תהליך ציפוי על ידי התזת אבקות מתכת הניתנות לשחיקה
ציפוי על ידי התזת אבקות מתכת הניתנות לשחיקה מיועד לתהליך גימור של פני שטח בחלקים העומדים בשחיקה כמו בוכנה וצילינדר במנוע.
הקדמה
ציפוי זה משמש למילוי המרווח בין החלקים הנעים ומשמש כחומר איטום וסיכה בתחום רחב של טמפרטורות. יישום הציפויים מבוצע בהתזה והוא לא יקר וידידותי לסביבה. בתהליך הציפוי מכוסים פני השטח של הצילינדר בשכבת אבקת מתכת רכה יחסית החודרת למרקם החלק המעובד. לאחר ביצוע ההרכבה והפעלת המנוע נשחק חלק משכבת הציפוי ונוצרת התאמה גאומטרית בין שני החלקים.
אבקת מתכת
בתהליכי הציפוי השונים יש שימוש באבקות של מתכות שונות המותאמות לתהליך.
תהליכי הציפוי עם אבקות
ציפויים בהתזה קרה או חמה, ציפוי פלסמה, ציפוי אלקטרוליטי וכדומה.
תכונות התהליך
ציפויי אבקה בהתזה מבוצעים על חלקים עם משטחי החלקה אשר יעברו עיבוד כאשר הם מחליקים על משטח נגדי. הציפוי פועל כשכבת הגנה ניתנת לליטוש כאשר היא באה במגע עם משטח אחר כך שחומר הבסיס שמתחתיו מוגן ונשאר ללא פגע[1].
ציפויי האבקה מצמצמים את החיכוך ואת גודל המרווח בין משטחי החלקה במערכות מכניות. תהליך ציפוי זה משפר את היעילות של מדחסים, משאבות, מנועים, מפוחים וכו'. Tier 1 מדווח על יעילות מנוע מוגברת ועל איטום משופר במערכות הרוטור של המדחס[2][3][4].
ציפוי זה נותן למנוע תכונות משופרות, יעילות גבוהה יותר, רעש מופחת ועמידות גבוהה בשחיקה. התהליך מבוצע על פני השטח של הצילינדר, אשר יקבל את צורתו הסופית לאחר ההפעלה הראשונית של המנוע. ציפוי האבקה אינו משנה את מידות החלק ואינו מחייב תהליך עיבוד נוסף[5]. ציפויים כאלה יכולים לשפר באופן דרמטי את היעילות בביצועי משאבות שמן. וכמו כן תהליך זה מאפשר להוזיל את עלויות הייצור על ידי שימוש בחלקים יצוקים במקום חלקים מעובדים בעיבוד שבבי. שיפור יעילות המנוע מאפשר להקטין את ממדי המנוע ואת משקלו[6].
התאמת ממדית וגאומטרית טובה יותר של הבוכנה והצילינדר משפרים את האיטום, העברת החום וניהול צריכת השמן[7].
ציפויי האבקה (APC) במערכת צילינדר ובוכנה מקדמים את הביצועים ואת חייהם של מערכות המנוע בשלוש דרכים עיקריות:
- ציפויי האבקה APC משפרים את התאמת הקוטר החיצוני של הבוכנה, לקוטרו הפנימי של הצילינדר. שיפור זה מאפשר לקבל שיכבה דקה ואחידה של שמן במשטח החיכוך שבין החלקים הנעים. וכתוצאה מכך מקטינים את ערכי החיכוך והשחיקה.
- התאמת בוכנה טובה יותר שומרת על טבעות בוכנה תואמות למשטח ההחלקה של הצילינדר ומתקבל שיפור איטום, שיפור במעבר החום, ובצריכת השמן.
- התאמת מידות הבוכנה וקדח הצילינדר מונעות רעידות ומאפשרות תנועה שקטה המונעת שחיקה ונזקים לפני השטח של רכיבי מערכת הצילינדר[8].
סיכום
ציפויים אלה יכולים לשפר באופן דרמטי את היעילות במשאבות שמן או מנועים אחרים.
- על ידי שימוש ברכיבים פחות יקרים כמו "בית משאבה"מיוצר בתהליך מוזל והמוני כגון יציקה, במקום בעיבוד שבבי. וגימור פני השטח מבוצע בציפוי.
- החלקים המרכיבים את המערכת יהיו עם טולרנסים המאפשרים את הורדת עלויות הייצור.
- תהליך הציפוי על ידי אבקות בהתזה הוא תהליך פשוט וזול ומונע את הצורך לשימוש בתהליכי גימור יקרים כמו השחזה.
- שיפור היעילות בביצועי המשאבה מאפשר את הקטנת ממדי המערכת והוזלת המשאבה.
הערות שוליים
- ^ "Abradable Coating", Corrosionpedia, Retrieved on 7 October 2015.
- ^ Parks, Jim "Building on A Tradition of Excellence, Eaton Superchargers Surge Ahead In Power And Performance", 13 February 2007. Retrieved on 7 October 2015.
- ^ Morey, Bruce "Improving The Atmosphere", Manufacturing Engineering, 13 November 2013. Retrieved on 7 October 2015.
- ^ Sawyer, Christopher A. "GM'S LS9 V8: Life Under Pressure ", Automotive Design and Production, 1 October 2008. Retrieved on 7 October 2015.
- ^ Suman, A.; Shamis, D. "Clearance Control Coatings - Low Cost, Abradable, Lubricious", SAE International, 28 September 2010. Retrieved on 7 October 2015.
- ^ Cooper, Dr. Dave "Focus: COATINGS – Film Stars", race engine TECHNOLOGY, September/October 2016. Retrieved on 17 October 2016.
- ^ Suman, Andy " Abradable Piston Coatings – Better fit for more power and durability ", engine professional, AERA International, April – June 2020. Retrieved on 11 August 2020.
- ^ Suman, Andy " Abradable Piston Coatings – Better fit for more power and durability ", engine professional, AERA International, April – June 2020. Retrieved on 11 August 2020.
32453487תהליך ציפוי על ידי התזת אבקות מתכת הניתנות לשחיקה