KR101341100B1 - 베어링 재 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파손되거나 노후화한 베어링의 궤도륜과 볼 또는 롤러의 표면을 초음파 나노 표면 개질기, 피닝장치 또는 초자기변형소자를 이용한 표면타격장치 등을 이용하여 복구함으로써 궤도륜과 볼 또는 롤러의 누적 피로층을 제거함과 아울러 표면이 나노 구조화로 개질됨으로써 새 베어링에 뒤지지 않는 수명 및 성능을 발휘하는 베어링을 재 제조할 수 있는 베어링 재 제조 방법을 개시한다. 개시된 본 발명에 의한 베어링 재 제조방법은, 재 제조할 베어링을 준비하는 단계; 준비된 상기 베어링의 궤도륜과 볼 또는 롤러의 표면을 그 표면 상태에 따라 1차 가공하는 단계; 1차 가공된 상기 베어링의 궤도륜과 볼 또는 롤러의 표면을 초음파 나노 표면 개질기, 피닝장치 또는 초자기변형소자를 이용한 표면타격장치를 이용하여 개질 처리하는 2차 가공 단계; 및 2차 가공된 상기 베어링의 궤도륜과 볼 또는 롤러 간의 틈새를 재조정하여 조립하는 단계;를 포함한다.

Description

베어링 재 제조방법{METHOD FOR REMANUFACTURING OF BEARING}
본 발명은 베어링 재 제조에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 파손되거나 수명이 다한 중, 대형 베어링의 표면을 초음파 나노 표면 개질기(UNSM device), 쇼트피닝(Shoot peening), 마이크로 쇼트피닝(Micro shoot peening) 또는 초음파피닝(Ultrasonic shoot peening) 등과 같은 피닝장치 또는 초자기변형소자(Terfenol-D)를 이용한 표면타격장치를 이용하여 복구함으로써 새 베어링과 동일하거나 향상된 성능 및 수명을 갖도록 재생하는 베어링 재 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 기계 제품의 수명은 무한하지 않기 때문에, 제품 자체나 부품들은 한 번 이상의 교체 주기가 발생한다. 베어링 역시 사용 조건 및 윤활 조건 등이 최적의 상태이더라도 언젠가는 파손되거나 노후화되어 교체할 시기가 찾아온다.
상기와 같이 파손되거나 노후화된 베어링의 경우, 볼 또는 롤러가 접촉되는 내륜 및 외륜의 표면층과 볼 또는 롤러의 표면층에 많은 피로가 누적되어 있고, 더 나아가 깨지거나 파인 형태와 같은 손상이 발생할 수 있다.
상기 교체 시기에 대부분은 베어링을 새롭게 구입하여 기존 베어링을 대체하고 있는데, 그 이유는 수명이 다된 베어링을 재생하여 사용할 때 새 베어링과 동일한 성능이 나올 것인가에 대한 의문과 베어링을 재 제조하는 메카니즘이 부족하기 때문이라고 할 수 있다. 따라서, 파손되거나 노후화된 베어링, 특히 중, 대형 베어링의 재 제조가 가능하고 성능까지 보장된다면, 비용적인 측면 등에서 많은 효과를 거둘 수 있을 것이다.
상기와 같은 비용적인 측면의 장점 때문에 기존의 많은 베어링 제조회사는 베어링의 제작 판매뿐만 아니라 중,대형 베어링의 재 제조 분야도 하나의 산업 아이템으로 관리하고 있다. 각 베어링 제조회사마다 자신들이 정해 놓은 매뉴얼에 따라 베어링을 재 제조하고 있으며, 일반적인 베어링 재 제조의 주요 공정은 다음과 같다.
<일반적인 베어링 재 제조 공정>
A. 사용 후 베어링 수집
B. 베어링 확인
C. 베어링 분해
D. 베어링 세척
E. 베어링 검사(해석, 검사 보고서 작성, 등급 산정(등급에 따라 아래의 F~H 공정 변화))
F. 궤도륜 연삭 및 폴리싱
G. 볼 또는 롤러 제조 또는 수정
H. 틈새 관계 재조정
I. 조립
J. 재 제조 베어링 검사
K. 재 제조 베어링 포장 및 출하
상기와 같은 일반적인 베어링 재 제조 공정은 모든 베어링 제조회사가 베어링을 재 제조할 때 기본적으로 사용하는 공정이기 때문에, 공정 자체에 대해서 크게 문제될 것은 없으나, 베어링 궤도륜의 연삭 및 폴리싱 공정만을 이용하는 일반적인 베어링 재 제조방법은 재생된 베어링의 성능에서 문제가 발생될 수 있다.
즉, 대체로 재 제조할 베어링은 초기 상태에서부터 불량적인 문제가 있거나 수명이 다한 제품으로, 크랙이 생성되어 파손되었거나, 마모/마멸되어 표면이 박리되었거나, 또는 베어링 궤도륜에 특별한 결함은 발견되지 않지만 궤도륜 표면을 기준으로 피로가 심하게 쌓여 수명이 다한 제품이다.
따라서, 이러한 베어링의 궤도륜 표면 및 볼 또는 롤러의 표면을 연삭 및 폴리싱 공정만 수행해서는 표면 밑으로 쌓여 있는 피로층을 완벽히 제거할 수 없으며, 결국 상기와 같은 일반적인 베어링 재 제조 공정에 의해 재생된 베어링의 수명 및 성능을 새 베어링과 비교하여 보면 상당히 뒤떨어진다.
