Podle průzkumu trhu společnosti 3D Science Valley se podniky zabývající se 3D tiskem z keramiky zaměřují na výzkum a vývoj keramických 3D tiskových systémů a materiálů na produkční úrovni, přičemž na trh vstupují 3D tiskové technologie s nižšími náklady a vyšší přesností. Nejnovějším vývojovým trendem aditivní výroby z keramiky je vstup do oblasti výroby produktů s vysokou přidanou hodnotou, včetně keramických 5G antén, keramických kolimátorů, jaderných komponentů, keramických ložisek...
Čínská společnost pro strojírenský průmysl nedávno oficiálně vydala řadu tří skupinových standardů keramických ložisek.
© Čínská společnost strojního inženýrství
Guův sloupek „Historie, vývoj a budoucnost aditivní výroby keramiky“ pojednává o sedmi druzích technologií 3D tisku pro výrobu hustých a strukturálně pokročilých keramických komponentů z historického hlediska. Mnoho výzev aditivní výroby keramiky, která začala o více než deset let později než kovové a plastové materiály, lze vysledovat až k inherentním obtížím při zpracování strukturální keramiky, včetně vysokých teplot zpracování, mechanických vlastností citlivých na defekty a špatných zpracovatelských vlastností. Aby oblast aditivní výroby keramiky dozrála, měl by se budoucí výzkum a vývoj zaměřit na rozšíření výběru materiálů, zlepšení 3D tisku a kontroly následného zpracování a na jedinečné možnosti, jako je zpracování více materiálů a hybridní zpracování. 3D údolí vědy
„Klouby“ průmyslových zařízení
Ložisko je považováno za „kloub“ průmyslového zařízení, jeho výkon přímo ovlivňuje spolehlivý provoz více než jednoho bilionu významných zařízení v oblasti národního hospodářství a národní obrany.
Celokeramická ložiska označují high-tech ložiskové výrobky vyrobené z keramických materiálů, jako jsou vnitřní/vnější kroužky a valivé těleso. Vysoce přesná celokeramická ložiska jsou velmi žádaná v domácích CNC obráběcích strojích, v oblasti národní obrany, letectví a kosmonautiky, petrochemie, lékařských zařízení a dalších oblastech špičkové technologie a jejich úroveň výroby odráží základní konkurenceschopnost národní špičkové výroby.
Lokalizace ultrapřesných celokeramických ložisek pro špičková zařízení má velký význam pro zlepšení celkové úrovně a konkurenceschopnosti domácího průmyslu a průmyslu výroby zařízení a pro podporu rozvoje inteligentních a ekologických domácích špičkových zařízení.
Použití celokeramických ložisek ve špičkových zařízeních
Mezi technické keramické materiály používané v celokeramických ložiskách patří zejména nitrid křemíku (Si3N4), oxid zirkoničitý (ZrO2), karbid křemíku (SiC) atd., které mají vynikající fyzikální a chemické vlastnosti, které tradiční kovové materiály nemají. Hlavní výhody celokeramických ložisek vyrobených z tohoto druhu materiálu jsou následující:
(1) Tvrdost inženýrského keramického materiálu je mnohem vyšší než tvrdost běžné ložiskové oceli a životnost celokeramického ložiska stejného typu se může za stejných pracovních podmínek prodloužit o více než 30 %;
(2) Koeficient tepelné deformace technického keramického materiálu je pouze 1/4~1/5 koeficientu ložiskové oceli a celokeramické ložisko vykazuje dobrou odolnost proti tepelným šokům a stabilní provozní výkon za extrémně vysokých teplot, nízkých teplot a velkých teplotních rozdílů;
(3) hustota technického keramického materiálu, rotační setrvačnost a odstředivá síla jsou malé, vhodné pro ultra vysoké rychlosti a mají vysokou únosnost, dobrou odolnost proti opotřebení a nízkou míru poruchovosti;
(4) Technická keramika má odolnost proti korozi, magnetoelektrickou izolaci a další vlastnosti a má absolutní výhody v pracovním výkonu v korozivních podmínkách, silném magnetickém poli a elektrické korozi.
V současné době je maximální provozní teplota celokeramických ložisek schopna překonat 1000 °C, nepřetržitá doba provozu může dosáhnout více než 50 000 hodin a ložiska mají samomazací vlastnosti, které zajišťují pracovní přesnost a životnost i bez mazání. Strukturální vlastnosti celokeramických ložisek pouze kompenzují nedostatky kovových ložisek používaných ve strojírenství. Mají vlastnosti jako ultra vysoká rychlost, odolnost vůči vysokým/nízkým teplotám, odolnost proti opotřebení, odolnost proti korozi, magnetoelektrická izolace, samomazání bez oleje atd. Jsou vhodná pro extrémně náročná prostředí a speciální pracovní podmínky a mají široké uplatnění ve špičkových technických oblastech.
Standardně celokeramická ložiska
Nedávno schválil standardizační výbor Čínské společnosti pro strojírenství následující tři oficiálně vydané normy.
Celokeramické kluzné ložisko Odstředivé kluzné ložisko (T/CMES 04003-2022)
Valivá ložiska celokeramická válečková ložiska (T/CMES 04004-2022)
„Geometrické specifikace a tolerance pro válcová celokeramická kuličková ložiska“ (T/CMES04005-2022)
Série norem je organizována pobočkou výrobního inženýrství Čínské společnosti strojního inženýrství a vedena Univerzitou Ťien-čchu v Šen-jang (národní a místní společná inženýrská laboratoř „vysoce kvalitního zařízení a technologie pro numerické řízení kamene“). Série norem bude oficiálně zavedena v dubnu 2022.
Tato řada technických norem specifikuje související termíny, definice, specifické modely, rozměry, toleranční rozsahy a normy vůlí celokeramických ložisek. Klasifikace, technické požadavky na zpracování, odpovídající technické požadavky a technické požadavky na drážky řezacího nástroje všech keramických válcových ložisek; a rozměry a geometrické vlastnosti, mezní odchylky jmenovité velikosti a toleranční hodnoty válcového otvoru celokeramického kuličkového ložiska definují pracovní rozhraní celokeramického ložiska (s výjimkou zkosení). Na základě řady norem dále standardizuje proces návrhu, výroby, montáže a testování celokeramických ložisek, zajišťuje celkovou kvalitu výkonu keramického ložiska, zabraňuje zbytečným ztrátám při zpracování, testování a používání celokeramických ložisek, vede zdravý a řádný rozvoj domácího průmyslu celokeramických ložisek, podporuje bezpečnost, spolehlivost a hospodárnost používání celokeramických ložisek a má hluboký vliv na zlepšení přesnosti domácích celokeramických ložisek.
Čínská společnost pro strojírenství (CMES) je národní společenská organizace kvalifikovaná k provádění domácích i mezinárodních normalizačních aktivit. Jednou z náplní práce norem cMES je vývoj norem cMES s cílem uspokojit potřeby podniků a trhu a podpořit inovace a rozvoj strojírenského průmyslu. Organizace i jednotlivci v Číně mohou předkládat návrhy na formulaci a revizi norem cMES a podílet se na příslušných pracích.
Pracovní výbor pro normalizaci CMES se skládá z 28 renomovaných odborníků z domácích vysokých škol a univerzit, výzkumných institucí, podniků, testovacích a certifikačních institucí atd. a za vývoj norem je zodpovědných 40 odborných pracovních skupin.
Čas zveřejnění: 30. března 2022