khí, xử lý nhiệt, mài chính xác, làm sạch và lắp ráp. Mỗi bước đều có vai trò riêng và ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền, độ chính xác cũng như khả năng làm việc của vòng bi trong môi trường thực tế.

Chỉ cần sai lệch nhỏ ở một công đoạn cũng có thể khiến vòng bi nhanh hỏng, gây rung lắc, tăng nhiệt và làm giảm hiệu suất của toàn bộ hệ thống máy móc.

1. Loại bỏ tạp chất trong nguyên vật liệu làm vòng bi

Bước đầu tiên trong quy trình sản xuất vòng bi là lựa chọn và tinh luyện vật liệu. Nguyên liệu chủ yếu dùng để sản xuất vòng bi là thép hợp kim có hàm lượng cacbon cao, phổ biến như thép SUJ2 hoặc AISI 52100.

Thép được nung ở nhiệt độ khoảng 1700°C để loại bỏ tạp chất, sau đó điều chỉnh thành phần hóa học nhằm tạo ra loại thép vừa cứng, vừa dẻo, phù hợp cho việc chế tạo vòng bi chịu tải lớn. Sau khi tinh luyện, thép được cán thành các dạng tiêu chuẩn như thỏi, sợi, tấm hoặc ống để thuận tiện cho các công đoạn tiếp theo.

2. Tiến hành dập nóng tạo phôi

Sau khi vật liệu được cắt và định hình sơ bộ, thép sẽ được đưa vào quá trình dập nóng. Công đoạn này giúp tạo hình ban đầu cho viên bi, vòng trong và vòng ngoài của vòng bi.

Tiếp theo, phôi được dập trong khuôn dập kín để đảm bảo độ đồng đều và chính xác về hình học. Sau dập, phôi sẽ được ủ theo quy trình riêng nhằm ổn định cấu trúc kim loại, giảm ứng suất bên trong trước khi bước sang gia công cơ khí.

3. Gia công tiện và tạo hình cơ bản

Ở công đoạn này, vòng trong và vòng ngoài được gia công bằng máy tiện chuyên dụng. Quá trình tiện giúp tạo ra hình dáng và kích thước cơ bản đúng theo bản vẽ kỹ thuật.

Sau tiện, các chi tiết tiếp tục được mài sơ bộ, mài tròn và đánh bóng nhằm loại bỏ các điểm gồ ghề hoặc rãnh xước. Điều này đảm bảo bề mặt vòng bi đủ nhẵn để giảm ma sát khi quay và tránh gây hư hỏng trong quá trình lắp đặt.

4. Quá trình nhiệt luyện

Nhiệt luyện là công đoạn then chốt giúp vòng bi đạt được độ cứng và độ bền mỏi cần thiết. Thông thường, quá trình này bao gồm ba bước chính:

• Gia nhiệt ở khoảng 850°C để thay đổi cấu trúc vật liệu

• Làm lạnh nhanh xuống khoảng 40°C nhằm tăng độ cứng

• Gia nhiệt lại ở khoảng 170°C để giảm sốc nhiệt và ổn định cấu trúc
  

Việc kiểm soát chính xác nhiệt độ và thời gian ở từng giai đoạn quyết định trực tiếp đến chất lượng vòng bi thành phẩm.

5. Mài chính xác

Sau nhiệt luyện, các chi tiết vòng bi được đưa vào công đoạn mài chính xác. Đây là bước quyết định đến độ tròn, độ nhẵn bề mặt và dung sai kích thước của vòng bi.

Công nghệ mài hiện đại cho phép sai số chỉ tính bằng micron, giúp vòng bi đạt độ chính xác cao, giảm rung động và tăng tuổi thọ khi vận hành ở tốc độ cao hoặc tải nặng.

6. Làm sạch và khử từ

Sau khi mài, vòng bi được làm sạch bằng dung môi công nghiệp chuyên dụng. Mục đích của công đoạn này là loại bỏ hoàn toàn bụi kim loại, dầu mỡ dư thừa và tồn dư sinh ra trong quá trình gia công.

Đồng thời, vòng bi cũng được khử từ để tránh ảnh hưởng đến khả năng làm việc và đảm bảo an toàn khi lắp ráp.

7. Lắp ráp hoàn thiện và đóng gói

Ở công đoạn cuối cùng, các chi tiết vòng bi được lắp ráp theo đúng tiêu chuẩn kỹ thuật và trình tự an toàn. Tùy từng loại vòng bi và từng hãng sản xuất, thiết kế có thể khác nhau, nhưng yêu cầu chung là đảm bảo vòng bi vận hành ổn định và chính xác.

Sau khi lắp ráp, vòng bi được đóng gói chuyên dụng, có lớp chống gỉ và thông tin truy xuất nguồn gốc, sẵn sàng đưa ra thị trường.

Quy trình sản xuất vòng bi là chuỗi công đoạn phức tạp, đòi hỏi công nghệ cao và sự kiểm soát nghiêm ngặt ở từng bước. Chính vì vậy, để đảm bảo hiệu quả vận hành và độ an toàn cho hệ thống máy móc, người dùng nên lựa chọn vòng bi chính hãng, được sản xuất theo đúng quy trình và tiêu chuẩn kỹ thuật. HT Sài Gòn cung cấp vòng bi SKF chính hãng cùng dịch vụ tư vấn kỹ thuật chuyên sâu cho khách hàng trên toàn quốc.