Hogy készül a fehérfém csapágy?

     A hagyományos gyártási folyamat mellett természetesen léteznek modern technológiák is, mint pl. a fehérfém szórásos vagy a centrifugál öntés, azonban a kis sorozatos vagy egyedi gyártás illetve felújítás esetén rendszerint a fehérfém csapágy öntését alkalmazzák.

Előkészítés

     A kész csapágy minőségét nagyban befolyásolja az előkészítési folyamat. Ezért egy felújítás során nagyon fontos szempont, hogy a meglévő csapágyat újítjuk-e fel, vagy teljesen újat készítünk. Természetesen, ha a fehérfém magába a fődarabba (motorblokk, hajtókar) van beleöntve, a csere igen nehézkes lehet.

     Amennyiben a használt csapágycsészét újítjuk fel, először a régi használt fehérfémet kell olvasztással eltávolítani a csapágycsészéből. Új csapágycsésze gyártása esetén forgácsolással állítjuk elő a nyers csapágycsészét. A csapágycsésze anyaga rendszerint ötvözetlen acél vagy bronz lehet, amelyből a későbbi megmunkálások miatt ráhagyással kell kialakítani a nyers darabot. Idáig semmi extra, a csapágycsésze egyszerű forgácsolással előállítható.

Öntés

     Mielőtt a csapágyfémet a csapágycsészébe öntenénk, annak felületét először érdesíteni kell, majd következhet a „grundolás”, ami egy vékony ón réteg felvitelét jelenti. Ennek kialakítása jóval egyszerűbb így a későbbi öntés során a csapágycsésze és a fehérfém réteg közötti kapcsolat jóval tartósabb lesz. Gyakran a csapágycsészébe zsákfuratokat alakítanak ki, ami szintén a jobb kötést segíti elő.

     Az öntéshez a csapágyakat egy öntőszerszámba kell beilleszteni, amelynek teljesen zárnia kell, hogy a folyékony fém ne tudjon kifolyni.

     Ezt követi az öntés, amelyhez nem csak a csapágyfémet, hanem az egész formát is fel kell melegíteni. Az ón olvadáspontja 232 °C, de a fehérfémben található ötvözők következtében annak nem egy adott olvadáspontja van, hanem egy olvadási tartománya, amelyben a folyékony és szilád fázisok keverednek. Ezért célszerű az öntőformát 350-400 °C-ra melegíteni.

     A kihűlt és formából kivett csapágyakat ezután készre lehet munkálni. Első lépésben a csapágy külső méreteit munkáljuk készre, majd azokat a helyükre – a motorblokkba illetve a hajtókarba - beépítve fejezzük be a csapágyak megmunkálást.

Készre munkálás

     Ez a folyamat – a csapágycsésze legyártásához hasonlóan – történhet általános gépeken is. Ügyelni kell azonban az illesztési hézagok, az egytengelyűség és a derékszög betartására.

     Amennyiben nincs konkrét előírás az illesztési hézag értékére, általános szabályként megfogalmazható, hogy a főtengely csapméretének ezrede az illesztési hézag, azaz egy 40 mm csap esetében 0,04 mm.

     Az egytengelyűség a nyugvó csapágyak esetében fontos, amely 0,01-0,02 mm lehet maximum. Ellenkező esetben a főtengely szorulni fog a helyén.

     Jelen esetben derékszög alatt a hajtókar függőleges tengelyének és a hajtókar csapágy furatának derékszögét értjük. Amennyiben ez nem megfelelő, a dugattyú ferdén fog futni a hengerben, ami annak idő előtti kopását fogja eredményezni.

Kiöntött, megmunkálásra váró csapágyak

Hajtókarcsapágy furatának készre munkálása

Fekvő csapágy vonalfúrás

És még néhány érdekesség

     Amennyiben mindent megfelelően csináltunk a főtengely könnyedén fog forogni a helyén. Azonban néha előfordulhat, hogy mégsem tökéletes valami. A fehérfém csapágy egyik nagy előnye, hogy könnyen után munkálható akár kézi szerszámokkal is. Hántolással a felesleges csapágyfém könnyen eltávolítható a csapágyból.

     Ezt a megoldást azonban csak a legszükségesebb esetben célszerű alkalmazni és csak fehérfém csapágyak esetében. Más csapágyaknál ez komoly károsodásokat okozhat, mivel azoknál a csapágyfém réteg jóval vékonyabb. A hántoláshoz sok gyakorlás szükséges, mivel egy rossz mozdulattal tönkre tehetjük a kész csapágyat.

     A régi fehérfém csapágyak esetében gyakran előfordul, hogy már a motor tervezésekor gondoltak az esetleges javításokra. Ezért a csapágyfedelek közé egy vastagabb vagy több vékony hézagoló lemezt tettek gyárilag. Amikor a tengely megkopott egy vékony lemez eltávolításával vagy a vastagabb lemez vékonyításával csökkenteni lehetett az illesztési hézagot. Ennek a megoldásnak az egyedüli hibája, hogy a kopásból származó alakhibán kívül a lemez eltávolításával további alakhibát idézünk elő, mivel a csapágy furat oválisabb lesz, azonban a motor élettartama valamennyire megnövelhető.

     Mint látható, a fehérfém csapágyak gyártása annak ellenére, hogy első ránézésre nem túl bonyolult feladat, elég sok buktatót rejt. Le kell gyártani a csapágycsészét, meg kell választani a megfelelő fehérfém összetételt, el kell találni a megfelelő olvasztási hőmérsékletet és akkor még nem is esett szó az előkészítés fontosságáról. A végeredményként kapott csapágy minősége nagyban befolyásolja nemcsak a motor működését, hanem az olajnyomást és az élettartamot is. Ezért igen fontos, hogy körültekintően járjunk el ezeknek a csapágyaknak a felújításakor.