金属製、プラスチック製、セラミック製ボールベアリング：いつ、どれを使うべきか？

ボールベアリングの適切な材質を選ぶことは、必ずしも容易ではありません。この記事では、金属製、プラスチック製、セラミック製のボールベアリングがどのような場合に適しているかを簡単にまとめています。

メタルボールベアリングの限界

メタルボールベアリングは、主に古典的な機械工学用途で使用されています。メタルボールベアリングは、世界的な販売量ナンバーワンで、様々な機械工学用途に幅広く使用されています。しかし、耐荷重や回転数だけでなく、更なる要求がベアリングに課せられた場合、常にその用途の限界に達します。これは例えば、食品産業や医療技術などの様々な分野に当てはまります。ここでは、食品との接触適性やクリーンルームでの使用適性などの仕様が重要です。システムメーカーは、多くの場合、EU規格10/2011またはFDA（米国当局：食品医薬品局）に準拠した食品認証を要求します。

プラスチックとその利点

プラスチックの利点は、素材の多様性にある。つまり、さまざまな用途に対応するために、仕様の点で用途に的確に適合するさまざまなベースポリマーを選択することができる。近年では、POM、PP、PEEKなどのベースポリマーが確立されてきています。プラスチック製のボールベアリングは、以下のような産業や用途に適しています：

• 食品産業（食品と接触する利点）
• 医療技術（FDA適合の利点）
• 化学工業（耐薬品性の利点）
• 繊維産業（ほこりや汚れの付着がない）
• 真空／高温（潤滑剤の破壊がない）
• MRIや金属探知機などの特殊用途（メタルフリーの利点）

xirosプラスチック製ボールベアリングは、耐腐食性、耐熱性に優れているだけでなく、化学環境でも使用できます。プラントや機械のメンテナンスコストを削減し、信頼性を高めることができます。プラスチック製ボールベアリングは、低摩擦のドライ運転が特徴です。つまり、xirosのボールベアリングは潤滑を必要としません。このため、転がり抵抗が最小限に抑えられます。その理由は、ボールが潤滑油の抵抗に打ち勝つ必要がないため、低い離脱トルクで始動できるからです。

しかし、プラスチック製ボールベアリングにも限界があります。例えば、毎分5,000回転を超えるような高速回転は短時間しか実現できません。高速回転とそれに伴う熱の発生で、プラスチックは金属よりも早く変形してしまうからです。一方、金属製のベアリングは、高速回転や高荷重の吸収に関しては有利です。この点では、硬度と柔軟性を併せ持つ金属製が有利だ。

社内のテストラボで135兆回のテストムーブメントを実施

これらの分野では、メタルボールベアリングが先行していますが、ボールベアリング技術の進化により、カードが入れ替わりつつあります。イグス® は、常に基礎研究を行い、毎年約135兆回の試験を行っています。摩擦係数や摩耗速度の調査に加え、例えば腐食挙動も課題となっています。