Technologia Ceramizacji
Proces ceramizacji
Definicja i znaczenie
Ceramizacja - proces prowadzący do powstawania na powierzchniach ciernych, cienkich warstw cermetalowych redukujących współczynnik tarcia oraz zużycie masowe roboczych elementów metalowych.
Czy wiesz, że...
Materiał ceramiczny w połączeniu z innym materiałem może tworzyć zadziwiająco wytrzymały kompozyt ceramiczny. Ceramiczne hamulce są tego przykładem. Stosowane są m. in. w: Bugatti, Ferrari, Lamborghini...
Opory tarcia według szacunkowych obliczeń specjalistów pochłaniają w skali światowej 30-50% produkowanej w ciągu roku energii. Jeżeli dodamy do tego setki tysięcy maszyn eliminowanych corocznie z ekspl...
Rolls-Royce, jako jeden z pierwszych zastosował ceramiczne łożyska w helikopterze. Ceramiczne łożyska śmigieł helikoptera Westland Lynx HAS Mk 2 wytrzymały test w Hatfield polegający na 35 godzinne pracy śmi...
Zobacz inne zasoby...
Napisz do nas i podziel się uwagami na temat treści i form prezentowanych w niniejszym serwisie.
Treści zawarte na niniejszych stronach skupiają wiedzę na temat metod ceramizacji, przybliżają zagadnienia pokrewne, porządkują często rozproszoną i enigmatyczną wiedzę na temat materiałów ceramicznych i ich zastosowania w technice oraz technologii.
Powłoka ceramiczno-metalowa
Jej osadzenie to zasadniczy cel procesu ceramizacji. Zabezpieczony powłoką układ tribologiczny posiada większą odporność na zużycie i łagodzi skutki tarciowe towarzyszące naturalnej eksploatacji układu.
Powłoki ceramiczno-metalowe w porównaniu z metalami, odznaczają się wysoką twardością (powyżej 2500 HV), gładszą powierzchnią cierną, niską korozyjnością oraz wysoką odpornością temperaturową przekraczającą 2000°C.
Powłoki ceramiczno-metalowe regenerują do pewnego stopnia powierzchnie metalowe, wpływając znacząco na poprawę stanu technicznego układu mechanicznego.
Pośród metod nakładania powłok ceramiczno-metalowych na metalowe elementy mechaniczne, dominują dzisiaj dwie technologie:
- Ceramizacja przy użyciu mineralnych dodatków ceramicznych dostarczonych do układu za pośrednictwem systemu olejenia.
- Metoda natryskiwania plazmowego.
Pionierzy
Technologia ceramizacji oparta o mineralne dodatki ceramizujące, które dostarcza się do układu mechanicznego poprzez system olejenia,
ma swój początek w latach 50 tych i wywodzi się z szeregu doświadczeń, jakie prowadzili ówcześni
fizycy badający zjawisko bezużyciowości.
Pozytywne wyniki badań wywołały spore zainteresowanie wśród inżynierów i wyzwoliły pracę nad technologiami antytarciowymi, których pionierem był
zespół D.N. Garkunov'a i I.V. Kragelsky'ego, natomiast dalszy rozwój to zasługa białoruskiego uczonego - prof. George'a P. Shpenkov'a.
Jego publikacja z 1995 roku -
"Friction Surface Phenomena", formalizuje zjawiska towarzyszące procesom tarciowym oraz podkreśla
potencjał technologiczny, oszczędnościowy i regeneracyjny,
wynikający ze zjawiska selektywnego przenoszenia.
Badania
Ceramizacja jest technologią, która dziś, z tribologicznego punktu widzenia, pozwala "wydłużyć życie" mechanizmu, eliminować powierzchniowe defekty geometryczne układów mechanicznych, oszczędzać energię, paliwo, dłużej i lepiej eksploatować substancje smarne.
Ceramizacja stała się obiektem dalszych badań i prób doświadczalnych głównie w przemyśle maszynowym i motoryzacji.
Jedno z opracowań na temat warstw metaloceramicznych powstało w Zakładzie Ekspertyz Naukowo-Technicznych w Zakresie Wibroakustyki i opisuje wpływ ceramizacji na właściwości materiałowe oraz współczynnik tarcia.
Inny raport odnosi się do przekładni walcowej o zębach skośnych, pracującej w obecności oleju przekładniowego wraz z dodatkiem ceramizującym.
Więcej informacji na ten temat prezentuje sekcja Badania.
Popularne aplikacje
Obecnie dominują dwie najczęściej stosowane metody ceramizacji.
Pierwsza oparta o dodatek ceramiczny dostarczany do oleju, wykorzystywana jest do tworzenia warstw zabezpieczających przed zużyciem
oraz warstw regenerujących powierzchnie tarcia. Na rynku istnieją rozmaite komponenty ceramizujące i rewitalizanty o formule przystosowanej
do silników spalinowych, przekładni mechanicznych, mostów, układów wspomagania.
Druga metoda ceramizacji - natryskowa, stosowana jest często w obróbce powlekania elementów mechanicznych - tłoków, cylindrów, kolektorów wydechowych,
ogniw skrawających, łopatek turbosprężarek.
Cel obu metod jest zawsze wspólny - ochrona, dłuższa żywotność mechanizmów, większa moc lub efektywność pracy, lepsza sprawność energetyczna.
Więcej o tym w dziale Zastosowania.