THK BNF
一、核心技術(shù)架構(gòu)與性能突破
1. 材料科學(xué)與表面工程
雙相不銹鋼體系:
絲杠軸采用SUS304/SUS316 不銹鋼,通過真空熔煉技術(shù)降低夾雜物含量(氧含量≤15ppm),結(jié)合離子氮化工藝(氮化層厚度 50-80μm,硬度≥900HV),鹽霧測試達(dá) 1000 小時(shí)無腐蝕。特殊型號(如 BNF-W 系列)全不銹鋼結(jié)構(gòu)通過 ASTM B117 標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證,適用于鋰電池電解液加注等高腐蝕場景。
納米級涂層技術(shù):
DLC 類金剛石涂層(厚度 2-3μm)使摩擦系數(shù)降至 0.0008,適配半導(dǎo)體真空環(huán)境(如 CMP 設(shè)備),金屬顆粒釋放量<0.1 個(gè) /ft3。
2. 精密制造工藝
螺桿加工:
采用精密軋制 + 數(shù)控研磨復(fù)合工藝,導(dǎo)程精度達(dá) C3 級(±3μm/300mm),跳動誤差低≤5μm,確保納米級定位穩(wěn)定性。
循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì):
端蓋式循環(huán)結(jié)構(gòu)配合精密研磨滾珠(圓度誤差低≤0.5μm),DN 值突破 13 萬(BNF-V 系列),噪音≤60dB,滿足醫(yī)療潔凈室需求。錯(cuò)位預(yù)壓技術(shù)通過單螺母中的央溝槽相位差(±15°)消除軸向間隙,剛性提升 40%。
二、應(yīng)用場景與典型案例
1. 半導(dǎo)體制造
光刻機(jī)工件臺:
BNF3210A-5 型號通過三點(diǎn)接觸式預(yù)壓和陶瓷滾珠升級,定位精度達(dá) ±0.8μm,適配 5nm 制程工藝,動態(tài)響應(yīng)頻率提升至 200Hz。
晶圓傳輸機(jī)器人:
DLC 涂層絲杠軸在真空環(huán)境下運(yùn)行壽命達(dá) 20,000 小時(shí),金屬顆粒污染量<0.01 個(gè) /ft3,滿足 Class 1 潔凈室要求。
2. 醫(yī)療設(shè)備
MRI 設(shè)備床體:
BNF-Anti-Magnetic 無磁系列(磁導(dǎo)率<1.02μH/m)通過 1.5T 磁場測試,位移誤差低<0.001mm,支撐高精度影像掃描。
手術(shù)機(jī)器人:
輕量化不銹鋼(SUS630)螺母配合樹脂保持器,重量降低 30%,重復(fù)定位精度 ±0.01mm。
3. 航空航天
無人機(jī)云臺:
BNF6310-7.5 型號采用 SUS630 不銹鋼,耐溫范圍 - 40℃~+120℃,抗拉強(qiáng)度≥1200MPa,確保特殊環(huán)境下的穩(wěn)定傳動。
大鍋蓋天線驅(qū)動:
無磁不銹鋼絲杠軸(SUS316L)配合真空潤滑脂,在太空輻射環(huán)境下壽命達(dá) 10 年以上,定位精度 ±0.005mm。
三、型號體系與選型邏輯
1. 基礎(chǔ)型號解析
BNF2505V-5:
直徑 25mm,導(dǎo)程 5mm,V 型高速設(shè)計(jì),預(yù)壓等級 5 級,適配高速搬運(yùn)機(jī)器人(速度>5m/s)。
BNF4006-2.5:
直徑 40mm,導(dǎo)程 6mm,法蘭安裝,額定動載荷 350kN,用于龍門加工中心 XYZ 軸傳動。
2. 選型關(guān)鍵維度
環(huán)境適配矩陣:
場景 材質(zhì)組合 表面處理 密封方案
常規(guī)工業(yè) SUS304+SUS440C 高頻淬火 NBR 橡膠
半導(dǎo)體潔凈室 SUS316+DLC 涂層 無電解鎳鍍層 氟橡膠(FKM)
海洋工程 全 SUS316 不銹鋼 氮化處理 IP67 防護(hù)
負(fù)載與壽命計(jì)算:
壽命公式:
(C 為額定動載荷,F(xiàn)_a 為實(shí)際載荷)。例如,BNF3210A-5 在載荷率 30% 時(shí)壽命可達(dá) 15,000 小時(shí)。
四、維護(hù)規(guī)范與可靠性設(shè)計(jì)
1. 潤滑與密封
智能潤滑系統(tǒng):
集成 QZ 自潤滑器,通過毛細(xì)作用持續(xù)供油,潤滑周期延長至 5000 小時(shí),適配自動化產(chǎn)線。
防護(hù)等級:
標(biāo)配迷宮式密封圈(防塵等級 IP54),可選伸縮護(hù)罩(防護(hù)等級 IP67),防止切屑、冷卻液侵入。
2. 安裝與調(diào)試
同軸度要求:
螺母安裝面與絲杠軸同軸度≤0.01mm,建議使用激光干涉儀校準(zhǔn),避免偏心導(dǎo)致的異常磨損。
預(yù)緊力監(jiān)測:
加裝應(yīng)變片傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測預(yù)緊力波動(±5% 預(yù)警閾值),預(yù)防過載引發(fā)的精度漂移。
五、技術(shù)文檔與支持體系
THK資源:
《BNF Series Technical Guide》提供載荷曲線、安裝手冊及 3D 模型下載,支持參數(shù)化選型。
在線工具(如 THK 滾珠絲杠自動生成器)可快速匹配型號,輸出 CAD 圖紙與 BOM 清單。
定制服務(wù):
提供最長 10 米的非標(biāo)絲杠、特殊法蘭接口及無磁版本,交期最短 4 周,適配緊急設(shè)備維修需求。
六、行業(yè)優(yōu)勢
精度與穩(wěn)定性:
重復(fù)定位精度 ±0.005mm,動態(tài)響應(yīng)頻率達(dá) 200Hz,優(yōu)于 HIWIN 同級別產(chǎn)品(±0.01mm,150Hz)。
環(huán)境適應(yīng)性:
鹽霧測試 1000 小時(shí)無腐蝕,耐溫范圍 - 40℃~+200℃,超越 NSK 滾珠絲杠(鹽霧測試 720 小時(shí),耐溫 - 20℃~+150℃)。
維護(hù)成本:
智能潤滑系統(tǒng)使維護(hù)周期延長 3 倍,MTBF達(dá) 6800 小時(shí),較國產(chǎn)替代方案提升 2.67 倍
小直徑規(guī)格:
BNF1605 - 2.5:螺桿直徑 16mm,導(dǎo)程 5mm,負(fù)荷能力相對較小,適用于一些對空間要求較高且負(fù)載不大的精密傳動場合,如小型自動化設(shè)備的微調(diào)機(jī)構(gòu)。
BNF1810 - 2.5:螺桿直徑 18mm,導(dǎo)程 10mm,傳動效率較高,可用于一些需要較高速度和精度的小型傳動系統(tǒng),如小型數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸傳動。
中等直徑規(guī)格:
BNF2505 - 5:螺桿直徑 25mm,導(dǎo)程 5mm,能承受一定的負(fù)載,常用于工業(yè)自動化生產(chǎn)線中一些中等負(fù)載的傳動部位,如物料輸送設(shè)備的定位機(jī)構(gòu)。
BNF2806 - 5:螺桿直徑 28mm,導(dǎo)程 6mm,在中等負(fù)載下具有較好的精度保持性,可應(yīng)用于印刷設(shè)備、包裝設(shè)備等對傳動精度有一定要求的場合。
BNF3205 - 5:螺桿直徑 32mm,導(dǎo)程 5mm,螺母外徑、法蘭盤外徑等尺寸相對較大,能承受較大的軸向力,適用于一些大型機(jī)械設(shè)備的輔助傳動系統(tǒng)。
BNF3210A - 5:屬于中等直徑規(guī)格中的大導(dǎo)程型號,導(dǎo)程為 10mm,可滿足一些需要快速移動且負(fù)載適中的應(yīng)用需求,如自動化倉儲設(shè)備中的貨叉?zhèn)鲃訖C(jī)構(gòu)。
大直徑規(guī)格:
BNF5510 - 5:螺桿直徑 55mm,導(dǎo)程 10mm,額定動載荷和額定靜載荷都較大,適用于大型機(jī)床、重型機(jī)械等對承載能力和傳動精度要求特別高的設(shè)備。
BNF6312A - 5:螺桿直徑 63mm,導(dǎo)程 12mm,可承受較大的負(fù)荷和扭矩,常用于大型工業(yè)設(shè)備的關(guān)鍵傳動部位,如大型壓力機(jī)的傳動機(jī)構(gòu)。
BNF8020A - 5:螺桿直徑 80mm,導(dǎo)程 20mm,是大直徑規(guī)格中的大導(dǎo)程型號,能實(shí)現(xiàn)快速的直線運(yùn)動,可應(yīng)用于一些大型自動化生產(chǎn)線的高速傳動環(huán)節(jié)。
BNF10020A - 5:螺桿直徑 100mm,屬于較大規(guī)格的滾珠絲杠,能承受非常大的負(fù)載,一般用于大型重型機(jī)械設(shè)備,如礦山機(jī)械、大型加工中心等。