Témata
Reklama

Kompozitní povlak nikl - diamant

Kompozitní povlak (Electrodeposited Composite Coatings - ECC) lze považovat za zvláštní případ kompozitního materiálu. Kompozitní materiál je soustavou, která byla sestavena z různých materiálů s cílem získat lepší vlastnosti, než jsou vlastnosti samotných výchozích materiálů. Jde o heterogenní systém, ve kterém se společně nachází základní fáze (matrice) a disperzní fáze. Základní fáze se skládá z jednoho anebo více komponentů (kovy, polymer nebo keramika), disperzní fází může být buď jedna nebo více látek (kovy nebo nekovy), které jsou rozptýleny v matrici v různých tvarech (prášky nebo vlákna).
Kompozitní povlak nikl - diamant (Ni-Diamant) lze zařadit mezi kompozitní povlaky s kovovou, galvanicky vyloučenou matricí, v níž je rozptýleno určité množství diamantových zrn (částic). Diamant je jednou z nejtvrdších látek. Má vysokou tepelnou vodivost a velmi vysoké hodnoty některých fyzikálních a mechanických parametrů, zejména kritické pevnosti v tahu, tlaku a ve smyku. Naproti tomu má velice nízký koeficient tření a koeficient stlačitelnosti, je vynikajícím elektrickým izolantem a v žádném chemickém prostředí za normálních podmínek nekoroduje. Ni-Diamant nachází v praxi uplatnění především jako funkční a otěruvzdorný povlak. Tento povlak se může získat elektrolytickým nebo chemickým vylučováním z niklových roztoků.
Reklama
Reklama
Reklama

Otěruvzdorný Ni-Diamant

Otěruvzdorný Ni-Diamant je získáván chemickým vylučováním niklu za přítomnosti diamantových zrn. Matricí je zde Ni-Fosfor (Ni-P). Povlak Ni-P obsahuje 5 až 8 % fosforu. Bezproudovým vylučováním povlaku se dosahuje rovnoměrné vrstvy po celé ploše dílce. Dle charakteru povlaku lze použít různé velikosti diamantu, a to od 2 do 9 ?m. Ten je zakotven v matrici v celém svém objemu. Povlak je v závěrečné fázi tepelně zpracován, čímž se zvýší jeho tvrdost. Takto získaný kompozitní povlak vykazuje vynikající otěruvzdorné vlastnosti. Odolnost proti opotřebení je vzhledem k vysoké tvrdosti povlaku a přítomnosti diamantových částic poměrně značná. V praktických případech je v některých situacích bezproudově vyloučený Ni-P-Diamant jediným povlakem, který vyhovuje požadavkům na otěruvzdornost, a to i tam, kde nevyhoví nebo nelze použít ani tvrdý chrom. Tento povlak je využíván především u součástí textilních strojů.

Funkční Ni-Diamant

Funkční povlak Ni-Diamant je zhotovován především elektrolyticky. Základním kovem matrice je nikl a disperzní částí je diamant. Diamant je zakotven v matrici většinou z 50 % svého objemu. Tento povlak je aplikován na nástroje jako jeho aktivní část. Povlaky na nástrojích jsou ve většině případů jednovrstvé a základním materiálem nástroje je ocel. Technologie výroby povlaku Ni-Diamant umožňuje tento povlak nanášet na různé geometrické tvary nástroje. Nástroje s tímto povlakem jsou vhodné tam, kde obráběný (broušený) materiál má abrazivní účinky a kde jsou žádoucí vyšší koncentrace diamantu. Nástroje s povlakem Ni-Diamant mají velmi dobré brousicí vlastnosti a vysoký řezný výkon.
Velikost diamantového zrna se pohybuje od 30 do 700 ?m. Efektivnost práce diamantových nástrojů závisí jednak na správné volbě druhu diamantu a jeho zrnitosti, jednak na správné výšce zakotvení diamantových zrn. Nesprávná volba některého z uvedených parametrů může způsobit, že diamantový nástroj může mít několikanásobně vyšší opotřebení a v některých případech nemá funkční schopnosti pro danou operaci.

