Témata
Reklama

Keramické materiály pro tribologické a otěruvzdorné aplikace

02. 09. 2002

Karbid křemíku je po diamantu jednou z nejtvrdších látek. Mezi jeho další charakteristické vlastnosti patří vysoká tepelná odolnost, odolnost vůči kyselinám a slabým zásadám, dobrá tepelná vodivost srovnatelná s kovy (např. hliníkem), nízká tepelná roztažnost, vysoká pevnost a nízká hustota.

Díky svým vlastnostem je již více než 100 let využíván jako brusivo či ohnivzdorný materiál. Technicky zajímavější použití však SiC nachází jako výchozí materiál pro keramické látky.
Reklama
Reklama
Reklama

Keramika na bázi karbidu křemíku

Společnost CeramTec CZ, s. r. o., vyrábí technickou keramiku na bázi karbidu křemíku ve dvou variantách. Jedním z používaných materiálů je Rocar Si, tj. karbid křemíku infiltrovaný křemíkem (SiSiC). Keramické díly se lisují ze směsi karbidu křemíku a uhlíku a obrobí se na požadované rozměry. Své vlastnosti materiál získá v následném silicizačním procesu, při němž se díly infiltrují roztaveným křemíkem. Uhlík obsažený v součástce přitom reaguje za vývinu tepla na karbid křemíku, přičemž dochází k vytvoření třírozměrné kosterní struktury s již existujícími zrny SiC. Druhým materiálem je Rocar S, slinovaný karbid křemíku. Součásti se lisují přímo z karbidu křemíku a po obrobení jsou podrobeny slinovacímu výpalu. Blíže bylo o vlastnostech obou materiálů pojednáno např. v MM č. 9/2001.

Vlastnosti keramiky

Mezi charakteristické vlastnosti keramiky na bázi karbidu křemíku patří zejména nízký koeficient tření při současné vysoké otěruvzdornosti, jakož i odolnost proti vysokým teplotám. Při konkrétních aplikacích je nutno zohlednit, že na rozdíl od kovů se jedná o křehké materiály. Zatímco u kovů se eventuální kritická napětí v materiálu odstraňují plastickým tvářením, u keramiky po překročení kritického napětí dochází spontánně ke křehkému lomu. Rozptyl hodnot pevnosti pro materiál Rocar Si je patrný z prvního grafu, na němž je vynesena závislost pravděpodobnosti lomu na velikosti lomového napětí. Parametr m je tzv. Weibullův modul, který zde udává popis rozptylu pevnosti křehkého materiálu; vysoké hodnoty m znamenají nižší standardní odchylky.
Druhý graf ilustruje průběh koeficientu tření mezi destičkami z různých dvojic materiálů: Po relativně krátké době záběhu dochází k poklesu koeficientu tření na uvedenou nízkou konstantní hodnotu.

Aplikace

Specifické vlastnosti keramiky na bázi karbidu křemíku předurčují oblasti jejího nasazení. Dobře se uplatní zejména v tribologických a otěruvzdorných aplikacích, kde jsou již klasické kovové materiály na hranici svých možností, v řadě případů je keramika dokonce jediným technicky možným řešením. Mezi typické aplikace patří například bezúdržbová kluzná těsnění sestávající ze dvou těsnicích kroužků, jakož i součásti pro nejrůznějších průmyslová zařízení, vystavené účinkům proudění či abraze. Důležitou vlastností je i toxická nezávadnost materiálu, umožňující jeho nasazení i v potravinářském průmyslu. Konkrétní možnosti se tak otevírají konstruktérům turbín, chemických zařízení, keramika se uplatní také ve výstelkách mlýnů, u trysek pro tepelnou techniku nebo jako ochrana proti otěru u nejrůznějších strojírenských výrobků.
Umístění na MSV 2002: pavilon G2, stánek 08
Reklama
Vydání #9
Kód článku: 20941
Datum: 02. 09. 2002
Rubrika: Trendy / MSV 2002
Autor:
Firmy
Související články
900 000 nástrojových datových záznamů navíc

Nové rozhraní výrazně rozšiřuje datovou nabídku pro uživatele systému TDM. Ti mají nově k dispozici nástrojová data od více než 40 výrobců, tedy téměř pro každou obráběcí operaci.

Budoucnost české výroby

Česká výroba prochází složitým obdobím. Naši výrobci musí každý den řešit složité úkoly a problémy, za které si z části ani nemohou. Doba už je taková, je potřeba se jí ale postavit čelem.

Kolaborativní roboty - potenciál automatizace v automobilovém průmyslu

Kolaborativní roboty, neboli koboty, vytvářejí další příležitosti pro automatizaci automobilového průmyslu. Jsou charakteristické svou schopností pracovat ve specifické výrobní oblasti, po boku pracovníků. Dále pak rychlou implementací a snadným přesunem na nové úkoly. V neposlední řadě i intuitivním programováním a obsluhou. Mohou pomoci v procesech jako je vstřikování, při obsluze strojů nebo při balení a paletizaci ve velkých i malých podnicích.

Související články
Edge computing pomáhá definovat podnikovou přeměnu

Edge computing už není jen vzdálený koncept. Jak podniky implementují flexibilní řešení pro hybridní cloud a jak se pokrok v open source systémech, jako je Kubernetes, a technologiích pro 5G stává realitou, tak se rozvíjí i edge computing. Kombinací těchto technologických sil vzniká rámec pro podnikové řešení edge computingu, které vezme moc z rukou několika a předá ji do rukou mnoha .

