Според пазарното проучване на 3D Science Valley, предприятията за 3D печат с керамика се фокусират върху изследванията и разработването на керамични 3D печатащи системи и материали на производствено ниво, като на пазара навлизат 3D печатащи технологии с по-ниска цена и по-висока точност. Най-новата тенденция в развитието на адитивното производство с керамика е навлизането в областта на производството на продукти с висока добавена стойност, включително керамични 5G антени, керамични колиматори, ядрени компоненти, керамични лагери...
Наскоро Китайското дружество по машиностроене официално пусна изцяло керамични лагери от три групи стандарти.
© Китайско дружество по машиностроене
Колонката на Гу „История, развитие и бъдеще на адитивното производство на керамика“ разглежда седем вида технологии за 3D печат за създаване на плътни и структурно усъвършенствани керамични компоненти от историческа гледна точка. Много от предизвикателствата на адитивното производство на керамика, което започна повече от десетилетие по-късно от металните и пластмасовите материали, могат да бъдат проследени до присъщите трудности при обработката на структурна керамика, включително високи температури на обработка, чувствителни към дефекти механични свойства и лоши свойства за обработка. За да се развие областта на адитивното производство на керамика, бъдещите научноизследователски и развойни дейности трябва да се съсредоточат върху разширяване на избора на материали, подобряване на 3D печата и контрола след обработка, както и уникални възможности като многоматериална и хибридна обработка. 3D долината на науката
„Съединителните елементи“ на промишленото оборудване
Лагерът се счита за "съединителната част" на промишленото оборудване, чиято производителност пряко влияе върху надеждната работа на повече от един трилион основни устройства в областта на националната икономика и националната отбрана.
Изцялокерамичните лагери се отнасят до високотехнологични лагерни продукти, изработени от керамични материали, като например вътрешен/външен пръстен и търкалящо тяло. Високопрецизните изцяло керамични лагери са широко търсени в местните CNC машини, националната отбрана, аерокосмическата, нефтохимическата, медицинското оборудване и други области на високотехнологично оборудване, а тяхното ниво на производство отразява основната конкурентоспособност на националното висококачествено производство.
Локализацията на ултрапрецизни изцяло керамични лагери за висок клас оборудване е от голямо значение за подобряване на общото ниво и основната конкурентоспособност на местната промишленост и индустрията за производство на оборудване, както и за насърчаване на развитието на интелигентно и екологично местно висококачествено оборудване.
Приложение на изцяло керамични лагери във висок клас оборудване
Инженерните керамични материали, използвани в изцяло керамичните лагери, включват главно силициев нитрид (Si3N4), цирконий (ZrO2), силициев карбид (SiC) и др., които имат отлични физични и химични свойства, каквито традиционните метални материали нямат. Основните предимства на изцяло керамичните лагери, изработени от този вид материал, са следните:
(1) Твърдостта на инженерния керамичен материал е много по-висока от тази на обикновената лагерна стомана, а експлоатационният живот на изцяло керамични лагери от същия тип може да се увеличи с повече от 30% при същите работни условия;
(2) Коефициентът на термична деформация на инженерния керамичен материал е само 1/4~1/5 от този на лагерната стомана, а изцяло керамичният лагер може да покаже добра устойчивост на термичен удар и стабилни експлоатационни характеристики при екстремно високи температури, ниски температури и големи температурни разлики;
(3) плътността на инженерния керамичен материал, ротационната инерция и центробежната сила са малки, подходящи за ултрависока скорост, със силна носеща способност, добра износоустойчивост, нисък процент на повреди;
(4) Инженерната керамика има устойчивост на корозия, магнитоелектрична изолация и други характеристики, и има абсолютни предимства в работните характеристики при корозивни условия, силно магнитно поле и електрическа корозия.
В момента максималната работна температура на изцяло керамичните лагери е достигнала 1000℃, времето за непрекъсната работа може да достигне повече от 50000 часа, а освен това лагерите имат самосмазващи се характеристики, осигурявайки точност на работа и експлоатационен живот дори без смазване. Структурните характеристики на изцяло керамичните лагери компенсират недостатъците на металните лагери в инженерните приложения. Те притежават характеристики като ултрависока скорост, устойчивост на високи/ниски температури, износоустойчивост, устойчивост на корозия, магнитоелектрична изолация, самосмазване без масло и т.н. Подходящи са за изключително тежки среди и специални условия на работа и имат широки перспективи за приложение във висок клас технически области.
Стандартно изцяло керамични лагери
Наскоро Работният комитет по стандартизация на Китайското дружество по машиностроене одобри официално публикуваните следните три стандарта.
Центробежен плъзгащ лагер от изцяло керамичен материал (T/CMES 04003-2022)
Търкалящи лагери, изцяло керамични цилиндрични ролкови лагери (T/CMES 04004-2022)
"Геометрични спецификации и допуски за цилиндрични изцяло керамични сачмени лагери" (T/CMES04005-2022)
Серията стандарти е организирана от клона за производствено инженерство на Китайското дружество по машиностроене и е ръководена от университета Shenyang Jianzhu (национална и местна съвместна инженерна лаборатория за „висококачествено оборудване и технологии за обработка на КАМЪК с числово управление“). Серията стандарти ще бъде официално въведена през април 2022 г.
Тази серия от технически стандарти определя съответните термини, определения, специфични модели, размери, диапазон на допуски и стандарти за хлабини на изцяло керамични лагери. Класификация, технически изисквания за обработка, съвпадение на технически изисквания и технически изисквания за канали на режещи инструменти на всички керамични цилиндрични ролкови лагери; както и размери и геометрични характеристики, гранично отклонение на номиналния размер и стойност на допуск на цилиндричния отвор на изцяло керамичния сачмен лагер, определят работния интерфейс на изцяло керамичния лагер (с изключение на скосяване). Въз основа на серията от стандарти, допълнително стандартизира проектирането, производството, монтажа и тестването на изцяло керамичните лагери, гарантира цялостното качество на работа на керамичния лагер, избягва ненужни загуби по време на обработката, тестването и употребата на изцяло керамични лагери, насочва здравословното и организирано развитие на местната индустрия за изцяло керамични лагери, насърчава сигурността, надеждността и икономичността на използването на изцяло керамични лагери, което оказва силно влияние върху подобряването на прецизността на местните изцяло керамични лагерни продукти.
Китайското дружество по машиностроене (CMES) е национална социална организация, квалифицирана да извършва дейности по стандартизация на местно и международно ниво. Едно от задачите на cMES стандартите е да се разработват cMES стандарти, за да се отговорят на нуждите на предприятията и пазара и да се насърчат иновациите и развитието на машиностроителната индустрия. Организации и физически лица в Китай могат да правят предложения за формулиране и преразглеждане на cMES стандарти и да участват в съответната работа.
Работният комитет по стандартизация на CMES е съставен от 28 известни експерти от местни колежи и университети, изследователски институции, предприятия, институции за тестване и сертифициране и др., а 40 професионални работни групи са отговорни за разработването на стандарти.
Време на публикуване: 30 март 2022 г.