Aplikace a výroba povlaku

Společnost Narex SAT je výrobcem diamantových a CBN nástrojů. Jednou z oblastí, které se společnost věnuje, je výroba nástrojů s kompozitním povlakem nikl - diamant.
Ni-Diamant je zde aplikován na nástroje pro obrábění tvrdokovu, laminátů, plastů vyztužených skelnými nebo uhlíkovými vlákny, grafitu, šamotu, brzdového a spojkového obložení, skla, kalené oceli.
Pro dosažení optimálních výkonů nástrojů s povlakem Ni-Diamant pro obrábění různých materiálů není možné na nástroje aplikovat pouze jeden typ povlaku. Nikl - diamant lze vyrábět v různých modifikacích, jichž je dosaženo jak změnou složení lázně, tak úpravou výrobního procesu. Zajištění požadovaných vlastností spočívá v dostatečné kontrole chemického složení lázně před jejím použitím ve výrobě a především v kontinuálním monitoringu procesu výroby. Proces výroby je ve proto ve společnosti Narex SAT nepřetržitě monitorován a jednotlivá data o průběhu výroby jsou trvale ukládána. Komplexní řízení kvality tak umožňuje výrobu nástrojů s povlakem Ni-Diamant se zárukou dosažení výkonnostních parametrů nástrojů pro danou individuální aplikaci.
Ing. Martin Mazura
Reklama
Vydání #10
Kód článku: 41024
Datum: 13. 10. 2004
Rubrika: Trendy / Povrchové úpravy
Autor:
Firmy
Související články
Ako zvýšiť kvalitu povrchových úprav

Dokonale čistý a odmastený povrch dielov je základnou črtou pre všetky povrchové úpravy, ktorý má veľký vplyv na výslednú kvalitu produktu. Predovšetkým rôzne spôsoby nanášania kovov si vyžadujú starostlivú prípravu povrchu, aby sa zabránilo vzniku škvŕn, ktoré vznikajú v dôsledku povrchovej kontaminácie počas tvárnenia kovov.

Kompozitní povlaky jako možná náhrada za povlaky na bázi CrIV

Tento příspěvek se týká oblasti povrchových úprav, zejména elektrolyticky vyloučených kovových povlaků, a to způsobu vytvoření kompozitní povrchové úpravy na bázi niklu s vysokou odolností proti opotřebení. Výsledkem provedeného výzkumu je technologický postup závěsového pokovení pro nový kompozitní povlak NiP-XLS, který by mohl nahradit povlaky na bázi CrIV.

Předúprava oceli nízkoteplotním plazmatem pro zvýšení pevnosti lepeného spoje

V příspěvku jsou shrnuty výsledky výzkumu vlivu plazmochemické předúpravy vzorků oceli DC01 na výslednou pevnost lepeného spoje. Pro předúpravu povrchu vzorků oceli byla použita RF štěrbinová tryska generující plazma. Jako pracovní plyn byl použit argon a argon v kombinacích s dusíkem nebo kyslíkem. Vliv plazmové předúpravy na povrch oceli byl vyhodnocen pomocí měření kontaktních úhlů a výpočtu volné povrchové energie. Po slepení vzorků oceli pomocí běžně užívaného lepidla Weicon Flex 310M HT200 byly testovány výsledné vlastnosti lepeného spoje pomocí standardních mechanických odtrhových testů podle ČSN EN 1465.

Související články
Vakuové odpařování - technologie budoucnosti

Vakuové odpařování je v České republice poměrně málo používaná technologie. Má však velký potenciál pro budoucí rozšíření. Tato technologie nachází využití v povrchových úpravách, chemickém, strojírenském, potravinářském a farmaceutickém průmyslu. Firma Kovofiniš je jednou z prvních českých firem, která nabízí vlastní vakuové odparky.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Zvýšení výkonu u tribo stříkání

Stříkání práškových barev systémem tribo je založeno na fyzikálních principech, které do značné míry určují výsledné parametry stříkacího zařízení. Výrobce stříkacích pistolí je postaven před úkol navrhnout optimální konstrukci, která bude poskytovat nejlepší možný výstup, jakým je dostatečně nabitý prášek, který vystupuje v požadovaném množství a s použitelnou rychlostí z ústí nabíjecí trubice. Jak název napovídá, nabíjení prášku tribo je založeno na principu tření.