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Aditiva s nanočásticemi a vlastnosti procesních kapalin

Myšlenka, že lze v různých výrobních procesech použít kovoobráběcí kapaliny - Metalworking Fluids (MWF), aby se zajistila kvalita obrobku, snížilo opotřebení nástroje a zvýšila produktivita procesu, je velmi stará. Už Leonardo da Vinci vytvořil několik testovacích sestav umožňujících analýzu tření za různých podmínek.

Cesta k budoucímu růstu vede přes investice

Rok 2020 by se dal přejmenovat na Rok černých labutí. Ekonomové k těmto původem australským ptákům přirovnávají události, které nikdo nečeká a které hluboce zasáhnou samotné základy hospodářství. Tak jako to dokázala pandemie nového typu koronaviru. Ze dne na den donutila vlády, aby vypnuly na několik měsíců nejen českou, ale také další klíčové ekonomiky pro české exportéry.

Digitalizujete výrobu? Nezapomeňte na pevné základy

ERP je tradičním podnikovým nástrojem, jehož cílem je podpořit a optimalizovat firemní procesy v rámci jednoho integrovaného řešení. Poskytuje jednotnou datovou základnu, jednotný pohled na dění ve společnosti a svým způsobem je nositelem jednotné verze podnikové pravdy, která je podkladem pro rozhodování managementu.

Modulární příprava vzduchu pro průmyslové aplikace

Stlačený vzduch je bezpečný a spolehlivý zdroj energie za předpokladu, že se správně používá a upravuje. Často je mylně pokládán za levný nebo dokonce "bezplatný" zdroj energie, avšak v místě použití má přibližně stejnou cenu jako zemní plyn. Proto je velmi důležité instalovat správné vybavení pro úpravu a regulaci přívodu vzduchu.

Pohodlné upínání magnetem

Pokud jde o úsporu času při seřízení a upnutí obrobků bez deformace, je elektricky aktivovaná technologie permanentních magnetů považována za špičkový systém. S trochou konstrukční zručnosti mohou být během sekundy a bez deformace upnuty a z pěti stran obrobeny především velkoformátové díly. Ani v oblasti standardních modulů nezůstává vývoj bez odezvy. Moderní magnetické upínací desky umožňují optické nebo automatizované monitorování upínacího procesu.

Doplňkový katalog nástrojů

Specialista na třískové obrábění, společnost Ceratizit, vydává svůj nový doplňkový katalog Up2date, v němž opět představuje inovované nástroje, produktové doplňky i zcela nová nástrojová řešení - mezi nimi i čtyřbřitý vrták WTX HFDS.

Čištění upínacích kuželů nástrojů

Při obrábění je zpravidla věnována značná pozornost kvalitě řezných nástrojů a také způsobu jejich upnutí. Již menší pozornost ale bývá věnována rozhraní upínací kužel - vřeteno stroje. Přitom právě upnutí nástrojové sestavy ve vřetenu obráběcího stroje výrazným způsobem ovlivňuje jak celý proces obrábění, tak i trvanlivost ostří, bezpečnost a v neposlední řadě také životnost upínačů i drahých vřeten strojů.

Na cestě stát se globálním jazykem produkce

V loňském roce na veletrhu EMO se uskutečnila první "live" prezentace univerzálního rozhraní obráběcích strojů umati (universal machine tool interface), do které se na výstavě zapojilo na sedmdesát firem z deseti zemí se 110 stroji a 28 softwary. Tato inciativa vytvořit standardizované rozhraní, které uživatelům umožní snadnou a bezpečnou integraci nových strojů, softwarů a dalších zařízení do vlastních IT ekosystémů na principu plug and play, vznikla v roce 2017 pod záštitou VDW (Německá asociace výrobců obráběcích strojů). VDW nyní spojuje své síly s VDMA (Svaz německých strojírenských podniků), aby společně podporovaly šíření a používání standardů OPC UA v celém strojírenském sektoru pod značkou umati.

Platforma pro edgecomputing a průmyslový internet věcí

Systém FIELD (FANUC Intelligent Edge Link and Drive) je platforma určená pro propojení provozních zařízení, která umožňuje rychlý a spolehlivý přístup k výrobním datům s cílem využít je k naplnění koncepce chytré, propojené výroby. Dovoluje realizovat edge computing, tedy shromažďovat a zpracovávat data přímo v provozu, nikoliv až v cloudu, a umožňuje tak činit rozhodnutí, která se týkají jednotlivých strojů a zařízení, mnohem rychleji než u cloudových aplikací. Přitom zůstává zachována možnost, nikoliv povinnost, předem zpracovaná data přenášet k centralizovanému zpracování v informačním systému podniku nebo v cloudu. Účelem je nejen monitorovat, ale i aktivně zasahovat do výrobního procesu ve smyslu regulační smyčky se zpětnou vazbou.

Strojírenské podniky v době pandemie

Pandemie koronaviru uzavřela hranice naší republiky a zahraniční pracovníci se nedostanou do zaměstnání. Řada domácích zaměstnanců musela nastoupit do karantény. Mnoho českých strojírenských podniků se tak dostalo do nemalých problémů. Firma Grumant hledala recept, jak se takovým problémům vyhnout nebo alespoň minimalizovat jejich následky.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit