De acordo com a pesquisa de mercado da 3D Science Valley, as empresas de impressão 3D em cerâmica concentram-se na pesquisa e no desenvolvimento de sistemas e materiais de impressão 3D em cerâmica de nível de produção, enquanto tecnologias de impressão 3D com menor custo e maior precisão entram no mercado. A tendência mais recente de desenvolvimento da manufatura aditiva em cerâmica é entrar no campo da fabricação de produtos de alto valor agregado, incluindo antenas 5G de cerâmica, colimadores de cerâmica, componentes nucleares, rolamentos de cerâmica...
Recentemente, a Sociedade de Engenharia Mecânica da China lançou oficialmente uma série de rolamentos totalmente cerâmicos com três padrões de grupo.
© Sociedade Chinesa de Engenharia Mecânica
A coluna de Gu, "História, Desenvolvimento e Futuro da Cerâmica de Manufatura Aditiva", discute sete tipos de tecnologias de impressão 3D para a produção de componentes cerâmicos densos e estruturalmente avançados, sob uma perspectiva histórica. Muitos dos desafios da manufatura aditiva cerâmica, que começou mais de uma década depois dos materiais metálicos e plásticos, podem ser atribuídos às dificuldades inerentes ao processamento de cerâmicas estruturais, incluindo altas temperaturas de processamento, propriedades mecânicas sensíveis a defeitos e propriedades de processamento deficientes. Para amadurecer o campo da manufatura aditiva cerâmica, a P&D futura deve se concentrar na expansão da seleção de materiais, no aprimoramento da impressão 3D e do controle pós-processamento, além de recursos exclusivos, como processamento multimaterial e híbrido. Vale da Ciência 3D
As “juntas” dos equipamentos industriais
O rolamento é considerado a "junta" do equipamento industrial; seu desempenho afeta diretamente a operação confiável de mais de um trilhão de grandes equipamentos na economia nacional e no campo da defesa nacional.
Rolamentos totalmente cerâmicos referem-se a produtos de rolamentos de alta tecnologia feitos de materiais cerâmicos, como anéis internos/externos e corpos rolantes. Rolamentos totalmente cerâmicos de alta precisão têm ampla demanda em máquinas-ferramentas CNC nacionais, defesa nacional, aeroespacial, petroquímica, equipamentos médicos e outros setores de tecnologia de equipamentos de ponta, e seu nível de fabricação reflete a competitividade central da manufatura nacional de ponta.
A localização de rolamentos totalmente cerâmicos de ultraprecisão para equipamentos de ponta é de grande importância para melhorar o nível geral e a competitividade central da indústria nacional e da indústria de fabricação de equipamentos, além de promover o desenvolvimento de equipamentos nacionais de ponta para serem inteligentes e ecológicos.
Aplicação de rolamentos totalmente cerâmicos em equipamentos de ponta
Os materiais cerâmicos de engenharia utilizados em rolamentos totalmente cerâmicos incluem principalmente nitreto de silício (Si3N4), zircônia (ZrO2), carboneto de silício (SiC), etc., que apresentam excelentes propriedades físicas e químicas que os materiais metálicos tradicionais não possuem. As principais vantagens dos rolamentos totalmente cerâmicos feitos com esse tipo de material são as seguintes:
(1) A dureza do material cerâmico de engenharia é muito maior do que a do aço de rolamento comum, e a vida útil do rolamento totalmente cerâmico do mesmo tipo pode ser aumentada em mais de 30% nas mesmas condições de trabalho;
(2) O coeficiente de deformação térmica do material cerâmico de engenharia é de apenas 1/4 a 1/5 do aço do rolamento, e o rolamento totalmente cerâmico pode apresentar boa resistência ao choque térmico e desempenho de serviço estável sob condições de trabalho de temperatura extremamente alta, baixa temperatura e grande diferença de temperatura;
(3) a densidade do material cerâmico de engenharia, a inércia rotacional e a força centrífuga são pequenas, adequadas para velocidade ultra-alta e forte capacidade de carga, boa resistência ao desgaste e baixa taxa de falhas;
(4) As cerâmicas de engenharia têm resistência à corrosão, isolamento magnetoelétrico e outras características, e têm vantagens absolutas no desempenho de trabalho sob condições corrosivas, de forte campo magnético e de corrosão elétrica.