Stříkání a lakování - trendy jsou nepochybné

Nutnost zvyšovat technicko-ekonomickou úroveň firmy je na denním pořádku. Inovace zvyšují podnikovou konkurenceschopnost, kterou lze spatřovat zejména ve flexibilitě, tvorbě přidané hodnoty, efektivnosti a kvalitě. Také v oboru povrchových úprav je trendem automatizace a robotizace.

Komplexní způsob kontroly procesu odmaštění

Článek pojednává o možnostech komplexní kontroly procesu odmaštění v průmyslových aplikacích, tj. především o možnostech kontroly stavu povrchu výrobků před procesem odmaštění a po něm a o kontrole stavu odmašťovacích kapalin pomocí UV-VIS spektroskopie.

Šetrné a účinné čištění těžko dostupných míst

Klasické postupy čištění ve vodě se dostávají na hranice svých možností, když jde například o kapilární struktury nebo komplexní geometrie. Za takové situace se nově na scénu dostávají tzv. CNP technologie (Cyclic Nucleation Process). Tato technologie pracuje na principu cyklické nukleace (tvorby krystalových zárodků z přesycených roztoků).

Vývoj epoxidových barev na konstrukce

Trendem dnešní doby je snižování nákladů na nátěrové systémy na konstrukce. Tyto systémy jsou ve většině případů složeny ze základní nátěrové hmoty (NH) epoxidového typu a vrchního polyuretanového emailu. V rámci úspory nákladů byla vyvinuta NH, která plní funkci obou těchto nátěrových hmot, to znamená, že má antikorozní vlastnosti, splňuje funkci vrchní NH a je možné ji aplikovat pouze v jedné vrstvě.

Maskování pro povrchové úpravy

Před mnoha lety, než jsem se začal zabývat povrchovými úpravami a maskováním, jsem netušil, jak komplexní obor to je a co všechno zahrnuje. Problematika je natolik obsáhlá a speciální, že by si zasloužila samostatný studijní obor na univerzitě. Zkusím proto v tomto článku popsat alespoň část svých dosavadních zkušeností a poznatků z mojí univerzity života.

Jak zefektivnit proces stříkání práškovými barvami?

Jak již název článku uvádí, bude se v něm pojednávat o aplikaci práškových barev. Konkrétně se jedná o méně známou a využívanou možnost automatizace a mechanizace stříkání, kterou jsou postřikové stěny.

Čištění energetických zařízení

Vnitřní povrchy otopných a chladicích systémů jsou během svého provozu postupně pokrývány, vlivem chemických a fyzikálně chemických reakcí, pevnými úsadami nečistot, minerálů a korozních produktů. Vzniklé látky jsou tepelným izolantem a brání přestupu tepla. To má za následek omezení účinnosti systémů, zvýšení energetických a tlakových ztrát ale i omezení možnosti regulace a celkově snížení účinnosti těchto systémů.

Plazmová předúprava povrchu - povrchová energie versus adheze

V oblasti úprav povrchů materiálů je obecně přijímáno, že povrchová energie je jedno z rozhodujících kritérií pro adhezi nátěrových hmot, barev, lepidel nebo speciálních povlaků. Čím vyšší je povrchová energie, tím lepší by měla být přilnavost. Na základě získaných výsledků z oblasti předúpravy povrchu plazmatem nebo ionizací však nebyla prokázána přímá korelace mezi volnou povrchovou energií materiálů povrchově upravených různými technologiemi a výslednou adhezí nátěrové hmoty nebo lepidla.

Předúpravy povrchů velkorozměrných ocelových konstrukcí

V letech 2014 až 2016 budovala jako generální dodavatel firma S.A.F. Praha, spol. s r. o., technologická zařízení pro mechanické předúpravy povrchu, odmašťování a termické nástřiky ve výrobním závodě polské firmy Famet v blízkosti města Opole. Investor a uživatel vyrábí zařízení pro energetiku, plynárenský a ropný průmysl, jejichž součástí jsou velké ocelové svařence s hmotností do 250 tun.

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