انجمن مهندسی مکانیک چین استانداردهای گروه تمام یاتاقان‌های سرامیکی سری سه را رسماً منتشر کرد.

طبق تحقیقات بازار 3D Science Valley، شرکت‌های چاپ سه‌بعدی سرامیکی بر تحقیق و توسعه سیستم‌ها و مواد چاپ سه‌بعدی سرامیکی در سطح تولید تمرکز دارند، در حالی که فناوری‌های چاپ سه‌بعدی با هزینه کمتر و دقت بالاتر وارد بازار می‌شوند. آخرین روند توسعه تولید افزایشی سرامیکی، ورود به حوزه تولید محصولات با ارزش افزوده بالا، از جمله آنتن 5G سرامیکی، کولیماتور سرامیکی، اجزای هسته‌ای، یاتاقان‌های سرامیکی و ... است.

اخیراً، انجمن مهندسی مکانیک چین، سه گروه استاندارد برای تمام سری‌های یاتاقان‌های سرامیکی را رسماً منتشر کرد.

© انجمن مهندسی مکانیک چین

ستون «تاریخچه، توسعه و آینده سرامیک‌های تولید افزایشی» نوشته گو، هفت نوع فناوری چاپ سه‌بعدی را برای ساخت اجزای سرامیکی متراکم و از نظر ساختاری پیشرفته از منظر تاریخی مورد بحث قرار می‌دهد. بسیاری از چالش‌های تولید افزایشی سرامیک، که بیش از یک دهه دیرتر از مواد فلزی و پلاستیکی آغاز شد، را می‌توان به مشکلات ذاتی پردازش سرامیک‌های ساختاری، از جمله دمای بالای پردازش، خواص مکانیکی حساس به نقص و خواص پردازش ضعیف، نسبت داد. برای بلوغ حوزه تولید افزایشی سرامیک، تحقیق و توسعه آینده باید بر گسترش انتخاب مواد، بهبود چاپ سه‌بعدی و کنترل پس از پردازش و قابلیت‌های منحصر به فرد مانند پردازش چند ماده‌ای و ترکیبی تمرکز کند. دره علم سه بعدی
«اتصالات» تجهیزات صنعتی

یاتاقان به عنوان "اتصال" تجهیزات صنعتی در نظر گرفته می‌شود، عملکرد آن به طور مستقیم بر عملکرد قابل اعتماد بیش از یک تریلیون تجهیزات اصلی در اقتصاد ملی و حوزه دفاع ملی تأثیر می‌گذارد.

یاتاقان تمام سرامیکی به محصولات یاتاقان با تکنولوژی بالا ساخته شده از مواد سرامیکی، مانند حلقه داخلی/خارجی و بدنه غلتشی اشاره دارد. یاتاقان‌های تمام سرامیکی با دقت بالا تقاضای زیادی در ماشین‌آلات CNC داخلی، دفاع ملی، هوافضا، پتروشیمی، تجهیزات پزشکی و سایر زمینه‌های فناوری تجهیزات پیشرفته دارند و سطح تولید آنها نشان دهنده رقابت اصلی تولید ملی پیشرفته است.

بومی‌سازی یاتاقان‌های تمام سرامیکی فوق دقیق برای تجهیزات پیشرفته، اهمیت زیادی در بهبود سطح کلی و رقابت‌پذیری اصلی صنعت داخلی و صنایع تولید تجهیزات و ارتقای توسعه تجهیزات پیشرفته داخلی به سمت هوشمندسازی و سبزسازی دارد.

کاربرد یاتاقان‌های تمام سرامیکی در تجهیزات پیشرفته

مواد سرامیکی مهندسی مورد استفاده در یاتاقان‌های تمام سرامیکی عمدتاً شامل نیترید سیلیکون (Si3N4)، زیرکونیا (ZrO2)، کاربید سیلیکون (SiC) و غیره هستند که خواص فیزیکی و شیمیایی بسیار خوبی دارند که مواد فلزی سنتی فاقد آن هستند. مزایای اصلی یاتاقان‌های تمام سرامیکی ساخته شده از این نوع مواد به شرح زیر است:

(1) سختی مواد سرامیکی مهندسی بسیار بیشتر از فولاد بلبرینگ معمولی است و عمر مفید بلبرینگ‌های تمام سرامیکی از همان نوع را می‌توان در شرایط کاری یکسان بیش از 30٪ افزایش داد.

(2) ضریب تغییر شکل حرارتی مواد سرامیکی مهندسی تنها 1/4 تا 1/5 ضریب تغییر شکل حرارتی فولاد بلبرینگ است و بلبرینگ تمام سرامیکی می‌تواند مقاومت خوبی در برابر شوک حرارتی و عملکرد پایدار در شرایط کاری با دمای بسیار بالا، دمای پایین و اختلاف دمای زیاد نشان دهد.

