Laut der Marktforschung von 3D Science Valley konzentrieren sich Keramik-3D-Druckunternehmen auf die Forschung und Entwicklung von keramischen 3D-Drucksystemen und -materialien auf Produktionsniveau, während 3D-Drucktechnologien mit geringeren Kosten und höherer Genauigkeit auf den Markt kommen. Der neueste Entwicklungstrend der keramischen additiven Fertigung besteht darin, in den Fertigungsbereich von Produkten mit hoher Wertschöpfung vorzudringen, darunter keramische 5G-Antennen, keramische Kollimatoren, Kernkomponenten, keramische Lager usw.
Kürzlich hat die China Mechanical Engineering Society alle drei Gruppenstandards für Keramiklager offiziell veröffentlicht.
© Chinesische Gesellschaft für Maschinenbau
In Gus Kolumne „Die Geschichte, Entwicklung und Zukunft der additiven Fertigung von Keramik“ werden sieben Arten von 3D-Drucktechnologien zur Herstellung dichter und strukturell fortschrittlicher Keramikkomponenten aus historischer Perspektive erörtert. Viele der Herausforderungen der additiven Keramikfertigung, die mehr als ein Jahrzehnt später als Metall- und Kunststoffmaterialien begann, lassen sich auf die inhärenten Schwierigkeiten bei der Verarbeitung von Strukturkeramik zurückführen, darunter hohe Verarbeitungstemperaturen, fehlerempfindliche mechanische Eigenschaften und schlechte Verarbeitungseigenschaften . Um den Bereich der additiven Keramikfertigung weiterzuentwickeln, sollte sich die zukünftige Forschung und Entwicklung auf die Erweiterung der Materialauswahl, die Verbesserung des 3D-Drucks und der Nachbearbeitungskontrolle sowie auf einzigartige Fähigkeiten wie Multimaterial- und Hybridverarbeitung konzentrieren. 3D-Tal der Wissenschaft
Die „Verbindungen“ von Industrieanlagen
Lager gelten als das „Gelenk“ von Industrieanlagen. Ihre Leistung wirkt sich direkt auf den zuverlässigen Betrieb von mehr als einer Billion wichtiger Geräte in der Volkswirtschaft und im Bereich der Landesverteidigung aus.
Unter Vollkeramiklagern versteht man High-Tech-Lagerprodukte aus Keramikmaterialien, wie Innen-/Außenring und Wälzkörper. Hochpräzise Vollkeramiklager haben eine große Nachfrage in inländischen CNC-Werkzeugmaschinen, der Landesverteidigung, Luft- und Raumfahrt, Petrochemie, medizinischen Geräten und anderen High-End-Ausrüstungstechnologiebereichen, und ihr Fertigungsniveau spiegelt die zentrale Wettbewerbsfähigkeit der nationalen High-End-Fertigung wider.
Die Lokalisierung ultrapräziser Vollkeramiklager für High-End-Geräte ist von großer Bedeutung für die Verbesserung des Gesamtniveaus und der Kernwettbewerbsfähigkeit der heimischen Industrie und der Geräteherstellungsindustrie sowie für die Förderung der Entwicklung inländischer High-End-Geräte hin zu intelligenten und umweltfreundlichen Geräten.
Anwendung von Vollkeramiklagern in High-End-Geräten
Technische Keramikmaterialien, die in vollkeramischen Lagern verwendet werden, umfassen hauptsächlich Siliziumnitrid (Si3N4), Zirkonoxid (ZrO2), Siliziumkarbid (SiC) usw., die hervorragende physikalische und chemische Eigenschaften aufweisen, die herkömmliche Metallmaterialien nicht haben. Die Hauptvorteile von Vollkeramiklagern aus diesem Material sind folgende:
(1) Die Härte von technischem Keramikmaterial ist viel höher als die von gewöhnlichem Lagerstahl, und die Lebensdauer von Vollkeramiklagern desselben Typs kann unter den gleichen Arbeitsbedingungen um mehr als 30 % erhöht werden;
(2) Der thermische Verformungskoeffizient von technischem Keramikmaterial beträgt nur 1/4 bis 1/5 des von Lagerstahl, und das Vollkeramiklager kann eine gute Temperaturwechselbeständigkeit und eine stabile Betriebsleistung bei extrem hohen Temperaturen, niedrigen Temperaturen und anderen Temperaturen aufweisen Arbeitsbedingungen mit großen Temperaturunterschieden;
(3) Die Dichte des technischen Keramikmaterials, die Rotationsträgheit und die Zentrifugalkraft sind gering, für ultrahohe Geschwindigkeiten geeignet und haben eine starke Tragfähigkeit, eine gute Verschleißfestigkeit und eine niedrige Ausfallrate.