1. 특허문헌 KR 10-2010-0098168A : 곡면 궤도를 가진 휠베어링 허브 및 내외륜 표면 슈퍼피니싱 공정 방법 및 슈퍼버니싱장치(2010.09.06 공개) 2. 특허문헌 US 5,336,338 : Bearing components and process for producing same (1994.08.09 등록) 3. 특허문헌 US 2011/0135236 A1 : Reusable bearing and reuse method thereof (2011.06.09 공개)
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 파손되거나 노후화한 베어링의 궤도륜과 볼 또는 롤러의 표면을 초음파 나노 표면 개질기, 피닝장치 또는 초자기변형소자를 이용한 표면타격장치를 이용하여 복구함으로써 궤도륜의 누적 피로층을 제거함과 아울러 표면층을 나노 구조화로 개질하여 새 베어링에 뒤지지 않는 수명 및 성능을 갖는 베어링을 재 제조할 수 있는 베어링 재 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 베어링 재 제조방법은, a) 재 제조할 베어링을 준비하는 단계; b) 준비된 상기 베어링의 궤도륜과 볼 또는 롤러의 표면을 그 표면 상태에 따라 1차 가공하는 단계; c) 1차 가공된 상기 베어링의 궤도륜과 롤러의 표면을 초음파 나노 표면 개질기를 이용하여 개질 처리하는 2차 가공 단계; 및 d) 2차 가공된 상기 베어링의 궤도륜과 볼 또는 롤러 간의 틈새를 재조정하여 조립하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 a) 단계는, 파손되었거나 노후화한 베어링을 수집하여 확인하고, 분해하여 세척한 후 검사하는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 상기 b) 단계는, 상기 궤도륜과 볼 또는 롤러 표면의 결함은 없지만 표면에 피로가 누적된 경우, 상기 궤도륜과 볼 또는 롤러의 표면을 폴리싱하는 과정을 포함하며, 상기 궤도륜과 볼 또는 롤러의 표면에 크랙이 생성되었거나 마모 및 마멸되어 표면이 박리된 경우, 표면 상태에 따라 궤도륜 선삭 또는 연삭 후 볼 또는 롤러를 폴리싱하는 과정 또는 궤도륜 선삭 및 연삭 후 볼 또는 롤러를 폴리싱하는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 상기 c) 단계는, c1) 베어링의 형상에 따라 초음파 나노 표면 개질기의 타격팁이 베어링 접촉면의 법선과 일치되도록 초음파 나노 표면 개질기의 이동경로를 설정하는 단계; c2) 상기 베어링의 용도에 따라 요구되는 기계적 특성을 갖는 베어링을 가공하기 위하여 정압력, 타격강도, 이송속도, 회전속도, 타격팁의 형상을 조합하여 가공파라메타를 설정하는 단계; c3) 상기 이동경로 및 가공파라메타에 따라 가공 프로그램을 작성하는 단계; 및 c4) 상기 초음파 나노 표면 개질기를 세팅하여 구동시키는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 c) 단계의 초음파 나노 표면 개질 처리 조건은, 초음파 진폭 : 10~100㎛, 회전속도 : 0.1~300rpm, 이송속도 : 0.01~0.5mm/rev, 타격팁의 지름 : 0.3~12mm, 그리고, 정압력 : 5~200N으로 설정할 수 있다.
여기서, 상기 초음파 진폭은, 피가공물(베어링)의 재질에 따라 10~100㎛의 범위에서 설정하며, 일반적인 베어링강의 경우 30㎛로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 회전속도는, 베어링의 형상이나 크기에 따라 0.1~300rpm의 범위에서 설정하며, 본 발명과 같은 중,대형 베어링의 경우 5~10rpm으로 설정하는 것이 바람직하다. 그리고, 베어링의 크기가 작으면 회전속도를 높이고 크면 회전속도를 낮추는 것이 바람직하다.
또한, 상기 이송속도는, 본 발명과 같은 중,대형 베어링의 경우 0.07mm/rev로 설정하는 것이 바람직하다. 이 이송속도가 늦으면 표면 거칠기가 좋아지고, 빠르면 표면 거칠기가 나빠지므로, 피가공물의 재질 등을 고려하여 적절하게 설정한다.
상기 타격팁의 지름은 일반적인 베어링강의 경우 2.4mm로 설정하는 것이 바람직하며, 상기 타격팁은 초경합금으로 형성하나, 피가공물의 경도에 따라서는 세라믹 등으로 형성할 수도 있다.
마지막으로, 상기 정압력은 피가공물의 재질 및 경도에 따라서 5~200N의 범위 내에서 설정하는데, 일반적인 베어링강의 경우 70~80N으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면 베어링 재 제조방법은, a) 재 제조할 베어링을 준비하는 단계; b) 준비된 상기 베어링의 궤도륜과 볼 또는 롤러의 표면을 그 표면 상태에 따라 1차 가공하는 단계; c) 1차 가공된 상기 베어링의 궤도륜과 볼 또는 롤러의 표면을 피닝장치(쇼트피닝, 마이크로 쇼트피닝 또는 초음파피닝) 또는 초자기변형소자를 이용한 표면타격장치를 이용하여 개질 처리하는 2차 가공 단계; 및 d) 2차 가공된 상기 베어링의 궤도륜과 볼 또는 롤러 간의 틈새를 재조정하여 조립하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 베어링 재 제조방법에 의하면, 파손되었거나 수명이 다한 노후화한 베어링의 궤도륜 표면을 선삭/연삭/폴리싱하고 볼 또는 롤러의 표면을 폴리싱하여 파손 부위 및 누적 피로층을 제거한 후, 초음파 나노 표면 개질기를 이용하여 궤도륜과 롤러의 표면을 개질하기 때문에, 초음파 나노 표면 개질 공정에 의해 표면 거칠기 향상, 표면 경도 향상, 압축잔류응력 부가, 나노 구조화 및 마이크로딤플 생성으로 인한 오일 포켓 현상 등이 베어링의 궤도륜과 롤러에 적용됨으로써, 궤도륜의 누적 피로층이 제거될 뿐만 아니라 표면층이 나노 구조화로 개질되면서 새 베어링에 결코 뒤지지 않는 성능과 수명을 갖는 재생 베어링을 제조할 수 있다.
