Êmbolos de Cerâmica de Silicon Nitride reciprocam dentro de um furo, deslocando fluido ou transmitindo movimento. São usados onde o aço riscaria, corroeria ou desgastaria o furo.
Êmbolos de Silicon Nitride atendem a serviço de alta pressão com vibração e ciclagem térmica, incluindo injeção diesel e dosagem de fluido quente. A baixa densidade reduz a massa recíproca, e a tenacidade tolera os picos de pressão que quebram um êmbolo frágil.
Silicon Nitride combina alta resistência de 700-900 MPa com tenacidade à fratura de 6-8 MPa·m½ a apenas 3,2 g/cm³. Sobrevive ao choque térmico que racha a maioria das cerâmicas, resiste a metais não ferrosos fundidos e seu grão fino permite acabamentos de grau de rolamento.
Está entre as opções mais caras, e, ao contrário do SiC, sua condutividade térmica é modesta, de 25-35 W/m·K; por isso, é especificada pela confiabilidade mecânica e não pela dissipação de calor.
Especificações
| Diâmetro | 5-80 mm |
| Comprimento | up to 400 mm |
| Cilindricidade | 0.005 mm |
| Tolerância de diâmetro | ±0.005 mm ground |
| Acabamento superficial | Ra 0.4 µm ground, Ra 0.2 µm polished |
| Retilineidade | 0.02 mm per 100 mm |
| Forma da extremidade | flat, domed, grooved or threaded |
Especificações deSilicon Nitride
| Composição | Gas-pressure sintered silicon nitride |
| Densidade | 3.20-3.25 g/cm³ |
| Dureza Vickers | 1500-1600 HV |
| Resistência à flexão | 700-900 MPa |
| Tenacidade à fratura | 6-8 MPa·m½ |
| Temperatura máxima de serviço | 1000°C (1200°C short term) |
| Condutividade térmica | 25-35 W/m·K |
| Expansão térmica (20-1000°C) | 3.2 ×10⁻⁶/K |
Usinagem e tolerâncias
Os êmbolos são retificados sem centros e então lapidados até o tamanho e o acabamento. O acabamento superficial importa mais do que o número sugere: um êmbolo polido a Ra 0,2 µm superará um a Ra 0,4 µm por uma margem ampla, porque deixa de abrasar a vedaç.
Onde é utilizado
- Êmbolos de bomba de alta pressão em jato de água e dosagem
- Pistões de bomba dosadora em dosagem química e farmacêutica
- Pistões de válvula e dosagem em equipamentos de envase
- Componentes de bomba em HPLC e instrumentos analíticos
- Pistões de desgaste para serviço de lamas e fluidos abrasivos
Perguntas frequentes
Qual acabamento vocês recomendam para uma face de deslizamento de vedaç?
Ra 0,2 µm polido, e mais liso onde o material da vedaç permitir. As vedações falham por abrasão muito antes de a própria cerâmica se desgastar; por isso, o melhor valor em um êmbolo está geralmente no acabamento e não no grau.
O êmbolo pode ser unido a um acionamento de metal?
Sim, e vale a pena projetar com cuidado. Recomendamos uma interface complacente ou uma junta colada que não submeta a cerâmica à tração, já que a cerâmica suporta compressão muito melhor que tração ou flexão.