تم إصدار معايير المجموعة الثالثة لسلسلة محامل السيراميك الكاملة لجمعية الهندسة الميكانيكية الصينية رسميًا

وفقًا لأبحاث السوق التي أجرتها شركة ثري دي ساينس فالي، تُركز شركات الطباعة ثلاثية الأبعاد الخزفية على البحث والتطوير لأنظمة ومواد الطباعة ثلاثية الأبعاد الخزفية الإنتاجية، بينما تدخل تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد منخفضة التكلفة وعالية الدقة السوق. يتمثل أحدث اتجاه لتطوير التصنيع الإضافي الخزفي في دخول مجال تصنيع المنتجات عالية القيمة المضافة، بما في ذلك هوائيات الجيل الخامس الخزفية، ومُوَازِي السيراميك، والمكونات النووية، والمحامل الخزفية...

أصدرت جمعية الهندسة الميكانيكية الصينية مؤخرًا معايير المجموعة الثالثة لجميع سلاسل المحامل الخزفية رسميًا.

© الجمعية الصينية للهندسة الميكانيكية

يناقش مقال غو "تاريخ وتطور ومستقبل سيراميك التصنيع الإضافي" سبعة أنواع من تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد لإنتاج مكونات سيراميكية كثيفة ومتطورة هيكليًا من منظور تاريخي. يعود العديد من تحديات التصنيع الإضافي للسيراميك، والذي بدأ بعد أكثر من عقد من ظهور المواد المعدنية والبلاستيكية، إلى الصعوبات المتأصلة في معالجة السيراميك الهيكلي، بما في ذلك درجات حرارة المعالجة العالية، والخصائص الميكانيكية الحساسة للعيوب، وضعف خصائص المعالجة. ولتطوير مجال التصنيع الإضافي للسيراميك، ينبغي أن يركز البحث والتطوير المستقبلي على توسيع نطاق اختيار المواد، وتحسين الطباعة ثلاثية الأبعاد والتحكم في مرحلة ما بعد المعالجة، والقدرات الفريدة مثل المعالجة متعددة المواد والمعالجة الهجينة. وادي العلوم ثلاثي الأبعاد.
"مفاصل" المعدات الصناعية

يعتبر المحمل بمثابة "المفصل" للمعدات الصناعية، حيث يؤثر أداؤه بشكل مباشر على التشغيل الموثوق لأكثر من تريليون من المعدات الرئيسية في الاقتصاد الوطني ومجال الدفاع الوطني.

يُقصد بالمحامل الخزفية الكاملة منتجات محامل عالية التقنية مصنوعة من مواد سيراميكية، مثل الحلقات الداخلية والخارجية وجسم الأسطوانة. وتحظى المحامل الخزفية الكاملة عالية الدقة بطلب واسع في ماكينات CNC المحلية، والدفاع الوطني، والفضاء، والبتروكيماويات، والمعدات الطبية، وغيرها من مجالات تكنولوجيا المعدات المتطورة، ويعكس مستوى إنتاجها القدرة التنافسية الجوهرية للصناعات التحويلية الوطنية المتطورة.

إن توطين المحامل الخزفية فائقة الدقة للمعدات المتطورة له أهمية كبيرة لتحسين المستوى العام والقدرة التنافسية الأساسية للصناعة المحلية وصناعة تصنيع المعدات، وتعزيز تطوير المعدات المتطورة المحلية إلى ذكية وخضراء.

تطبيق المحامل الخزفية بالكامل في المعدات المتطورة

تشمل مواد السيراميك الهندسية المستخدمة في المحامل الخزفية بالكامل بشكل رئيسي نتريد السيليكون (Si3N4)، والزركونيا (ZrO2)، وكربيد السيليكون (SiC)، وغيرها، والتي تتميز بخصائص فيزيائية وكيميائية ممتازة لا تتوفر في المواد المعدنية التقليدية. ومن أهم مزايا المحامل الخزفية بالكامل المصنوعة من هذا النوع:

(1) صلابة مادة السيراميك الهندسية أعلى بكثير من صلابة الفولاذ المحمل العادي، ويمكن زيادة عمر خدمة المحمل الخزفي بالكامل من نفس النوع بأكثر من 30٪ في ظل نفس ظروف العمل؛

(2) معامل التشوه الحراري لمادة السيراميك الهندسية هو 1/4~1/5 فقط من معامل التشوه الحراري لمادة الفولاذ المحمل، ويمكن للمحمل الخزفي بالكامل أن يُظهر مقاومة جيدة للصدمات الحرارية وأداء خدمة مستقر في ظل ظروف العمل ذات درجات الحرارة العالية للغاية ودرجات الحرارة المنخفضة والاختلاف الكبير في درجات الحرارة؛

(3) كثافة مادة السيراميك الهندسية، والقصور الذاتي الدوراني والقوة الطاردة المركزية صغيرة، ومناسبة للسرعة العالية للغاية، وقدرة تحمل قوية، ومقاومة جيدة للتآكل، ومعدل فشل منخفض؛

(4) تتميز السيراميك الهندسية بمقاومة التآكل والعزل المغناطيسي الكهربائي وخصائص أخرى، ولها مزايا مطلقة في أداء العمل في ظل ظروف التآكل والمجال المغناطيسي القوي والتآكل الكهربائي.