따라서, 파손되었거나 노후화된 베어링을 새로운 베어링으로 교체하지 않고 본 발명을 적용하여 재생하는 경우, 새 베어링과 동일하거나 향상된 성능 및 수명을 가지기 때문에, 부품 교체 비용을 크게 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 초음파 나노 표면 개질기를 이용한 베어링 재 제조방법에 대한 공정도,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 초음파 나노 표면 개질기를 이용한 베어링 재 제조방법에 대한 공정도,
도 3은 본 발명의 요부인 초음파 나노 표면 개질 과정을 보여 주는 공정도,
도 4는 본 발명의 베어링 재 제조방법에 이용되는 초음파 나노 표면 개질기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면, 그리고,
도 5는 본 발명의 효과를 설명하기 위한 도면으로서, 한 번도 사용하지 않은 시편과 잔존 수명의 25%, 50%, 75%를 사용한 시편에 초음파 나노 표면 개질 처리를 한 시편과의 피로 시험을 수행한 결과를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 실시예들을 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 초음파 나노 표면 개질기를 이용한 베어링 재 제조방법에 대한 공정도로서, 베어링의 표면에 결함은 없지만 궤도륜 표면층에 피로가 누적되어 제 성능을 발휘하지 못하는 베어링을 재 제조하는 실시예에 대한 공정도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 베어링 재 제조방법은, 재 제조할 베어링을 준비하는 단계(S10), 준비된 상기 베어링의 궤도륜과 볼 또는 롤러의 표면을 그 표면 상태에 따라 1차 가공하는 단계(S20), 1차 가공된 상기 베어링의 궤도륜과 롤러의 표면을 초음파 나노 표면 개질기를 이용하여 개질 처리하는 2차 가공 단계(S30) 및 2차 가공된 상기 베어링의 궤도륜과 볼 또는 롤러 간의 틈새를 재조정하여 조립하는 단계(S40)를 포함한다.
상기 재 제조할 베어링을 준비하는 단계(S10)는 파손되었거나 노후화한 베어링을 수집하여(S11) 확인하고(S12), 분해하여(S13) 세척한 후(S14), 검사하는 과정(S15)을 포함한다. 여기서, 상기 검사 과정(S15)은 해석, 검사 보고서 작성 및 등급 선정 과정을 포함할 수 있으며, 상기 등급에 따라 1차 가공 공정(S20)과 틈새 관계를 재조정하는 공정(S41)을 적절하게 변화시켜 적용한다.
상기 1차 가공 단계(S20)는 베어링 내,외륜의 궤도륜을 폴리싱하는 과정과 볼 또는 롤러를 폴리싱하여 그들의 표면층에 누적된 피로층을 제거하는 과정을 포함한다.
상기 1차 가공 단계(S20)는 도 1에 나타낸 본 실시예의 경우, 베어링 내,외륜의 궤도륜과 볼 또는 롤러가 손상되지 않고 누적된 피로층만 존재하는 경우이기 때문에, 상기와 같이 폴리싱 공정만 수행하나, 궤도륜과 볼 또는 롤러가 손상(크랙이 발생하거나 표면 박리)된 경우에는 도 2에 나타낸 바와 같은 공정으로 1차 가공 단계(S60)를 수행한다.
상기 2차 가공 단계(S30)는 궤도륜과 롤러를 모두 UNSM 처리하는 과정(S31)과 궤도륜만 UNSM 처리하는 과정(S32)으로 분리하여 수행할 수 있다.
첨부한 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 초음파 나노 표면 개질기를 이용한 베어링 재 제조방법에 대한 공정도로서, 베어링 내,외륜의 궤도륜에 크랙이 발생하였거나 마모 및 마멸되어 표면이 박리된 경우에 대한 공정도이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 궤도륜에 손상이 발생된 경우에도 재 제조할 베어링을 준비하는 단계(S50)나 2차 가공 단계(S70) 및 조립 단계(S80)는 도 1에 나타낸 본 발명의 일 실시예와 동일하며, 이들 단계들에서 대해서는 후술된다.
다만, 본 발명의 다른 실시예에 의한 베어링 재 제조방법에서 상기 1차 가공 단계(S60)는 베어링 내,외륜의 궤도륜이 손상된 경우이므로, 폴리싱 공정만을 수행해서는 손상부를 제거할 수 없기 때문에, 표면 상태에 따라 궤도륜 선삭 또는 연삭 후(S61) 볼 또는 롤러를 폴리싱하는 공정(S63) 또는 궤도륜 선삭 및 연삭 후(S62) 볼 또는 롤러를 폴리싱하는 공정(S63)을 수행한다.
한편, 도 2에 나타낸 본 발명의 다른 실시예에 의한 베어링 재 제조방법에서도 상기 2차 가공 단계(S70)은 궤도륜과 롤러를 UNSM 처리하는 과정(S71)과 궤도륜만 UNSM 처리하는 과정(S72)으로 분리하여 수행할 수 있다.
이하, 도 1 및 도 2에서 각각 단계 S30, S70으로 표기한 본 발명의 요부인 2차 가공 단계에 대하여 도 3 및 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 이용되는 초음파 나노 표면 개질기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면으로, 이를 참조하면, 초음파 나노 표면 개질기(100)는 베어링 표면에 충격을 가하는 타격팁(112), 타격팁(112)이 고정되어 초음파 진동을 증폭 전달하는 혼(114), 초음파 진동을 증폭시키는 부스터(116), 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 진동발생부(118) 및 고주파의 전기적 에너지를 초음파 나노 표면 개질기(100)에 공급해 주는 제너레이터(120)를 구비한다.
상기 제너레이터(120)는 일반 전원을 고주파수의 전기적 에너지로 변조하여 진동발생부(118)에 공급한다.
상기 진동발생부(118)는 전기적 신호에 의하여 체적이 변하는 특성을 가진 소자로서, 상기 제너레이터(120)로부터 고주파수의 전기적 에너지를 공급받으면 팽창과 수축을 반복하면서 전기적 에너지를 기계적 에너지로 바꾼다.
상기 부스터(116)는 진동발생부(118)에 의하여 발생한 진동을 증폭하여, 부스터(116)와 연결되어 있는 혼(114)을 통하여 타격팁(112)에 전달한다.
상기 혼(114)은 부스터(116)에 의하여 증폭된 진동에너지를 타격팁(112)에 한 번 더 증폭하여 전달하거나 단순 전달하는 역할을 한다. 증폭비는 혼의 형상을 통하여 결정된다.
타격팁(112)은 베어링의 표면에 직접 접촉하여 타격하면서 강소성 가공과 마이크로 딤플을 형성시키는데, 혼(114)에 연결되어 있으며, 금속강구 또는 다양한 형상의 돌출물이 노출된 상태로 고정되어 있다. 상기 타격팁(112)의 돌출물은 초경합금재나 세라믹재가 사용될 수 있다.
