行业动态

一、来自食品工业的要求和挑战

食品和药品加工行业对设备制造商提出了特殊的挑战。某些过程需要机器在极高或极低的温度下运行，或者使机器经受高压水或化学药品的冲洗。进行冲洗以消除细菌或微生物，并防止成批不同物质之间的污染。除了与食品，饮料和制药行业有关的明显健康问题外，用于这些应用的设备还必须符合严格的政府法规，并应接受常规检查。

为了承受这些恶劣的操作环境，必须使用非腐蚀性材料制造机器和组件。不锈钢，塑料和橡胶是耐腐蚀的常用材料。其他材料（例如陶瓷，玻璃，铜，金）和更昂贵的材料（例如钛）也可以用于特殊应用。铝的耐腐蚀性差，应尽可能避免使用。通常不能选择油漆，因为它会被高压水冲走。

轴承是在食品和药物加工应用中广泛使用的商品，并且经受同样的极端环境。为了满足这些要求，制造商生产了使用寿命长并且还符合安全法规的耐腐蚀轴承。除轴承材料外，密封材料和润滑也要遵守FDA和欧盟委员会（EC）的规定。美国政府的联邦法规（CFR）标题21定义了可与食物接触的材料。1935/2004号法规（EC）为欧洲国家的所有食品接触材料（FCM）规定了安全性和惰性的一般原则。

轴承制造商通过提出三个不同的重要标准来遵守这些公共安全问题和法规：材料，润滑和密封。

二、食品轴承用料

用于轴承部件和轴承座的材料，例如不锈钢，陶瓷或聚合物，可减少或消除腐蚀，并且不需要可能会碎裂的油漆或涂层，这会带来污染的风险。正确的材料选择还可以延长轴承寿命，从而降低维护成本。

比较腐蚀率52100，X65Cr13和SV30。

不锈钢轴承的初始标准材料是AISI 440C（X1 02CrMo17）。尽管它比标准52100轴承钢具有更高的耐腐蚀性，但它还具有带有较大碳化物的粗大晶粒组织，这对轴承噪音水平有不利影响。在1980年代，一些制造商用X65Cr13（有时称为440D或ACD 34）取代了这种不锈钢。

X65Cr13不锈钢将440C不锈钢的耐腐蚀性与细晶粒结构结合在一起，使噪音水平降至使用52100钢制造的轴承。许多公司推出了专有的不锈钢变种，以提高性能并延长轴承寿命。例如，AST轴承使用SV30（X30CrMoN15-1）氮合金

不锈钢制造一系列微型和小型轴承。SV30结合了X65Cr13的所有优点，同时还允许对轴承套圈进行钝化或表面涂层。 镀镍和镀铬是生产耐腐蚀轴承的替代选择。如下图所示，电镀材料成分对于最大程度地防止腐蚀具有重要作用。 经过24小时盐雾测试后，各种轴承插件涂层的结果。

三、润滑剂与润滑方式料

食品级润滑剂的成分经过监管和设计，可与食品安全相互作用。美国国家卫生基金会（NSF）指定为H1的润滑剂适用于在正常使用条件下存在偶然或意外接触食物的可能性的应用。使用H2润滑剂的地方几乎没有污染或接触食物的风险。H3润滑剂是可溶性油或食用油，用于清洁或防止生锈。

由于食品级润滑剂的挑战，多达60％的公司不遵守食品级法规，如果不符合规定的润滑剂与食品接触，则会引起健康问题。

传统的固体和干膜润滑剂通常用于滑动轴承应用中。固体和干膜润滑剂形成干燥的层或涂层，可排除水分并减少摩擦，粘结和磨损。它们通常包含添加剂，如腐蚀，氧化和防锈剂。常见的例子包括钼，石墨和含氟聚合物，例如聚四氟乙烯（PTFE）。这些润滑剂的主要优点是它们不能被冲洗掉并且不会与它们接触的任何物质发生相互作用。

除食品级润滑脂外，某些轴承还采用了不同类型的固体润滑（有时称为固体润滑脂，固体油或模塑油）。固体润滑的定义和组成因制造商而异。SKF将其固体油润滑定义为模制到轴承中的浸油聚烯烃。NTN将其固体润滑脂定义为与食品级合成油润滑脂混合的超高聚物聚乙烯树脂。NSK使用一种模制油，称为油浸聚烯烃树脂。润滑脂经过特殊的热处理工艺，使润滑脂固化，将润滑剂捕集到内部。

与其他润滑剂相比，固体润滑具有对食品和饮料设备有利的几个特征。深沟球轴承，调心滚子轴承，圆柱滚子轴承和滚针轴承均可采用固体润滑。

由于基础油保留在固体混合物中，因此固体润滑剂可减少泄漏。这样可以确保始终润滑轴承并消除污染的风险。 由于轴承具有恒定的润滑源，因此可以延长轴承寿命。另外，固体润滑剂在暴露于水时不会乳化，这对于承受冲洗很重要。

固体润滑剂不会遇到使用标准油脂润滑剂的轴承所具有的抗剪切力，从而降低了工作扭矩特性。

固体润滑剂有助于防止污染物进入，但不能代替外部密封。

四、密封

正确的密封对于冲洗或食品和饮料应用至关重要。制造商使用许多密封配置，所有这些配置都是为了防止润滑剂逸出轴承，防止水和污染物进入。这在冲洗应用中尤其重要，以防止油脂从轴承中冲洗出来。如果轴承可能与食物接触，则轴承密封件的材料选择至关重要，必须符合FDA 21 CFR，EC 1935/2004和NSF / ANSI 51标准。

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