Према истраживању тржишта компаније 3D Science Valley, предузећа за 3D штампање керамике фокусирају се на истраживање и развој система и материјала за 3D штампање керамике на производном нивоу, док на тржиште улазе технологије 3D штампања са нижим трошковима и већом прецизношћу. Најновији тренд развоја адитивне производње керамике је улазак у област производње производа са високом додатом вредношћу, укључујући керамичку 5G антену, керамички колиматор, нуклеарне компоненте, керамичке лежајеве...
Недавно је Кинеско машинско друштво званично објавило серију од три групе стандарда керамичких лежајева.
© Кинеско друштво машинског инжењерства
Гуова колумна „Историја, развој и будућност адитивне производње керамике“ разматра седам врста технологија 3Д штампања за израду густих и структурно напредних керамичких компоненти из историјске перспективе. Многи изазови адитивне производње керамике, која је почела више од деценије касније од металних и пластичних материјала, могу се пратити до инхерентних тешкоћа обраде структурне керамике, укључујући високе температуре обраде, механичка својства осетљива на дефекте и лоша својства обраде. Да би се област адитивне производње керамике сазрела, будућа истраживања и развој требало би да се фокусирају на проширење избора материјала, побољшање 3Д штампања и контроле накнадне обраде, као и на јединствене могућности као што су обрада више материјала и хибридна обрада. 3Д долина науке
„Зглобови“ индустријске опреме
Лежај се сматра „зглобом“ индустријске опреме, његове перформансе директно утичу на поуздан рад више од једног трилиона главне опреме у националној економији и области националне одбране.
Потпуно керамички лежајеви односе се на високотехнолошке производе од лежајева направљене од керамичких материјала, као што су унутрашњи/спољашњи прстен и ваљкасто тело. Високопрецизни потпуно керамички лежајеви имају велику потражњу у домаћим ЦНЦ алатним машинама, националној одбрани, ваздухопловству, петрохемији, медицинској опреми и другим областима врхунске технологије опреме, а њихов ниво производње одражава основну конкурентност националне врхунске производње.
Локализација ултрапрецизних потпуно керамичких лежајева за врхунску опрему је од великог значаја за побољшање укупног нивоа и конкурентности домаће индустрије и индустрије производње опреме, као и за промоцију развоја домаће врхунске опреме ка интелигентној и зеленој опреми.
Примена потпуно керамичких лежајева у врхунској опреми
Инжењерски керамички материјали који се користе у потпуно керамичким лежајевима углавном укључују силицијум нитрид (Si3N4), цирконијум (ZrO2), силицијум карбид (SiC) итд., који имају одлична физичка и хемијска својства која традиционални метални материјали немају. Главне предности потпуно керамичких лежајева направљених од ове врсте материјала су следеће:
(1) Тврдоћа инжењерског керамичког материјала је много већа од тврдоће обичног челика за лежајеве, а век трајања потпуно керамичких лежајева истог типа може се повећати за више од 30% под истим радним условима;
(2) Коефицијент термичке деформације инжењерског керамичког материјала је само 1/4~1/5 од коефицијента челика за лежајеве, а потпуно керамички лежај може показати добру отпорност на термичке ударе и стабилне радне перформансе у екстремно високим температурама, ниским температурама и великим температурним разликама;
(3) густина инжењерског керамичког материјала, ротациона инерција и центрифугална сила су мале, погодне за ултра велике брзине, и јаку носивост, добру отпорност на хабање, ниску стопу отказа;
(4) Инжењерска керамика има отпорност на корозију, магнетоелектричну изолацију и друге карактеристике, и има апсолутне предности у радним перформансама под корозивним условима, условима јаког магнетног поља и електричне корозије.
Тренутно, крајња радна температура потпуно керамичких лежајева може да пређе 1000℃, континуирано време рада може да достигне више од 50000 сати, а поседују карактеристике самоподмазивања, и даље могу да обезбеде тачност рада и век трајања чак и без подмазивања. Структурне карактеристике потпуно керамичких лежајева само надокнађују недостатке металних лежајева у инжењерским применама. Имају карактеристике ултра велике брзине, отпорности на високе/ниске температуре, отпорности на хабање, отпорности на корозију, магнетоелектричне изолације, самоподмазивања без уља и тако даље. Погодни су за изузетно тешка окружења и посебне радне услове и имају широке могућности примене у врхунским техничким областима.
Стандардни сви керамички лежајеви
Недавно је Радни одбор за стандардизацију Кинеског друштва машинског инжењерства одобрио следећа три стандарда која су званично објављена.
Центрибуларни клизни лежај од керамике (T/CMES 04003-2022)
Котрљајући лежајеви потпуно керамички цилиндрични ваљкасти лежајеви (T/CMES 04004-2022)
„Геометријске спецификације и толеранције за цилиндричне кугличне лежајеве од потпуно керамике“ (T/CMES04005-2022)
Серију стандарда организује Одељење за производно инжењерство Кинеског друштва машинског инжењерства, а предводи је Универзитет Ђианжу у Шенјангу (национална и локална заједничка инжењерска лабораторија за „висококвалитетну опрему и технологију за нумеричко управљање каменом“). Серија стандарда ће бити званично имплементирана у априлу 2022. године.
Ова серија техничких стандарда одређује сродне термине, дефиниције, специфичне моделе, димензије, опсег толеранције и стандарде зазора за потпуно керамичке спојне лежајеве. Класификација, технички захтеви за обраду, технички захтеви за подударање и технички захтеви за жлебове за све керамичке цилиндричне ваљкасте лежајеве; И величина и геометријске карактеристике, гранично одступање номиналне величине и вредност толеранције цилиндричног отвора потпуно керамичког кугличног лежаја, дефинишу радни интерфејс потпуно керамичког лежаја (осим закошења). На основу серије стандарда, даље се стандардизује процес пројектовања, производње, монтаже и испитивања потпуно керамичких лежајева, обезбеђује се укупни квалитет перформанси керамичког лежаја, избегавају се непотребни губици током обраде, испитивања и употребе потпуно керамичких лежајева, води се здрав и уредан развој домаће индустрије потпуно керамичких лежајева, промовише се безбедност, поузданост и економичност потпуно керамичких лежајева у процесу употребе, што има дубок утицај на побољшање прецизности домаћих производа од потпуно керамичких лежајева.
Кинеско друштво машинског инжењерства (CMES) је национална друштвена организација квалификована за спровођење домаћих и међународних активности стандардизације. Један од радних садржаја cMES стандарда је развој cMES стандарда како би се задовољиле потребе предузећа и тржишта и промовисале иновације и развој машинске индустрије. Организације и појединци у Кини могу дати предлоге за формулисање и ревизију cMES стандарда и учествовати у релевантном раду.
Радни одбор за стандардизацију CMES-а састоји се од 28 познатих стручњака са домаћих колеџа и универзитета, истраживачких институција, предузећа, институција за тестирање и сертификацију итд., а 40 стручних радних група је одговорно за развој стандарда.
Време објаве: 30. март 2022.