複合材料の使用は、正確な位置合わせだけでなくベアリングの長期にわたる安全な位置も保証する、従来のプレスとフリーズの取り付けに代わるものです。 アリスJucquoisレポート
ラダーベアリングに関する重要な要件は、ハウジング内のブッシュの保持力に関連しています。 ブッシュはベアリングブロックとは異なる金属で製造されているため、局部的なガルバニック腐食が発生し、最終的にブッシュを正しい位置に保持できなくなるまでハウジングのサイズが大きくなります。 この位置ずれは、ハウジングとベアリングブッシュとの間に環状の隙間を生じさせ、過剰で時期尚早なベアリングの磨耗、誤動作の舵、そしてその結果として費用のかかる修理および海上時間の損失をもたらす可能性がある。
激しい振動、絶え間ないフレッティング、および曝気された海水環境の組み合わせにより、ベアリングの取り付けは大きな課題となる可能性があります。 理想的な設置は、完全な防食を提供しながら、ブッシュとハウジングの間の完璧なシールを提供するでしょう。
伝統的なフィッティング手法
既存のボートのラダーベアリングを交換するとき、古いベアリングの内側と外側の寸法を合わせることは困難です。 ラダーベアリングを取り付けるための３つの従来の技術は、圧入、フリーズフィットおよびハウジングの加熱である。
第１の技術である圧入は、軸受をハウジングに押し込むことからなる。 取り付けの容易さはハウジングの仕上げとベアリングのサイズによって異なります。 しかしながら、押圧は、ベアリングのサイズに比例して大きな力を必要とし、そして嵌合時に整列していないベアリングを損傷する可能性がある。
凍結嵌合または焼き嵌め技術を代替方法として使用することができる。 液体窒素を使用して凍結する2つの方法は完全浸漬と蒸気凍結です。 完全液浸では、ベアリングは容器内に配置され、次にベアリングが必要な直径に縮小されるまで液体窒素で満たされる。 必要な直径が達成されたら、それを窒素から取り除き、次にベアリングが元のサイズに戻るまでハウジング内の所定の位置に保持します。 しかしながら、この方法は、ベアリングの直径を減少させそして嵌合のために十分な間隙を発生させるのに長い時間がかかるので非常に遅くそして時間がかかる。 蒸気凍結は、還元まで軸受内で直接液体窒素を蒸発させることによって軸受に適合させるためにも使用することができる。 その後、元のサイズに戻るまでハウジングに収納されます。 この方法は、液浸法よりも費用対効果が高く安全ですが、ベアリングの収縮率ははるかに低くなります。
同じ概念を使用して、別の適合技術はそれを拡大するためにハウジングを加熱することにある。 この技術は熱間加工を含み、健康上および安全上の問題を招く可能性があり、したがって実行前にリスクの評価を必要とし、これは非常に時間がかかる可能性がある。
これらの方法は非常に効果的ですが、それらが提供する防食レベルには限界があります。 実際、ブッシュとハウジングは異なる材料で作られており、それらは直接接触したままであり、局所的な電食の問題を再発させる。 すべてのプロセスで、クリアランスが取り付けの許容範囲内に収まるようにするために、ハウジングやブッシュを正確に加工する必要があります。
ベアリング継手用の複合チョッキング
コンポジットチョッキングは、正確な位置合わせだけでなく、長期にわたる確実なベアリングの配置を保証する、従来の圧入および凍結固定の代替手段を提供します。 今日、ポリマー複合材料およびコーティングは、新しいラダーベアリングおよびピントルライナーの再装着または設置のために海洋産業において広く使用されている。 それらの優れた耐久性、高い圧縮強度および接着強度、低い吸湿性および電気絶縁特性のために、複合材料は安定した据え付けおよびラダーブッシュの永久的な接合に理想的である。 ベアリングを定位置に固定することで、Belzona樹脂とペーストグレードのコンポジットは、ブッシュとハウジングの間を100％接触させ、振動のない恒久的な場所を確保し、ガルバニック腐食や隙間腐食を排除します。
複合材料の塗布方法
Belzonaでは、複合材料を使用したベアリングの取り付けには、スリップ工法と射出工法の2つの方法を推奨しています。 ベアリングを取り付ける際には、損傷したハウジング内でベアリングブッシュを位置合わせして集中させる方法に特に注意を払う必要があります。 以下に説明する技術は、以下を含む多くのタイプのベアリングブッシュハウジングを再構築、再調整、および電気的に絶縁するために使用することができます。
*ラダーブッシュハウジング
*内部船尾管、ブッシュハウジング
* Aフレームブラケットブッシュハウジング
*シャフトベアリングブッシュハウジングのスタビライザー
*特大カットラスベアリングハウジング
a）スリップ方式
スリップ方法は、ベアリングをハウジングに滑り込ませるだけです。 複合材料のフィルムが、ハウジングの準備された内側表面に、そしてまたブッシュの外側表面にも貼り付けられる。 組み立て後の空気の閉じ込めを防ぐために、さらなる材料がハウジングの内面に過剰に塗布される。
その後、ブッシュをハウジングの所定の位置に固定して正しく位置合わせします。 組み立て中に余分な材料が押し出された場合は、ただちに除去する必要があります。
b）注入方法
ベアリング接合は、ベアリングとハウジングの間に材料を注入することによって実行できます。 Belzonaシムは楕円形や住宅の磨耗を吸収し、100％の表面接触で耐久性のあるバリアを形成し、ベアリングを電気的に絶縁します。 この方法は、ライザーベアリングやブッシュなど、さまざまな状況に適用されてきました。
ライナーまたはブッシュはハウジング内で整列している必要があります。 ブッシュとハウジングとの間の環状空間は、射出工程中の製品の損失を防ぐために必要に応じて密閉されている。 これは、機械的手段によって、または速硬化ペーストグレードの製品を利用することによって達成することができる。 エアトラップの形成を防ぐために、注入口を通気口と一緒に慎重に配置する必要があります。 理想的には、注入ポイントは600 mm（24インチ）以下の間隔で配置する必要があります。
選択された材料は使い捨て注射カートリッジに装填され、空気圧機器を用いて注射される。 適用は最低注入点から最高注入点まで進行する。 材料は、次に高い注入点から滲出するまで注入され、その時点で最初の穴は適切な栓で封止され、注入は次の穴で開始されるはずです。 このプロセスは、ブッシュとハウジングとの間の環状空間がチョッキング材料で完全に満たされるまで続けられる。 これは、利用可能な最高点にあけられた小さな通気孔を通しての材料の漏れによって示されます。
ケーススタディ - 特大サイズのベアリングハウジングへのBelzonaベアリングの取り付け
2010年6月、ブルガリアの造船所の船は特大のベアリングハウジングに新しいブロンズベアリングを取り付ける必要がありました。 主に、激しい腐食および衝撃摩耗は、古いブロンズベアリングの破壊およびハウジングの不規則な形をもたらし、新たに製造されたベアリングとハウジングとの間の環状空間の増大をもたらした。 その結果、新しいブロンズブッシュベアリングが製造され、不規則なベアリングハウジングに再装着されなければなりませんでした。
Belzonaの材料でブッシュを所定の位置に接着することは、海洋産業で実績のある用途です。 1977年にBelzonaとGermanischer Lloydとの共同開発により、ラダーベアリングの取り付けにBelzona複合材料が使用され始めました。 このプロジェクトでは、スチール製ハウジングとラダーブッシュ、ピントルコーン、ライナーの間のガルバニック腐食の問題を解消するためのBelzona材料の使用について調査しました。 これは、溶接とボーリングを伴うであろう従来の修理と比較して、時間と費用を節約する手順であることが証明された。
Belzonaの注入方法は、他の方法で停止時間が長くなったために選択されました。 金属表面の耐浸食性および耐腐食性を提供するように設計された２部分セラミック充填エポキシ材料であるＢｅｌｚｏｎａ １３２１（Ｃｅｌｌａｍｉｃ Ｓ − Ｍｅｔａｌ）の注入は、ベアリングの裏側に作られた４つのチャネルに配置された可撓性ホースを通して行われた。
この解決策を使用して、ハウジングの高価な機械加工およびより大きなブロンズブッシュの供給に対して節約がなされた。 この標準的な修理手順は、電解腐食を排除し、ベアリングの長期的な配置を可能にします。
Alice JucquoisはBelzona Polymerics Ltd と一緒です 。