Conform studiilor de piață realizate de 3D Science Valley, companiile de imprimare 3D ceramică se concentrează pe cercetarea și dezvoltarea de sisteme și materiale ceramice de imprimare 3D la nivel de producție, în timp ce tehnologiile de imprimare 3D cu costuri mai mici și precizie mai mare intră pe piață. Cea mai recentă tendință de dezvoltare a producției aditive ceramice este de a intra în domeniul fabricării de produse cu valoare adăugată ridicată, inclusiv antene 5G ceramice, colimatoare ceramice, componente nucleare, rulmenți ceramici...
Recent, Societatea Chineză de Inginerie Mecanică a lansat oficial trei standarde de grup pentru rulmenți integral ceramici.
© Societatea Chineză de Inginerie Mecanică
Rubrica lui Gu, „Istoria, dezvoltarea și viitorul ceramicii prin fabricație aditivă”, discută șapte tipuri de tehnologii de imprimare 3D pentru a realiza componente ceramice dense și avansate din punct de vedere structural, dintr-o perspectivă istorică. Multe dintre provocările legate de fabricația aditivă ceramică, care a început cu mai mult de un deceniu mai târziu decât materialele metalice și plastice, pot fi atribuite dificultăților inerente ale procesării ceramicii structurale, inclusiv temperaturilor ridicate de procesare, proprietăților mecanice sensibile la defecte și proprietăților slabe de procesare. Pentru a maturiza domeniul fabricației aditive ceramice, cercetarea și dezvoltarea viitoare ar trebui să se concentreze pe extinderea selecției materialelor, îmbunătățirea imprimării 3D și a controlului post-procesare și pe capacități unice, cum ar fi procesarea multi-material și hibridă. 3D Valley of Science
„Îmbinările” echipamentelor industriale
Rulmentul este considerat „articulația” echipamentelor industriale, performanța sa afectând direct funcționarea fiabilă a peste un trilion de echipamente majore din economia națională și din domeniul apărării naționale.
Rulmenții integral ceramici se referă la produse de înaltă tehnologie fabricate din materiale ceramice, cum ar fi inelul interior/exterior și corpul de rulare. Rulmenții integral ceramici de înaltă precizie au o cerere largă în mașinile-unelte CNC autohtone, în apărarea națională, în industria aerospațială, petrochimică, în echipamentele medicale și în alte domenii tehnologice de echipamente de înaltă performanță, iar nivelul lor de fabricație reflectă competitivitatea de bază a producției naționale de înaltă performanță.
Localizarea rulmenților integral ceramici de ultra-precizie pentru echipamente de înaltă performanță este de o importanță deosebită pentru îmbunătățirea nivelului general și a competitivității de bază a industriei interne și a industriei de producție a echipamentelor, precum și pentru promovarea dezvoltării echipamentelor autohtone de înaltă performanță, inteligente și ecologice.
Aplicarea rulmenților integral ceramici în echipamente de înaltă performanță
Materialele ceramice inginerești utilizate în rulmenții integral ceramici includ în principal nitrura de siliciu (Si3N4), zirconia (ZrO2), carbura de siliciu (SiC) etc., care au proprietăți fizice și chimice excelente pe care materialele metalice tradiționale nu le au. Principalele avantaje ale rulmenților integral ceramici fabricați din acest tip de material sunt următoarele:
(1) Duritatea materialului ceramic ingineresc este mult mai mare decât cea a oțelului obișnuit pentru rulmenți, iar durata de viață a rulmenților integral ceramici de același tip poate fi crescută cu peste 30% în aceleași condiții de lucru;
(2) Coeficientul de deformare termică al materialului ceramic ingineresc este de numai 1/4~1/5 din cel al oțelului pentru rulmenți, iar rulmenții integral ceramici pot demonstra o bună rezistență la șocuri termice și performanțe stabile în condiții de lucru la temperaturi extrem de ridicate, temperaturi scăzute și diferențe mari de temperatură;
(3) densitatea materialului ceramic ingineresc, inerția de rotație și forța centrifugă sunt mici, potrivite pentru viteze ultra-mari, capacitate portantă mare, rezistență bună la uzură și rată scăzută de defecțiune;
(4) Ceramica inginerească are rezistență la coroziune, izolație magnetoelectrică și alte caracteristici și prezintă avantaje absolute în ceea ce privește performanța de lucru în condiții de coroziune, câmp magnetic puternic și coroziune electrică.
În prezent, temperatura maximă de lucru a rulmenților integral ceramici a reușit să depășească 1000℃, timpul de lucru continuu putând ajunge la peste 50000h și având caracteristici de autolubrifiere, putând totuși asigura precizia de lucru și durata de viață chiar și fără lubrifiere. Caracteristicile structurale ale rulmenților integral ceramici compensează defectele rulmenților metalici în aplicațiile inginerești. Aceștia au caracteristici de viteză ultra-înaltă, rezistență la temperaturi ridicate/scăzute, rezistență la uzură, rezistență la coroziune, izolație magnetoelectrică, autolubrifiere fără ulei și așa mai departe. Sunt potriviți pentru medii extrem de dure și condiții speciale de lucru și au perspective largi de aplicare în domenii tehnice de înaltă performanță.
Rulmenți standard ceramici
Recent, Comitetul de Standardizare al Societății Chineze de Inginerie Mecanică a aprobat următoarele trei standarde publicate oficial.
Lagăr de alunecare integral ceramic Lagăr de alunecare centribular (T/CMES 04003-2022)
Rulmenți cu role cilindrice, integral ceramici (T/CMES 04004-2022)
„Specificații geometrice și toleranțe pentru rulmenți cu bile cilindrici integral ceramici” (T/CMES04005-2022)
Seria de standarde este organizată de Filiala de Inginerie a Producției a Societății Chineze de Inginerie Mecanică și condusă de Universitatea Shenyang Jianzhu (laborator național și local mixt de inginerie pentru „Echipamente și Tehnologie de Prelucrare a PIETREI de înaltă calitate cu Control Numeric”). Seria de standarde va fi implementată oficial în aprilie 2022.
Această serie de standarde tehnice specifică termenii, definițiile, modelele specifice, dimensiunile, intervalul de toleranță și standardele de joc aferente rulmenților integral ceramici. Clasificarea, cerințele tehnice de prelucrare, cerințele tehnice de potrivire și cerințele tehnice ale canelurii frezei pentru rulmenții integral ceramici cu role cilindrice; precum și dimensiunile și caracteristicile geometrice, abaterea limită a dimensiunii nominale și valoarea de toleranță a rulmenților integral ceramici cu găuri cilindrice definesc interfața de lucru a rulmentului integral ceramic (cu excepția teșirii). Pe baza seriei de standarde, standardizează în continuare procesul de proiectare, producție, asamblare și testare a rulmenților integral ceramici, asigură întreaga calitate a performanței rulmentului ceramic, evită pierderile inutile ale rulmenților integral ceramici în procesul de prelucrare, testare și utilizare, ghidează dezvoltarea sănătoasă și ordonată a industriei interne de rulmenți integral ceramici, promovează rulmenții integral ceramici în procesul de utilizare a securității, fiabilității și economiei, având o influență profundă asupra îmbunătățirii preciziei produselor de rulmenți integral ceramici autohtoni.
Societatea Chineză de Inginerie Mecanică (CMES) este o organizație socială națională calificată să desfășoare activități de standardizare interne și internaționale. Unul dintre obiectivele standardelor cMES este dezvoltarea de standarde cMES pentru a satisface nevoile întreprinderilor și pieței și pentru a promova inovația și dezvoltarea industriei mașinilor. Organizațiile și persoanele fizice din China pot înainta propuneri pentru formularea și revizuirea standardelor cMES și pot participa la lucrările relevante.
Comitetul de lucru pentru standardizare al CMES este compus din 28 de experți renumiți din colegii și universități naționale, instituții de cercetare, întreprinderi, instituții de testare și certificare etc., iar 40 de grupuri de lucru profesionale sunt responsabile de dezvoltarea standardelor.
Data publicării: 30 martie 2022