حاليًا، تتجاوز درجة حرارة التشغيل القصوى للمحامل الخزفية بالكامل 1000 درجة مئوية، ويمكن أن يصل وقت العمل المستمر إلى أكثر من 50,000 ساعة، وتتميز بخصائص التزييت الذاتي، مما يضمن دقة العمل وعمر الخدمة الطويل حتى في حالة عدم التزييت. تُعوّض الخصائص الهيكلية للمحامل الخزفية بالكامل عيوب المحامل المعدنية في التطبيقات الهندسية. تتميز هذه المحامل بخصائص السرعة الفائقة، ومقاومة درجات الحرارة العالية والمنخفضة، ومقاومة التآكل، ومقاومة التآكل، والعزل المغناطيسي الكهربائي، والتزييت الذاتي الخالي من الزيت، وغيرها. وهي مناسبة للبيئات القاسية للغاية وظروف العمل الخاصة، ولها آفاق تطبيقية واسعة في المجالات التقنية المتطورة.

جميع المحامل الخزفية القياسية

وافقت لجنة العمل التقييسية التابعة للجمعية الصينية للهندسة الميكانيكية مؤخرًا على المعايير الثلاثة التالية وإصدارها رسميًا.

محمل عادي مركزي من السيراميك بالكامل (T/CMES 04003-2022)

محامل دوارة مصنوعة بالكامل من السيراميك محامل أسطوانية (T/CMES 04004-2022)

المواصفات الهندسية والتفاوتات المسموح بها لمحامل الكرات الأسطوانية المصنوعة بالكامل من السيراميك (T/CMES04005-2022)

يُنظّم فرع هندسة الإنتاج التابع للجمعية الصينية للهندسة الميكانيكية سلسلة المعايير هذه، وتشرف عليها جامعة شنيانغ جيانتشو (المختبر الهندسي المشترك الوطني والمحلي لـ"معدات وتكنولوجيا معالجة التحكم الرقمي STONE عالية الجودة"). وسيتم تطبيق سلسلة المعايير رسميًا في أبريل 2022.

تُحدد هذه السلسلة من المعايير الفنية المصطلحات والتعريفات والنماذج والأبعاد ونطاق التفاوت ومعايير الخلوص لمحامل الوصلات الخزفية بالكامل. وتشمل هذه المعايير تصنيف ومعالجة ومطابقة المتطلبات الفنية ومتطلبات أخدود القاطع لمحامل الأسطوانة الأسطوانية الخزفية بالكامل، بالإضافة إلى تحديد الحجم والخصائص الهندسية، وانحراف حد الحجم الاسمي وقيمة التفاوت لمحمل الكرة الخزفي بالكامل ذي الثقب الأسطواني، وواجهة عمل المحامل الخزفية بالكامل (باستثناء الشطب). واستنادًا إلى هذه المعايير، تُعزز هذه المعايير تصميم وإنتاج وتجميع واختبار محامل السيراميك بالكامل، مما يضمن جودة أداء المحامل الخزفية بالكامل، ويجنب الخسائر غير الضرورية أثناء المعالجة والاختبار والاستخدام، ويقود صناعة محامل السيراميك الكاملة المحلية نحو التطور السليم والمنظم، ويعزز الأمان والموثوقية والكفاءة في الاستخدام، ويؤثر بشكل كبير على تحسين دقة منتجات محامل السيراميك بالكامل المحلية.

جمعية الهندسة الميكانيكية الصينية (CMES) هي منظمة اجتماعية وطنية مؤهلة للقيام بأنشطة التقييس المحلية والدولية. ومن ضمن مهام معايير cMES تطويرها لتلبية احتياجات الشركات والسوق، وتعزيز الابتكار وتطوير صناعة الآلات. ويمكن للمنظمات والأفراد في الصين تقديم مقترحات لصياغة ومراجعة معايير cMES، والمشاركة في العمل ذي الصلة.

تتكون لجنة العمل الخاصة بالمعايير في CMES من 28 خبيراً معروفاً من الكليات والجامعات المحلية ومؤسسات البحث والشركات ومؤسسات الاختبار والشهادات وما إلى ذلك، و40 مجموعة عمل مهنية مسؤولة عن تطوير المعايير.