또한, 상기 타격팁(112)의 돌출물의 형상은 구(타원구 포함), 삼각, 사각, 육각, 팔각 등의 다양한 형상으로 이루어질 수 있으며, 이에 따라 베어링의 표면에 형성되는 마이크로딤플의 모양이 달라진다.
한편, 베어링 표면을 초음파 나노 표면 개질기(100)를 이용하여 일정한 힘으로 타격하기 위해서는 타격팁(112)을 일정한 압력으로 베어링 표면에 접촉시켜야 한다. 이를 위하여 초음파 나노 표면 개질기(100)의 몸체 뒷부분에는 가압부(도시되지 않음)가 구비된다. 가압부는 스프링 등의 탄성력을 이용한 가압방식, 유압 및 공기압 등을 이용한 가압방식 등 다양한 방식으로 구비될 수 있다.
도 4는 본 발명의 요부인 2차 가공 단계(S30, S70), 즉 UNSM 처리 과정을 보여주는 순서도이다.
도 4를 참조하면, 초음파 나노 표면 개질기(100)를 이용하여 1차 가공된 파손되거나 노후화된 베어링의 궤도륜과 볼 또는 롤러의 표면을 개질하기 위해서는, 먼저 공구경로를 설정한다(S100). 공구경로는 베어링의 형상에 따라 X축, Y축 및 Z축을 동시에 또는 개별적으로 제어함으로써 초음파 나노 표면 개질기(100)의 이동경로를 설정하는 것을 말한다. 공구경로를 설정하는 경우에, 초음파 나노 표면 개질기(100)의 타격팁(112)은 항상 베어링의 접촉면의 법선과 일치하도록 Z축 구동계의 경로를 설정하여야 한다.
공구경로가 설정되면, 베어링의 표면층 개질에 필요한 가공파라메타를 설정한다(S200). 이 가공파라메타는 베어링의 특성에 따라 적절한 강도와 적절한 크기 및 모양의 마이크로딤플을 얻기 위한 조건을 설정하는 것으로, 가압부에 의하여 초음파 나노 표면 개질기(100)에 가해지는 정압력, 타격팁(112)에 공급되는 초음파의 주파수와 진폭, 타격팁(112)의 크기, 회전속도, 이송속도 등을 설정하는 것을 말한다.
초음파 나노 표면 개질기(100)를 이용하여 베어링의 표면을 개질할 때 베어링에 가해지는 전체힘은 가압부에서 가해지는 정압력 및 타격팁에 공급되는 초음파 진폭에 의하여 결정되고, 단위 면적당 마이크로딤플의 개수는 회전속도 및 이송속도에 의하여 결정된다. 여기서 이송속도는 베어링이 1회전 하는 동안 초음파 나노 표면 개질기가 이송하는 거리를 말한다.
가공파라메타 설정이 끝나면, 상기 공구경로 및 파라메타를 이용하여 실제 가공에 필요한 프로그램을 생성한다(S300).
프로그램 생성이 완료되면, 초음파 나노 표면 개질기를 가공 조건에 맞게 셋팅한다(S400). 이 셋팅단계에서는 마이크로딤플의 크기와 모양 및 깊이에 따라 초음파 나노 표면 개질기의 정압력, 타격팁의 크기 및 주파수를 설정한다.
초음파 나노 표면 개질기(100)의 세팅이 완료되면, 재 제조하고자 하는 베어링의 크기와 모양에 따라 전용지그를 설치하여 베어링을 세팅하고(S500), 가공을 시작한다(S600).
초음파 나노 표면 개질기(100)를 이용하여 재 제조된 베어링의 성질은 가공파라메타 조건에 따라 달라지므로, 베어링의 용도와 이용환경 및 각각의 이용환경에서 자주 발생하는 고장 원인 등을 파악하여 초음파 나노 표면 개질 과정의 가공파라메타의 세기를 설정해야 한다.
예컨대, 피팅(pitting) 및 스폴링(spalling)은 고하중 또는 진동하중에 의하여 주로 발생하므로, 이를 방지하기 위해서는 베어링에 압축잔류응력을 인가하고 표면 강도를 증가시켜야 하고, 마모, 플래킹(flaking) 또는 플래팅(fretting)은 부적절한 윤활유 또는 진동하중에 의해 주로 발생하므로, 이를 방지하기 위해서는 베어링의 경도를 증가시키고 마찰계수를 저감시켜야 하며, 또한, 찍힘(indentation 또는 brinnelling)은 고하중, 진동하중 또는 충격하중에 의해 주로 발생하므로, 이를 방지하기 위해서는 베어링의 경도를 향상시키면서 압축잔류응력을 부가하여야 한다.
본 발명에 의한 초음파 나노 표면 개질기를 이용한 베어링의 재 제조시, 정압력을 높이면 소재의 결정립이 나노 크기가 되는 깊이가 깊어지고, 베어링의 경도가 증가하여 베어링의 표면 마모 현상을 줄이고, 베어링이 고속으로 회전하거나 높은 하중을 받을 때 표면이 벗겨지거나 떨어져 나가는 현상 또는 표면에 소성변형이 발생하는 현상 등을 방지할 수 있다. 그러나, 정압력이 지나치게 높아지면 베어링의 표면거칠기가 나빠지는 문제가 발생하므로 베어링의 재질과 타격팁의 형상 등을 고려하여 각각의 베어링에 적절한 정압력을 설정할 필요가 있다.
베어링의 표면거칠기는 정압력과 이송속도와 관계가 있다. 정압력이 일정압력 이상이 되면 베어링의 표면에 정압력에 의한 소성변형이 발생하므로 표면거칠기가 나빠지는 현상이 나타난다. 이 경우 정압력에 의한 베어링의 표면거칠기는 베어링의 재질과 타격팁의 형상에 따라 차이가 나므로, 적절한 압력을 실험을 통하여 설정할 필요가 있다. 이송속도에 의한 표면거칠기는 이송속도가 느릴수록 단위면적당 타격횟수가 증가하기 때문에 표면거칠기가 좋아진다. 베어링의 표면거칠기가 좋아지면, 베어링의 마찰계수가 감소하므로 마모현상을 방지하는데 도움이 된다.
베어링 표면의 잔류압축응력은 정압력에 비례하고, 이송속도에 반비례하며, 베어링 표면의 나노화 깊이는 정압력에 비례한다. 베어링의 압축잔류응력 및 표면층 소재의 결정립이 나노 크기가 되는 깊이가 증가하면, 베어링이 미끄럼 또는 구름시 접촉피로강도가 향상되고, 굽힘, 비틀림, 인장/압축의 단독이나 복합 상태에서 발생하는 피로 수명을 향상시킬 수 있다.
한편, 베어링 표면의 마이크로 딤플의 생성은 일반적으로 정압력과 초음파 진폭의 변화에 영향을 받는다. 다만, 정압력이 일정값을 초과하는 경우에는 타격팁의 압력에 의한 소성변형으로 정상적인 딤플이 형성되기 어려우며, 초음파 진폭이 일정값에 미달할 경우에도 정상적인 딤플이 형성되지 않는다. 단위면적당 딤플의 개수는 회전속도가 증가할수록 줄어든다. 또한, 딤플의 깊이는 초음파 진폭이 증가하면 함께 증가하고, 접촉점의 크기가 커지면 감소하는 관계를 나타낸다.
본 발명에서 각 가공 파라메타의 변환 범위는 피가공물의 재질이나 크기 및 형상, 표면 경도에 따라 달라지나, 상기 각 가공 파라메타는 초음파 진폭 : 10~100㎛, 회전속도 : 0.1~300rpm, 이송속도 : 0.01~0.5mm/rev, 타격팁의 지름 : 0.3~12mm, 그리고, 정압력 : 5~200N의 범위 내에서 설정될 수 있다.
본 발명의 실시예와 같이, 일반적인 베어링강으로 만들어진 중,대형 베어링을 재 제조하는 경우, 상기 초음파 나노 표면 개질 처리시 바람직한 가공 파라메타의 조건은, 초음파 진폭 : 30㎛, 회전속도 : 5~10rpm, 이송속도 : 0.07mm/rev, 타격팁의 지름 : 2.4mm, 그리고, 정압력 : 70~80N이다.
마지막으로, 다시 도 1 및 도 2로 돌아가서, 단계 S40 또는 S80은 2차 가공된 베어링의 궤도륜과 볼 또는 롤러 간의 틈새를 재조정하여 조립하는 단계로, 틈새 관계 재 조정(S41,S81), 조립(S42, S82), 재 제조 베어링 검사(S43, S83) 및 재 제조 베어링 포장, 출하(S44, S84) 하는 단계들을 포함한다.
이상과 같은 본 발명에 의한 초음파 나노 표면 개질기를 이용한 베어링 재 제조방법은, 베어링에 가해지는 정압력, 타격팁의 초음파 진폭, 회전속도, 이송속도 및 타격팁의 크기 등을 조절하여 원하는 강도와 표면 거칠기를 가지는 베어링을 재 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 초음파 나노 표면 개질기를 이용한 베어링 재 제조방법에 의하여 베어링을 재 제조하는 경우, 베어링의 표면에 열변형이나 칩핑 현상 또는 불필요한 소성 변형을 발생시키지 않으면서 마이크로 딤플의 크기와 단위 면적당 개수 및 모양을 정밀하게 생성시킬 수 있으므로, 베어링의 경도와 표면 거칠기를 향상시킬 수 있으며, 원하는 압축잔류응력을 부가하고, 마이크로 딤플에 의한 오일 포켓을 생성시켜 마모율 저감을 구현함과 동시에 발열량 저감, 접촉피로강도 향상 등으로 새 베어링에 버금가는 성능과 수명을 갖는 재생 베어링을 제조할 수 있다.
이하, 상기와 같은 본 발명의 초음파 나노 표면 개질기를 이용한 베어링 재 제조방법을 이용하여 여러 종류의 베어링을 재 제조하는 경우의 초음파 나노 표면 개질 처리 조건 및 개질 처리 전후의 표면 거칠기와 경도 변화를 비교한 예를 몇 가지 소개한다.
(1) 자동 조심 스러스트 롤러 베어링
초음파 나노 표면 개질 처리 조건은 [표 1]과 같으며, 초음파 나노 표면 개질 처리 전후의 표면 거칠기 및 경도를 측정해 본 결과 [표 2]와 같았다.
초음파 진폭(㎛) 정압력(N) 회전속도(rpm) 이송속도(mm/rev) 타격팁 지름(mm)
30 50 10 0.07 2.4

거칠기 Ra ㎛ 경도 HRC
UNSM처리전 UNSM처리후 UNSM처리전 UNSM처리후
외륜 0.110 0.064 60 63.9
내륜 0.123 0.092 60.9 63.7
[결과]
사용했던 롤러 표면에 스크래치가 생기고 거칠기가 안좋아서 롤러의 표면을 회복하기 위해 세척하고 폴리싱 하였다. 폴리싱 하기 전 롤러 표면의 거칠기는 0.076㎛이었으나, 폴리싱 후 롤러의 표면 거칠기는 0.043㎛로, 약 76% 좋아졌다.
또한, 사용했던 인너 링의 궤도륜에서 스크래치가 생기고 표면 거칠기가 안좋아서 인너링의 궤도륜을 세척하고 홀리싱한 후 상기 [표 1]과 같은 조건으로 UNSM 처리를 하였다. 폴리싱과 UNSM 처리를 하기 전 표면 거칠기는 0.110㎛ 이었으나, 처리 후 표면 거칠기는 0.064㎛로 약 71.9% 정도 좋았졌으며, 경도는 폴리싱과 UNSM 처리 전에는 60HRC 였으나, 처리 후에는 63.9HRC로 약 6.5%로 좋아졌다. 그리고, UNSM 처리를 한 표면에서 마이크로 딤플이 생성되었다.
또한, 사용했던 아웃 링의 궤도륜이 녹이 슬고 스크래치가 생기고 표면 거칠기가 안좋아서 아웃 링의 궤도륜을 세척하고 폴리싱하여 녹을 제거하고 상기 [표 1]과 같은 조건으로 UNSM 처리를 하였다. 폴리싱과 UNSM 처리를 하기 전 표면 거칠기는 0.123 였으나, 처리 후 표면 거칠기는 0.092로 약 33.7% 좋았졌으며, 경도는 폴리싱과 UNSM 처리 하기 전에는 60.9HRC 였으나, 처리 후 63.7HRC로 액 4.6% 좋아졌고, UNSM 처리한 표면에서 마이크로 딤플이 생성되는 등 새 베어링에 뒤지지 않는 성능을 보였다.