Atualmente, a temperatura máxima de trabalho dos rolamentos totalmente cerâmicos ultrapassa 1000°C, o tempo de trabalho contínuo pode chegar a mais de 50.000 horas e possui características de autolubrificação, garantindo precisão de trabalho e vida útil mesmo sem lubrificação. As características estruturais dos rolamentos totalmente cerâmicos compensam as deficiências dos rolamentos metálicos em aplicações de engenharia. Eles apresentam características como velocidade ultra-alta, resistência a altas e baixas temperaturas, resistência ao desgaste, resistência à corrosão, isolamento magnetoelétrico e autolubrificação isenta de óleo, entre outras. São adequados para ambientes extremamente adversos e condições de trabalho especiais, com amplas perspectivas de aplicação em campos técnicos de ponta.
Rolamento totalmente cerâmico padrão
Recentemente, o Comitê de Trabalho de Padronização da Sociedade Chinesa de Engenharia Mecânica aprovou os três padrões a seguir, lançados oficialmente.
Mancal liso totalmente cerâmico Mancal liso centralizado (T/CMES 04003-2022)
Rolamentos de rolos cilíndricos totalmente cerâmicos (T/CMES 04004-2022)
"Especificações geométricas e tolerâncias para produtos de rolamentos de esferas cilíndricos totalmente cerâmicos" (T/CMES04005-2022)
A série de normas é organizada pela Divisão de Engenharia de Produção da Sociedade Chinesa de Engenharia Mecânica e liderada pela Universidade Jianzhu de Shenyang (laboratório de engenharia conjunto nacional e local de "Equipamentos e Tecnologia de Processamento de Controle Numérico de Pedras de Alto Grau"). A série de normas será implementada oficialmente em abril de 2022.
Esta série de normas técnicas especifica os termos, definições, modelos específicos, dimensões, faixas de tolerância e padrões de folga relacionados para rolamentos articulados totalmente cerâmicos. Classificação, requisitos técnicos de processamento, requisitos técnicos de correspondência e requisitos técnicos de ranhura de corte para rolamentos de rolos cilíndricos totalmente cerâmicos; e o tamanho e as características geométricas, o desvio limite do tamanho nominal e o valor de tolerância do rolamento de esferas totalmente cerâmico de furo cilíndrico, definem a interface de trabalho do rolamento totalmente cerâmico (exceto chanfradura). Com base na série de normas, padronizamos ainda mais o projeto, a produção, a montagem e os processos de teste de rolamentos totalmente cerâmicos, garantindo toda a qualidade do desempenho do rolamento cerâmico, evitando perdas desnecessárias durante o processamento, teste e uso do rolamento cerâmico, orientando o desenvolvimento saudável e ordenado da indústria nacional de rolamentos totalmente cerâmicos, promovendo a segurança, a confiabilidade e a economia no processo de uso do rolamento cerâmico completo. Isso tem uma profunda influência na melhoria da precisão dos produtos de rolamentos totalmente cerâmicos nacionais.
A Sociedade Chinesa de Engenharia Mecânica (CMES) é uma organização social nacional qualificada para realizar atividades de padronização nacionais e internacionais. Um dos objetivos do trabalho das normas cMES é desenvolver normas cMES para atender às necessidades das empresas e do mercado, além de promover a inovação e o desenvolvimento da indústria de máquinas. Organizações e indivíduos na China podem apresentar propostas para a formulação e revisão das normas cMES e participar dos trabalhos relevantes.
O Comitê de Trabalho de Padronização do CMES é composto por 28 especialistas renomados de faculdades e universidades nacionais, instituições de pesquisa, empresas, instituições de teste e certificação, etc., e 40 grupos de trabalho profissionais são responsáveis pelo desenvolvimento de padrões.
Horário da postagem: 30 de março de 2022