Enligt marknadsundersökningar från 3D Science Valley fokuserar keramiska 3D-utskriftsföretag på forskning och utveckling av keramiska 3D-utskriftssystem och material på produktionsnivå, medan 3D-utskriftstekniker med lägre kostnad och högre noggrannhet kommer in på marknaden. Den senaste utvecklingstrenden inom additiv tillverkning av keramiska produkter är att gå in i tillverkningsområdet för produkter med högt förädlingsvärde, inklusive keramiska 5G-antenner, keramiska kollimatorer, kärnkomponenter, keramiska lager...
Nyligen har China Mechanical Engineering Society officiellt släppt alla tre gruppstandarder för keramiska lager.
© Kinesiska sällskapet för maskinteknik
Gus kolumn "Historien, utvecklingen och framtiden för additiv tillverkning av keramik" diskuterar sju typer av 3D-utskriftstekniker för att tillverka täta och strukturellt avancerade keramiska komponenter ur ett historiskt perspektiv. Många av utmaningarna med additiv tillverkning av keramik, som började mer än ett decennium senare än metall- och plastmaterial, kan spåras tillbaka till de inneboende svårigheterna med att bearbeta strukturkeramik, inklusive höga bearbetningstemperaturer, defektkänsliga mekaniska egenskaper och dåliga bearbetningsegenskaper. För att mogna området additiv tillverkning av keramik bör framtida forskning och utveckling fokusera på att utöka materialvalet, förbättra 3D-utskrift och efterbehandlingskontroll, samt unika funktioner som multimaterial- och hybridbearbetning. 3D Valley of Science
"Lederna" på industriell utrustning
Lager betraktas som en "led" i industriell utrustning, och dess prestanda påverkar direkt den tillförlitliga driften av mer än en biljon större utrustning inom den nationella ekonomin och det nationella försvarsområdet.
Helkeramiska lager avser högteknologiska lagerprodukter tillverkade av keramiska material, såsom inner-/ytterring och rullkropp. Högprecisionshelkeramiska lager har stor efterfrågan inom inhemska CNC-verktygsmaskiner, nationellt försvar, flyg- och rymdteknik, petrokemi, medicinsk utrustning och andra avancerade utrustningsteknikområden, och deras tillverkningsnivå återspeglar den nationella konkurrenskraften inom avancerad tillverkning.
Lokalisering av ultraprecisionshelkeramiska lager för avancerad utrustning är av stor betydelse för att förbättra den övergripande nivån och kärnkonkurrenskraften hos den inhemska industrin och utrustningstillverkningsindustrin, och för att främja utvecklingen av inhemsk avancerad utrustning till en intelligent och grön miljö.
Användning av helkeramiska lager i avancerad utrustning
Keramiska material som används i helkeramiska lager inkluderar huvudsakligen kiselnitrid (Si3N4), zirkoniumoxid (ZrO2), kiselkarbid (SiC) etc., vilka har utmärkta fysikaliska och kemiska egenskaper som traditionella metallmaterial inte har. De främsta fördelarna med helkeramiska lager tillverkade av denna typ av material är följande:
(1) Hårdheten hos keramiska material är mycket högre än hos vanligt lagerstål, och livslängden för helkeramiska lager av samma typ kan ökas med mer än 30 % under samma arbetsförhållanden;
(2) Den termiska deformationskoefficienten för keramiskt material är endast 1/4~1/5 av den för stållager, och helkeramiska lager kan uppvisa god termisk chockbeständighet och stabil prestanda under extremt höga temperaturer, låga temperaturer och stora temperaturskillnader.
(3) Densiteten hos det tekniska keramiska materialet, rotationströgheten och centrifugalkraften är liten, lämplig för ultrahög hastighet, och har stark bärförmåga, god slitstyrka och låg felfrekvens;
(4) Tekniska keramiker har korrosionsbeständighet, magnetoelektrisk isolering och andra egenskaper, och har absoluta fördelar i prestanda under korrosiva, starka magnetfält och elektriska korrosionsförhållanden.
För närvarande har den maximala arbetstemperaturen för helkeramiska lager kunnat nå över 1000 ℃, den kontinuerliga arbetstiden kan nå mer än 50 000 timmar, och de har självsmörjande egenskaper, vilket fortfarande kan säkerställa arbetsnoggrannhet och livslängd även utan smörjning. De strukturella egenskaperna hos helkeramiska lager kompenserar bara för bristerna hos metalllager i tekniska tillämpningar. De har egenskaper som ultrahög hastighet, hög/låg temperaturbeständighet, slitstyrka, korrosionsbeständighet, magnetoelektrisk isolering, oljefri självsmörjning och så vidare. De är lämpliga för extremt hårda miljöer och speciella arbetsförhållanden och har breda tillämpningsmöjligheter inom avancerade tekniska områden.
Alla keramiska lager är standard
Nyligen godkände standardiseringskommittén vid det kinesiska maskintekniska sällskapet följande tre standarder som officiellt släpptes.
Helkeramiska glidlager Centribulära glidlager (T/CMES 04003-2022)
Rullningslager helkeramiska cylindriska rullager (T/CMES 04004-2022)
"Geometriska specifikationer och toleranser för cylindriska, cylindriska helkeramiska kullager" (T/CMES04005-2022)
Standardserien organiseras av produktionstekniska avdelningen inom det kinesiska maskintekniska sällskapet och leds av Shenyang Jianzhu University (nationellt och lokalt gemensamt ingenjörslaboratorium för "högkvalitativ utrustning och teknik för bearbetning av numerisk styrning av sten"). Standardserien kommer att officiellt implementeras i april 2022.
Denna serie tekniska standarder specificerar relaterade termer, definitioner, specifika modeller, dimensioner, toleransområden och spelrumsstandarder för helkeramiska ledlager. Klassificering, bearbetningstekniska krav, matchande tekniska krav och tekniska krav för skärspår för alla keramiska cylindriska rullager; och storlek och geometriska egenskaper, nominell storleksgränsavvikelse och toleransvärde för helkeramiska kullager med cylindriskt hål, definierar arbetsgränssnittet för helkeramiska lager (förutom avfasning). Baserat på serien av standarder, standardiserar ytterligare design, produktion, montering och testning av helkeramiska lager, säkerställer hela kvaliteten på prestandan hos det keramiska lagret, undviker onödiga förluster från helkeramiska lager i bearbetningsprocessen, testning och användning, vägleder den inhemska helkeramiska lagerindustrin till en sund och ordnad utveckling, främjar helkeramiska lager i processen för användning av säkerhet, tillförlitlighet och ekonomi. Det har ett djupgående inflytande på att förbättra precisionen hos inhemska helkeramiska lagerprodukter.
China Mechanical Engineering Society (CMES) är en nationell social organisation som är kvalificerad att utföra nationell och internationell standardisering. En av arbetsuppgifterna för cMES-standarder är att utveckla cMES-standarder för att möta företagens och marknadens behov och främja innovation och utveckling inom maskinindustrin. Organisationer och individer i Kina kan lägga fram förslag för formulering och revidering av cMES-standarder och delta i relevant arbete.
Standardiseringsarbetskommittén inom CMES består av 28 välkända experter från inhemska högskolor och universitet, forskningsinstitutioner, företag, test- och certifieringsinstitutioner etc., och 40 professionella arbetsgrupper ansvarar för utvecklingen av standarder.
Publiceringstid: 30 mars 2022