(3) چگالی مواد سرامیکی مهندسی، اینرسی چرخشی و نیروی گریز از مرکز کوچک است، مناسب برای سرعت فوق العاده بالا، و ظرفیت تحمل قوی، مقاومت در برابر سایش خوب، نرخ شکست پایین؛

(4) سرامیک‌های مهندسی دارای مقاومت در برابر خوردگی، عایق مغناطیسی-الکتریکی و سایر ویژگی‌ها هستند و در عملکرد کاری تحت شرایط خورنده، میدان مغناطیسی قوی و خوردگی الکتریکی، مزایای مطلق دارند.

در حال حاضر، دمای کاری نهایی یاتاقان‌های تمام سرامیکی توانسته است از ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد عبور کند، زمان کار مداوم می‌تواند به بیش از ۵۰۰۰۰ ساعت برسد و دارای ویژگی‌های خود روانکاری است و همچنان می‌تواند دقت کار و عمر مفید را در شرایط عدم روانکاری تضمین کند. ویژگی‌های ساختاری یاتاقان‌های تمام سرامیکی، نقص‌های یاتاقان‌های فلزی را در کاربردهای مهندسی جبران می‌کند. آن‌ها دارای ویژگی‌های سرعت فوق‌العاده بالا، مقاومت در برابر دمای بالا/پایین، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی، عایق مغناطیسی-الکتریکی، خود روانکاری بدون روغن و غیره هستند. آن‌ها برای محیط‌های بسیار سخت و شرایط کاری ویژه مناسب هستند و چشم‌انداز کاربرد گسترده‌ای در زمینه‌های فنی پیشرفته دارند.

استاندارد بلبرینگ تمام سرامیکی

اخیراً، کمیته کاری استانداردسازی انجمن مهندسی مکانیک چین، سه استاندارد زیر را که رسماً منتشر شده‌اند، تصویب کرد.

یاتاقان ساده تمام سرامیکی، یاتاقان ساده گریز از مرکز (T/CMES 04003-2022)

یاتاقان‌های غلتشی، تماماً سرامیکی، یاتاقان‌های غلتکی استوانه‌ای (T/CMES 04004-2022)

«مشخصات هندسی و تلرانس‌ها برای محصولات بلبرینگ تمام سرامیکی استوانه‌ای» (T/CMES04005-2022)

این مجموعه استانداردها توسط شاخه مهندسی تولید انجمن مهندسی مکانیک چین و به رهبری دانشگاه شنیانگ جیانژو (آزمایشگاه مهندسی مشترک ملی و محلی "تجهیزات و فناوری پردازش کنترل عددی سنگ درجه بالا") سازماندهی شده است. این مجموعه استانداردها رسماً در آوریل 2022 اجرا خواهند شد.

این مجموعه از استانداردهای فنی، اصطلاحات، تعاریف، مدل‌های خاص، ابعاد، محدوده تلرانس و استانداردهای لقی یاتاقان‌های مفصلی تمام سرامیکی را مشخص می‌کند. طبقه‌بندی، الزامات فنی پردازش، تطبیق الزامات فنی و الزامات فنی شیار برش یاتاقان‌های غلتکی استوانه‌ای تمام سرامیکی؛ و اندازه و ویژگی‌های هندسی، انحراف حد اندازه اسمی و مقدار تلرانس یاتاقان‌های ساچمه‌ای تمام سرامیکی سوراخ استوانه‌ای، رابط کاری یاتاقان‌های تمام سرامیکی (به جز پخ‌زنی) را تعریف می‌کند. بر اساس این مجموعه استانداردها، فرآیند طراحی، تولید، مونتاژ و آزمایش یاتاقان‌های تمام سرامیکی را بیشتر استانداردسازی کنید، کیفیت کلی عملکرد یاتاقان‌های سرامیکی را تضمین کنید، از یاتاقان‌های تمام سرامیکی در فرآیند پردازش، آزمایش و استفاده از ضایعات غیرضروری جلوگیری کنید، صنعت یاتاقان‌های تمام سرامیکی داخلی را به سمت توسعه سالم و منظم هدایت کنید، یاتاقان‌های تمام سرامیکی را در فرآیند استفاده از امنیت، قابلیت اطمینان و اقتصاد ارتقا دهید، این امر تأثیر عمیقی بر بهبود دقت محصولات یاتاقان‌های تمام سرامیکی داخلی دارد.

انجمن مهندسی مکانیک چین (CMES) یک سازمان اجتماعی ملی است که صلاحیت انجام فعالیت‌های استانداردسازی داخلی و بین‌المللی را دارد. یکی از وظایف استانداردهای cMES، تدوین استانداردهای cMES به منظور رفع نیازهای شرکت‌ها و بازاریابی و ارتقای نوآوری و توسعه صنعت ماشین‌آلات است. سازمان‌ها و افراد در چین می‌توانند پیشنهادهایی برای تدوین و بازنگری استانداردهای cMES ارائه دهند و در کارهای مربوطه مشارکت کنند.

کمیته کاری استانداردسازی CMES متشکل از ۲۸ متخصص شناخته‌شده از کالج‌ها و دانشگاه‌های داخلی، مؤسسات تحقیقاتی، شرکت‌ها، مؤسسات آزمایش و صدور گواهینامه و غیره است و ۴۰ گروه کاری حرفه‌ای مسئول تدوین استانداردها هستند.