(2) 원통 롤러 베어링
초음파 진폭(㎛) 정압력(N) 회전속도(rpm) 이송속도(mm/rev) 타격팁 지름(mm)
30 70 10 0.07 2.4

거칠기 Ra ㎛ 경도 HRC
UNSM처리전 UNSM처리후 UNSM처리전 UNSM처리후
외륜 0.2015 0.085 58.4 -
내륜 0.2015 0.0925 58.9 63.5
[결과]
상기 원통 롤러 베어링의 경우도 앞서 설명한 자동 조심 스러스트 롤러 베어링과 같이 롤러 및 외륜과 내륜에 생긴 스크래치를 제거함과 아울러 표면 거칠기를 개선하기 위하여, 폴리싱을 수행함과 아울러 상기 [표 3]의 조건으로 UNSM 처리를 수행하였다.
그 결과, 상기 [표 4]에서 보는 바와 같이, 내,외륜의 표면 거칠기가 매우 향상되었고, 경도도 향상된 것으로 측정되었으며, UNSM 처리를 한 표면에 마이크로 딤플이 생성되는 등 새 베어링에 뒤지지 않는 베어링 성능을 보였다.
(3) 깊은 홈 볼 베어링
초음파 진폭(㎛) 정압력(N) 회전속도(rpm) 이송속도(mm/rev) 타격팁 지름(mm)
30 70 10 0.07 2.4

거칠기 Ra ㎛ 경도 HRC
UNSM처리전 UNSM처리후 UNSM처리전 UNSM처리후
외륜 0.176 0.094 61.2 63
내륜 0.176 0.105 60.4 60
[결과]
상기 깊은 홈 볼 베어링의 경우도 앞서 설명한 원통 롤러 베어링과 같이, 롤러 및 외륜과 내륜에 생긴 스크래치를 제거함과 아울러 표면 거칠기를 개선하기 위하여, 폴리싱을 수행함과 아울러 상기 [표 5]의 조건으로 UNSM 처리를 수행하였다.
그 결과, 상기 [표 6]에서 보는 바와 같이, 내,외륜의 표면 거칠기가 매우 향상되었고, 경도도 향상된 것으로 측정되었으며, UNSM 처리를 한 표면에 마이크로 딤플이 생성되는 등 새 베어링에 뒤지지 않는 베어링 성능을 보였다.
(4) 구형 자동 조심 롤러 베어링(외경 290mm, 내경 160mm, 롤러 18EA)
초음파 진폭(㎛) 정압력(N) 회전속도(rpm) 이송속도(mm/rev) 타격팁 지름(mm)
30 70 8 0.07 2.4

경도 HRC
UNSM처리전 UNSM처리후
외륜 63.5 64
내륜 63.5 64.5
[결과]
상기 구형 자동 조심 롤러 베어링의 경우도 앞서 설명한 원통 롤러 베어링과 같이, 롤러 및 외륜과 내륜에 생긴 스크래치를 제거함과 아울러 표면 거칠기를 개선하기 위하여, 폴리싱을 수행함과 아울러 상기 [표 7]의 조건으로 UNSM 처리를 수행하였다.
그 결과, 상기 [표 8]에서 보는 바와 같이, 내,외륜의 경도가 향상된 것으로 측정되었으며, UNSM 처리를 한 표면에 마이크로 딤플이 생성되는 등 새 베어링에 뒤지지 않는 베어링 성능을 보였다.
(5) 테이퍼 롤러 베어링(외경 295mm, 내경 220mm, 롤러 38EA)
초음파 진폭(㎛) 정압력(N) 회전속도(rpm) 이송속도(mm/rev) 타격팁 지름(mm)
30 70 8 0.07 2.4

경도 HRC
UNSM처리전 UNSM처리후
외륜 63 65.5
[결과]
상기 테이퍼 롤러 베어링의 경우도 앞서 설명한 원통 롤러 베어링과 같이, 롤러 및 외륜에 생긴 스크래치를 제거함과 아울러 표면 거칠기를 개선하기 위하여, 폴리싱을 수행함과 아울러 상기 [표 9]의 조건으로 UNSM 처리를 수행하였다.
그 결과, 상기 [표 10]에서 보는 바와 같이, 외륜의 경도가 향상된 것으로 측정되었으며, UNSM 처리를 한 표면에 마이크로 딤플이 생성되는 등 새 베어링에 뒤지지 않는 베어링 성능을 보였다.
(6) 원통 롤러 베어링(외경 440mm, 내경 240mm, 롤러 19EA)
초음파 진폭(㎛) 정압력(N) 회전속도(rpm) 이송속도(mm/rev) 타격팁 지름(mm)
30 70 10 0.07 2.4
거칠기 Ra ㎛ 경도 HRC
내륜 UNSM처리전 UNSM처리후 UNSM처리전 UNSM처리후
0.2015 0.0925 62 65.5
롤러
 폴리싱 전 폴리싱 후 폴리싱 전 폴리싱 후
0.138 0.049 62 61.5
[결과]
상기 원통 롤러 베어링의 경우도 앞서 설명한 테이퍼 롤러 베어링과 같이, 롤러 및 내륜에 생긴 스크래치를 제거함과 아울러 표면 거칠기 및 경도를 개선하기 위하여, 폴리싱을 수행함과 아울러 상기 [표 11]의 조건으로 UNSM 처리를 수행하였다.
그 결과, 상기 [표 12]에서 보는 바와 같이, 내륜의 표면 거칠기 및 경도가 향상된 것으로 측정되었으며, UNSM 처리를 한 표면에 마이크로 딤플이 생성되는 등 새 베어링에 뒤지지 않는 베어링 성능을 보였다.