(4) Technische Keramik weist Korrosionsbeständigkeit, magnetoelektrische Isolierung und andere Eigenschaften auf und bietet absolute Vorteile in der Arbeitsleistung unter korrosiven, starken Magnetfeld- und elektrischen Korrosionsbedingungen.
Derzeit konnte die maximale Betriebstemperatur von Vollkeramiklagern 1000 °C durchbrechen, die kontinuierliche Betriebszeit kann mehr als 50000 Stunden erreichen, und es verfügt über Selbstschmierungseigenschaften und kann dennoch die Arbeitsgenauigkeit und Lebensdauer gewährleisten der Zustand ohne Schmierung. Die strukturellen Eigenschaften von Vollkeramiklagern gleichen die Mängel von Metalllagern in technischen Anwendungen lediglich aus. Sie zeichnen sich durch ultrahohe Geschwindigkeit, hohe/niedrige Temperaturbeständigkeit, Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, magnetoelektrische Isolierung, ölfreie Selbstschmierung usw. aus. Sie eignen sich für extrem raue Umgebungen und besondere Arbeitsbedingungen und bieten breite Anwendungsaussichten in technischen High-End-Bereichen.
Vollkeramiklager standardmäßig
Kürzlich hat der Standardisierungsarbeitsausschuss der Chinesischen Gesellschaft für Maschinenbau die folgenden drei offiziell veröffentlichten Standards genehmigt.
Vollkeramik-Gleitlager Centribular Plain Bearing (T/CMES 04003-2022)
Wälzlager Vollkeramik-Zylinderrollenlager (T/CMES 04004-2022)
„Geometrische Spezifikationen und Toleranzen für zylindrische zylindrische Vollkeramik-Kugellagerprodukte“ (T/CMES04005-2022)
Die Normenreihe wird von der Abteilung für Produktionstechnik der Chinesischen Gesellschaft für Maschinenbau organisiert und von der Shenyang-Jianzhu-Universität (nationales und lokales gemeinsames Ingenieurlabor für „hochwertige STEIN-NUMERISCHE Steuerungsverarbeitungsgeräte und -technologie“) geleitet. Die offizielle Umsetzung der Normenreihe erfolgt im April 2022.
Diese Reihe technischer Normen legt die zugehörigen Begriffe, Definitionen, spezifischen Modelle, Abmessungen, Toleranzbereiche und Spielnormen für vollkeramische Gelenklager fest. Klassifizierung, verarbeitungstechnische Anforderungen, passende technische Anforderungen und technische Anforderungen an die Schneidnut aller Keramik-Zylinderrollenlager; Und die Größe und geometrischen Eigenschaften, die Grenzabweichung der Nenngröße und der Toleranzwert des Vollkeramik-Kugellagers mit zylindrischer Bohrung definieren die Arbeitsschnittstelle des Vollkeramiklagers (außer Anfasen). Basierend auf der Reihe von Standards wird die Konstruktion, Produktion, Montage und Prüfung des Vollkeramiklagers weiter standardisiert, die gesamte Qualität der Leistung des Keramiklagers sichergestellt, Vollkeramiklager im Prozess unserer Verarbeitung, Prüfung und Nutzung unnötiger Verluste vermieden , leiten die gesunde und geordnete Entwicklung der inländischen Vollkeramiklagerindustrie, fördern Vollkeramiklager im Prozess der Nutzung von Sicherheit, Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit und haben einen tiefgreifenden Einfluss auf die Verbesserung der Präzision inländischer Vollkeramiklagerprodukte.
Die China Mechanical Engineering Society (CMES) ist eine nationale soziale Organisation, die für die Durchführung nationaler und internationaler Standardisierungsaktivitäten qualifiziert ist. Es ist einer der Arbeitsinhalte von cMES-Standards, cMES-Standards zu entwickeln, um den Bedürfnissen von Unternehmen und Märkten gerecht zu werden und die Innovation und Entwicklung der Maschinenindustrie zu fördern. Organisationen und Einzelpersonen in China können Vorschläge zur Formulierung und Überarbeitung von cMES-Standards einreichen und sich an der entsprechenden Arbeit beteiligen.
Der Standardisierungsarbeitsausschuss des CMES besteht aus 28 namhaften Experten inländischer Hochschulen und Universitäten, Forschungseinrichtungen, Unternehmen, Prüf- und Zertifizierungsinstitutionen usw. und 40 professionelle Arbeitsgruppen sind für die Entwicklung von Standards verantwortlich.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 30. März 2022