3D 사이언스 밸리의 시장 조사에 따르면, 세라믹 3D 프린팅 기업들은 생산 수준의 세라믹 3D 프린팅 시스템 및 소재 연구 개발에 집중하고 있으며, 저비용 고정밀 3D 프린팅 기술이 시장에 진출하고 있습니다. 세라믹 적층 제조의 최신 발전 추세는 세라믹 5G 안테나, 세라믹 콜리메이터, 원자력 부품, 세라믹 베어링 등 고부가가치 제품 제조 분야로 진출하는 것입니다.
최근 중국기계공정학회는 세라믹 베어링 시리즈 3개 그룹 표준을 공식 발표했습니다.
© 중국기계공학회
구의 칼럼 "적층 제조 세라믹의 역사, 개발, 그리고 미래"는 고밀도이고 구조적으로 진보된 세라믹 부품을 제작하는 7가지 3D 프린팅 기술을 역사적 관점에서 살펴봅니다. 금속이나 플라스틱 소재보다 10년 이상 늦게 시작된 세라믹 적층 제조의 많은 과제는 높은 가공 온도, 결함에 민감한 기계적 특성, 그리고 낮은 가공 특성 등 구조 세라믹 가공의 본질적인 어려움에서 비롯됩니다. 세라믹 적층 제조 분야를 발전시키기 위해서는 향후 R&D가 소재 선택의 폭 확대, 3D 프린팅 및 후처리 제어 개선, 그리고 다중 소재 및 하이브리드 가공과 같은 고유한 역량 강화에 집중해야 합니다. 3D 과학의 계곡
산업 장비의 "조인트"
베어링은 산업 장비의 "조인트"로 간주되며, 베어링의 성능은 국가 경제와 국방 분야의 1조 개가 넘는 주요 장비의 안정적인 작동에 직접 영향을 미칩니다.
올세라믹 베어링은 내륜/외륜, 전동체 등 세라믹 소재로 제작된 첨단 베어링 제품을 말합니다. 고정밀 올세라믹 베어링은 국내 CNC 공작기계, 국방, 항공우주, 석유화학, 의료기기 등 첨단 장비 기술 분야에서 폭넓은 수요를 가지고 있으며, 그 제조 수준은 국가 첨단 제조업의 핵심 경쟁력을 반영합니다.
고급 장비용 초정밀 올세라믹 베어링의 국산화는 국내 산업 및 장비 제조 산업의 전반적 수준과 핵심 경쟁력을 향상시키고, 국내 고급 장비의 지능화, 녹색화를 촉진하는 데 매우 중요한 의의를 갖습니다.
고급 장비에 올세라믹 베어링 적용
올 세라믹 베어링에 사용되는 엔지니어링 세라믹 소재는 주로 질화규소(Si3N4), 지르코니아(ZrO2), 탄화규소(SiC) 등으로, 기존 금속 소재가 갖지 못한 우수한 물리적, 화학적 특성을 가지고 있습니다. 이러한 소재로 제작된 올 세라믹 베어링의 주요 장점은 다음과 같습니다.
(1) 엔지니어링 세라믹 재료의 경도는 일반 베어링강보다 훨씬 높으며, 동일 유형의 올세라믹 베어링의 수명을 동일한 작업 조건에서 30% 이상 증가시킬 수 있습니다.
(2) 엔지니어링 세라믹 재료의 열 변형 계수는 베어링 강의 1/4~1/5에 불과하며, 전자세라믹 베어링은 극한의 고온, 저온 및 큰 온도 차이 작업 조건에서 우수한 열 충격 저항성과 안정적인 서비스 성능을 보일 수 있습니다.
(3) 엔지니어링 세라믹 소재는 밀도, 회전 관성력, 원심력이 작아 초고속에 적합하며, 지지력이 강하고 내마모성이 양호하며 고장률이 낮습니다.
(4) 엔지니어링 세라믹은 내식성, 자기전기 절연성 등의 특성을 가지고 있으며, 부식성, 강자기장 및 전기부식 조건에서 작업성능이 절대적인 우위를 가지고 있습니다.
현재 올 세라믹 베어링의 최대 작동 온도는 1000℃를 돌파했으며, 연속 작동 시간은 50,000시간 이상에 달하고, 자체 윤활 특성을 갖추고 있어 무윤활 조건에서도 작동 정확도와 수명을 보장합니다. 올 세라믹 베어링의 구조적 특성은 엔지니어링 응용 분야에서 금속 베어링의 단점을 보완합니다. 초고속, 고온/저온 저항성, 내마모성, 내부식성, 자기 전기 절연성, 무오일 자체 윤활 등의 특성을 갖추고 있습니다. 매우 혹독한 환경과 특수한 작동 조건에 적합하며, 첨단 기술 분야에서 광범위한 응용 가능성을 가지고 있습니다.
모든 세라믹 베어링 표준
최근 중국기계공업학회 표준화위원회에서 다음 세 가지 표준을 승인하여 공식 발표했습니다.
전체 세라믹 플레인 베어링 원심 플레인 베어링(T/CMES 04003-2022)
롤링 베어링 전체 세라믹 원통 롤러 베어링(T/CMES 04004-2022)
"원통형 올세라믹 볼 베어링 제품의 기하학적 사양 및 공차"(T/CMES04005-2022)
이 표준 시리즈는 중국기계공정학회 생산공정분과가 주관하고, 선양 건주대학교("고급 석재 수치제어 가공 장비 및 기술" 국가 및 지방 공동 엔지니어링 실험실)가 주도합니다. 이 표준 시리즈는 2022년 4월에 공식 시행될 예정입니다.
본 기술 표준 시리즈는 올세라믹 조인트 베어링의 관련 용어, 정의, 구체적인 모델, 치수, 공차 범위 및 클리어런스 표준을 명시합니다. 모든 세라믹 원통 롤러 베어링의 분류, 가공 기술 요건, 매칭 기술 요건 및 커터 홈 기술 요건을 명시합니다. 또한 원통 홀 올세라믹 볼 베어링의 크기 및 기하학적 특성, 공칭 치수 한계 편차 및 공차 값을 정의하여 올세라믹 베어링(챔퍼링 제외)의 작업 인터페이스를 정의합니다. 본 표준 시리즈를 기반으로 전체 세라믹 베어링의 설계, 생산, 조립 및 시험 공정을 더욱 표준화하고 세라믹 베어링 성능의 전반적인 품질을 보장하며, 가공, 시험 및 사용 과정에서 불필요한 손실을 방지하고, 국내 전체 세라믹 베어링 산업의 건전하고 질서 있는 발전을 이끌며, 전체 세라믹 베어링의 사용 과정에서 안전성, 신뢰성 및 경제성을 향상시켜 국내 전체 세라믹 베어링 제품의 정밀도 향상에 지대한 영향을 미칩니다.
중국기계공정학회(CMES)는 국내외 표준화 활동을 수행할 자격을 갖춘 전국적 사회 단체입니다. cMES 표준의 주요 사업 중 하나는 기업과 시장의 요구를 충족하고 기계 산업의 혁신과 발전을 촉진하기 위해 cMES 표준을 개발하는 것입니다. 중국 내 단체 및 개인은 cMES 표준 제정 및 개정을 위한 제안을 제출하고 관련 작업에 참여할 수 있습니다.
CMES 표준화 작업위원회는 국내 대학, 연구기관, 기업, 시험인증기관 등의 저명한 전문가 28명으로 구성되어 있으며, 40개의 전문가 작업반이 표준 개발을 담당하고 있습니다.
게시 시간: 2022년 3월 30일