(7) 구면 롤러 베어링(외경 360mm, 내경 260mm, 롤러 38EA)
초음파 진폭(㎛) 정압력(N) 회전속도(rpm) 이송속도(mm/rev) 타격팁 지름(mm)
30 50 10 0.07 2.4

거칠기 Ra ㎛ 경도 HRC
UNSM처리전 UNSM처리후 UNSM처리전 UNSM처리후
외륜 0.110 0.064 60 63.9
내륜 0.123 0.092 60.9 63.7
롤러
 폴리싱 전 폴리싱 후 폴리싱 전 폴리싱 후
0.076 0.043 - -
[결과]
상기 구면 롤러 베어링의 경우도 앞서 설명한 원통 롤러 베어링과 같이, 롤러 및 외륜과 내륜, 그리고 롤러에 생긴 스크래치를 제거함과 아울러 표면 거칠기를 개선하기 위하여, 폴리싱을 수행함과 아울러 상기 [표 13]의 조건으로 UNSM 처리를 수행하였다.
그 결과, 상기 [표 14]에서 보는 바와 같이, 내,외륜의 표면 거칠기가 매우 향상되었고, 경도도 향상된 것으로 측정되었으며, UNSM 처리를 한 표면에 마이크로 딤플이 생성되는 등 새 베어링에 뒤지지 않는 베어링 성능을 보였다.
(8) 십자 베어링(유니버설 조인트)
초음파 진폭(㎛) 정압력(N) 회전속도(rpm) 이송속도(mm/rev) 타격팁 지름(mm)
30 85 30 0.07 2.4

경도 HRC
UNSM처리전 UNSM처리후
선삭가공부분 66 66
폴리싱부분 66 66.5
[결과]
상기 십자 베어링의 경우, 베어링의 표면에 선삭가공과 폴리싱을 수행한 후 상기 [표 15]와 같은 조건으로 UNSM 처리를 수행하였다.
그 결과, 상기 [표 16]에서 보는 바와 같이, 폴리싱 부분에서 UNSM 처리후 표면 경도가 소폭 상승하였으며, UNSM 처리를 한 표면에 마이크로 딤플이 생성되는 등 새 베어링에 뒤지지 않는 베어링 성능을 보였다.
이상의 여러 베어링의 시험 예에서 보는 바와 같이, 각각의 노후된 베어링의 표면을 단순 선삭/연삭/폴리싱만을 수행하는 것에 비해, UNSM 처리를 행한 경우에, 표면 거칠기나 표면 경도가 개선되는 것을 알 수 있었으며, 또한, 표면에 마이크로 딤플이 생성되는 것을 알 수 있었다.
도 5는 본 발명의 효과를 설명하기 위한 도면으로서, 한 번도 사용하지 않은 시편과 잔존 수명의 25%, 50%, 75%를 사용한 시편에 초음파 나노 표면 개질 처리(파괴된 부분의 표면을 나노 개질시킴)를 한 시편과의 피로 시험을 수행한 결과를 나타낸 도면이다. 비록 시편을 이용한 실험이지만, 상기 시험 결과로부터 놀라운 사실을 확인할 수 있었다. 즉, 얼마를 사용하든지간에 초음파 나노 표면 개질 처리를 한 시점부터 중고 시편의 잔존 수명이 새 시편의 수명만큼 보장된다는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 본 발명의 베어링 재 제조방법에서, 베어링 내,외륜의 궤도륜의 선삭/연삭 등에 의해 형상 치수가 감소됨으로써 구조상 문제(강성 문제 등)가 발생될 수 있지만, 형상 치수 감소 부분을 초음파 나노 표면 개질 처리를 통해 완벽히 해결할 수 있다. 또한, 초음파 나노 표면 개질 처리를 통하여 기계적 성능을 새 제품 못지 않게 향상시킬 수 있으며, 무엇보다도 베어링의 파손 및 노후화로 인하여 교체가 필요할 때 새 베어링으로 교체하지 않고 중고 베어링을 재생하여 사용함으로써 비용 절감을 도모할 수 있다.
또한, 실제 노후화된 베어링에서 소재를 채취하여 RCF(Rolling Contact Fatigue:구름접촉피로) 시편 1을 만들고, 상기 시편 1을 폴리싱후 UNSM 처리한 RCF 시편 2를 만들어 RCF 시험을 수행하였다.
베어링강의 RCF 시험 조건은, 볼 개수 : 3개, 볼 직경 : 7.14mm, 수직하중 : 2,000N(Hertzs contact stress = 약 5GPa), 회전속도 : 1,500rpm, 윤활조건 : 오일 배스(Oil bath) 형식으로 하였다.
시편 1(노후화된 베어링 표면)에 RCF 시험을 한 결과, 약 439,500cycle에서 파손(failure) 되었다. 파손될 때 캐치 원리는 RCF 시험 장치 내 시편이 장착되는 가장 가까운 위치에 진동센서를 부착하여 미리 정해둔 진동값을 넘어설 경우 멈추게 하는 원리이다. 반면, 시편 2(노후화된 베어링 표면(시편 1의 표면)을 폴리싱 후 UNSM 처리한 표면)에 RCF 시험을 한 결과 약 3,060,000cycle에서 파손되었다.
상기와 같은 시험으로, 노후화된 베어링 궤도륜 표면을 UNSM 기술 적용이 포함된 본 발명에 의한 베어링 재 제조방법으로 재 제조할 경우, 베어링 표면의 피로층 제거 뿐만 아니라 베어링의 수명이 재생되는 효과가 나타난다는 것을 알 수 있었다.
또한, 베어링은 그의 크기나 구조에 따라 여러 소재로 제작될 수 있다. 예를 들어, 소형 링은 S55CR 소재로, 중대형 롤러는 SUJ3 소재로, 그리고, 중대형 링은 침탄 베어링강으로 제작될 수 있는 바, 본 출원인은 베어링 소재로 사용되는 여러 소재들에 대하여 UNSM 처리 전/후 RCF 수명 재생 시험을 수행하였으며, 그 결과를 [표 17]에 정리하여 나타내었다.
S55CR SUJ3 침탄베어링강
Hertz stress 2.8 GPa 4.6 GPa 4.6 GPa
Cycles to failure
 UNSM 전 2,262,000 cycle 4,641,000 cycle 2,322,000 cycle
UNSM 후 4,764,000 cycle 10,119,000 cycle 4,167,000 cycle
실험 결과, 상기 [표 17]에서 보는 바와 같이, 어떤 베어링 소재를 사용하여 제작한 것이든 UNSM 처리를 한 재 제조 베어링은 약 2배 이상의 피로 수명을 보이는 것으로 나타났으며, 따라서, 소재에 관계없이 UNSM 처리를 하면 새 베어링에 버금하는 수명이 재생됨을 확인하였다.
