Segons l'estudi de mercat de 3D Science Valley, les empreses d'impressió 3D ceràmica se centren en la investigació i el desenvolupament de sistemes i materials d'impressió 3D ceràmica a nivell de producció, mentre que les tecnologies d'impressió 3D amb menor cost i major precisió entren al mercat. La darrera tendència de desenvolupament de la fabricació additiva ceràmica és entrar en el camp de fabricació de productes d'alt valor afegit, com ara antenes 5G ceràmiques, colimadors ceràmics, components nuclears, coixinets ceràmics...
Recentment, la Societat Xinesa d'Enginyeria Mecànica ha publicat oficialment tres estàndards de la sèrie de coixinets totalment ceràmics.
© Societat Xinesa d'Enginyeria Mecànica
La columna de Gu "La història, el desenvolupament i el futur de la fabricació additiva de ceràmica" analitza set tipus de tecnologies d'impressió 3D per fabricar components ceràmics densos i estructuralment avançats des d'una perspectiva històrica. Molts dels reptes de la fabricació additiva ceràmica, que va començar més d'una dècada més tard que els materials metàl·lics i plàstics, es poden atribuir a les dificultats inherents al processament de ceràmiques estructurals, incloses les altes temperatures de processament, les propietats mecàniques sensibles als defectes i les males propietats de processament. Per madurar el camp de la fabricació additiva ceràmica, la futura R+D s'hauria de centrar en l'ampliació de la selecció de materials, la millora del control de la impressió 3D i el postprocessament, i les capacitats úniques com el processament multimaterial i híbrid. 3d valley of science
Les "unions" dels equips industrials
El rodament es considera la "junta" dels equips industrials, el seu rendiment afecta directament el funcionament fiable de més d'un bilió d'equips importants en l'economia nacional i el camp de la defensa nacional.
Els coixinets totalment ceràmics fan referència a productes de coixinets d'alta tecnologia fets de materials ceràmics, com ara anell interior/exterior i cos rodant. Els coixinets totalment ceràmics d'alta precisió tenen una àmplia demanda en màquines-eina CNC nacionals, defensa nacional, aeroespacial, petroquímica, equips mèdics i altres camps tecnològics d'equips d'alta gamma, i el seu nivell de fabricació reflecteix la competitivitat bàsica de la fabricació nacional d'alta gamma.
La localització de rodaments totalment ceràmics d'ultraprecisió per a equips d'alta gamma és de gran importància per millorar el nivell general i la competitivitat bàsica de la indústria nacional i la indústria de fabricació d'equips, i promoure el desenvolupament d'equips nacionals d'alta gamma cap a un sistema intel·ligent i ecològic.
Aplicació de coixinets totalment ceràmics en equips d'alta gamma
Els materials ceràmics d'enginyeria utilitzats en els coixinets totalment ceràmics inclouen principalment nitrur de silici (Si3N4), zircònia (ZrO2), carbur de silici (SiC), etc., que tenen excel·lents propietats físiques i químiques que els materials metàl·lics tradicionals no tenen. Els principals avantatges dels coixinets totalment ceràmics fets d'aquest tipus de material són els següents:
(1) La duresa del material ceràmic d'enginyeria és molt més alta que la de l'acer de rodament ordinari, i la vida útil dels rodaments totalment ceràmics del mateix tipus es pot augmentar en més d'un 30% en les mateixes condicions de treball;
(2) El coeficient de deformació tèrmica del material ceràmic d'enginyeria és només 1/4 ~ 1/5 del de l'acer del rodament, i el rodament totalment ceràmic pot mostrar una bona resistència al xoc tèrmic i un rendiment de servei estable en condicions de treball de temperatura extremadament alta, baixa temperatura i gran diferència de temperatura;
(3) la densitat del material ceràmic d'enginyeria, la inèrcia rotacional i la força centrífuga són petites, adequades per a velocitats ultra altes i una gran capacitat de càrrega, bona resistència al desgast i baixa taxa de fallada;
(4) Les ceràmiques d'enginyeria tenen resistència a la corrosió, aïllament magnetoelèctric i altres característiques, i tenen avantatges absoluts en el rendiment de treball en condicions de corrosió, camp magnètic fort i corrosió elèctrica.