한편, 이상에서는 수명이 다한 중,대형 베어링의 표면에 누적된 피로층을 제거하고 표면층에 압축잔류응력을 부가시킴과 아울러 표면층을 나노구조화시키기 위하여 초음파 나노 표면 개질기를 이용하여 표면층을 개질하는 실시예에 대하여 설명하였다.
그러나, 표면에 누적된 피로층을 제거하고 표면층에 압축잔류응력을 부가시킴과 아울러 표면층을 나노구조화시키기 위한 방법으로서, 앞서 설명한 바와 같은 초음파 나노 표면 개질 처리뿐만 아니라, 쇼트피닝(shoot peening), 마이크로 쇼트피닝(micro shoot peening) 또는 초음파피닝(Ultrasonic shoot peening) 등과 같은 피닝장치를 이용하거나 초자기변형소자(terfenol-D)를 이용한 표면 타격장치를 이용하여 표면층을 개질하는 방법도 있다.
상기 피닝장치나 초자기변형소자를 이용한 표면 타격장치를 이용한 표면층 개질방법도, 베어링의 표면층에 충분한 압축잔류응력을 부가시켜 주고 표면층의 입자들을 나노 크기로 개질시킴으로써 피로수명(피로강도)을 증가시킨다.
따라서, 본 발명의 베어링 재 제조방법에서는 본 발명의 일 실시예로 설명한 UNSM 기술을 활용하지만, 공정의 시간성/환경성/효율성 등의 상황을 고려하고 판단하여 피닝기술 및 초자기변형소자를 이용한 기술을 활용하여 베어링을 재 제조할 수 있으며, 이와 같은 피닝기술 및 초자기변형소자를 이용한 기술을 활용하여도 UNSM 기술이 적용된 베어링에 못지 않은 베어링 피로수명을 가질 수 있다.
이상에서, 본 발명은 예시적인 방법으로 설명되었다. 여기서 사용된 용어들은 설명을 위한 것일 뿐 한정의 의미로 이해되어서는 안될 것이다. 상기 내용에 따라 본 발명의 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 따로 부가 언급하지 않는 한 본 발명은 특허청구범위 내에서 자유로이 실행될 수 있을 것이다.

Claims (8)

  1. a) 재 제조할 베어링을 준비하는 단계;
    b) 준비된 상기 베어링의 궤도륜과 볼 또는 롤러의 표면을 그 표면에 결함이 존재하는지 여부에 따라 1차 가공하는 단계로서,
    상기 궤도륜과 볼 또는 롤러 표면의 결함은 없지만 표면에 피로가 누적된 경우, 상기 궤도륜과 볼 또는 롤러의 표면을 폴리싱하는 과정을 포함하고,
    상기 궤도륜과 볼 또는 롤러의 표면에 크랙이 생성되었거나 마모 및 마멸되어 표면이 박리된 경우, 표면 상태에 따라 궤도륜 선삭 또는 연삭 후 볼 또는 롤러를 폴리싱하는 과정을 포함하며;
    c) 1차 가공된 상기 베어링의 궤도륜과 롤러의 표면을 초음파 나노 표면 개질기를 이용하여 개질 처리하는 2차 가공 단계; 및
    d) 2차 가공된 상기 베어링의 궤도륜과 볼 또는 롤러 간의 틈새를 재조정하여 조립하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 재 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 a) 단계는,
    파손되었거나 노후화한 베어링을 수집하여 확인하고, 분해하여 세척한 후 검사하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 재 제조방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 c) 단계는,
    c1) 베어링의 형상에 따라 초음파 나노 표면 개질기의 타격팁이 베어링의 접촉면의 법선과 일치되도록 초음파 나노 표면 개질기의 이동경로를 설정하는 단계;
    c2) 상기 베어링의 용도에 따라 요구되는 기계적 특성을 갖는 베어링을 가공하기 위하여 초음파 진폭, 회전속도, 이송속도, 타격팁의 크기 및 정압력을 조합하여 가공파라메타를 설정하는 단계;
    c3) 상기 이동경로 및 가공파라메타에 따라 가공 프로그램을 작성하는 단계; 및
    c4) 상기 초음파 나노 표면 개질기를 세팅하여 구동시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 재 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 c2) 단계의 초음파 나노 표면 개질 처리 조건은,
    초음파 진폭 : 10~100㎛, 회전속도 : 0.1~300rpm, 이송속도 : 0.01~0.5mm/rev, 타격팁의 지름 : 0.3~12mm, 그리고, 정압력 : 5~200N인 것을 특징으로 하는 베어링 재 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 c2) 단계의 초음파 나노 표면 개질 처리 조건은,
    초음파 진폭 : 30㎛, 회전속도 : 5~10rpm, 이송속도 : 0.07mm/rev, 타격팁의 지름 : 2.4mm, 그리고, 정압력 : 70~80N인 것을 특징으로 하는 베어링 재 제조방법.
  8. a) 재 제조할 베어링을 준비하는 단계;
    b) 준비된 상기 베어링의 궤도륜과 볼 또는 롤러의 표면을 그 표면에 결함이 존재하는지 여부에 따라 1차 가공하는 단계로서,
    상기 궤도륜과 볼 또는 롤러 표면의 결함은 없지만 표면에 피로가 누적된 경우, 상기 궤도륜과 볼 또는 롤러의 표면을 폴리싱하는 과정을 포함하고,
    상기 궤도륜과 볼 또는 롤러의 표면에 크랙이 생성되었거나 마모 및 마멸되어 표면이 박리된 경우, 표면 상태에 따라 궤도륜 선삭 또는 연삭 후 볼 또는 롤러를 폴리싱하는 과정을 포함하며;
    c) 1차 가공된 상기 베어링의 궤도륜과 볼 또는 롤러의 표면을 피닝장치(쇼트피닝, 마이크로 쇼트피닝 또는 초음파피닝) 또는 초자기변형소자를 이용한 표면타격장치를 이용하여 개질 처리하는 2차 가공 단계; 및
    d) 2차 가공된 상기 베어링의 궤도륜과 볼 또는 롤러 간의 틈새를 재조정하여 조립하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 재 제조방법.
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