Actualment, la temperatura màxima de treball dels rodaments totalment ceràmics ha superat els 1000 ℃, el temps de treball continu pot arribar a més de 50.000 h i té característiques d'autolubricació, i encara pot garantir la precisió de treball i la vida útil en condicions de no lubricació. Les característiques estructurals dels rodaments totalment ceràmics compensen els defectes dels rodaments metàl·lics en aplicacions d'enginyeria. Tenen les característiques de velocitat ultra alta, resistència a altes/baixes temperatures, resistència al desgast, resistència a la corrosió, aïllament magnetoelèctric, autolubricació sense oli, etc. Són adequats per a entorns extremadament durs i condicions de treball especials, i tenen àmplies perspectives d'aplicació en camps tècnics d'alta gamma.
Estàndard de rodaments totalment ceràmics
Recentment, el Comitè de Treball d'Estandardització de la Societat Xinesa d'Enginyeria Mecànica ha aprovat oficialment les tres normes següents.
Coixinet lliscant totalment de ceràmica Coixinet lliscant centrífug (T/CMES 04003-2022)
Rodaments de rodets cilíndrics totalment ceràmics (T/CMES 04004-2022)
"Especificacions geomètriques i toleràncies per a productes de rodaments de boles totalment ceràmics cilíndrics" (T/CMES04005-2022)
La sèrie d'estàndards està organitzada per la Branca d'Enginyeria de Producció de la Societat Xinesa d'Enginyeria Mecànica i dirigida per la Universitat Jianzhu de Shenyang (laboratori d'enginyeria conjunt nacional i local d'"equips i tecnologia de processament de control numèric de PEDRA d'alta qualitat"). La sèrie d'estàndards s'implementarà oficialment a l'abril de 2022.
Aquesta sèrie de normes tècniques especifica els termes relacionats, les definicions, els models específics, les dimensions, el rang de tolerància i els estàndards de folgança dels coixinets d'unió totalment ceràmics. La classificació, els requisits tècnics de processament, els requisits tècnics de coincidència i els requisits tècnics de la ranura de tall dels coixinets de rodets cilíndrics totalment ceràmics; I la mida i les característiques geomètriques, la desviació del límit de mida nominal i el valor de tolerància del coixinet de boles totalment ceràmic amb forat cilíndric, defineixen la interfície de treball del coixinet totalment ceràmic (excepte el bisellatge). Basant-se en la sèrie de normes, estandarditzar encara més el procés de disseny, producció, muntatge i proves dels coixinets totalment ceràmics, garantir tota la qualitat del rendiment del coixinet ceràmic, evitar pèrdues innecessàries dels coixinets totalment ceràmics en el procés del nostre processament, prova i ús, guiar el desenvolupament saludable i ordenat de la indústria nacional dels coixinets totalment ceràmics, promoure els coixinets totalment ceràmics en el procés d'ús de la seguretat, la fiabilitat i l'economia, i tenir una profunda influència en la millora de la precisió dels productes de coixinets totalment ceràmics nacionals.
La Societat Xinesa d'Enginyeria Mecànica (CMES) és una organització social nacional qualificada per dur a terme activitats d'estandardització nacionals i internacionals. Un dels continguts de treball dels estàndards cMES és desenvolupar estàndards cMES per tal de satisfer les necessitats de les empreses i el mercat i promoure la innovació i el desenvolupament de la indústria de la maquinària. Les organitzacions i els particulars de la Xina poden presentar propostes per a la formulació i revisió dels estàndards cMES i participar en els treballs pertinents.
El Comitè de Treball d'Estandardització del CMES està format per 28 experts reconeguts d'universitats i escoles superiors nacionals, institucions de recerca, empreses, institucions d'assaig i certificació, etc., i 40 grups de treball professionals són responsables del desenvolupament d'estàndards.
Data de publicació: 30 de març de 2022