Согласно исследованию рынка 3D Science Valley, предприятия, занимающиеся 3D-печатью керамики, сосредоточены на исследованиях и разработках систем и материалов для керамической 3D-печати производственного уровня, в то время как на рынок выходят технологии 3D-печати с более низкой стоимостью и более высокой точностью. Последней тенденцией развития керамического аддитивного производства является выход на сферу производства продукции с высокой добавленной стоимостью, включая керамическую антенну 5G, керамический коллиматор, ядерные компоненты, керамические подшипники...
Недавно Китайское машиностроительное общество официально выпустило все серии керамических подшипников из трех групповых стандартов.
© Китайское общество машиностроения
В колонке Гу «История, развитие и будущее керамики при аддитивном производстве» обсуждаются семь видов технологий 3D-печати для изготовления плотных и структурно совершенных керамических компонентов с исторической точки зрения. Многие проблемы аддитивного производства керамики, которые начались более чем на десять лет позже, чем производство металлов и пластиков, можно объяснить присущими трудностями обработки конструкционной керамики, включая высокие температуры обработки, чувствительные к дефектам механические свойства и плохие технологические свойства. . Чтобы развить область аддитивного производства керамики, будущие исследования и разработки должны быть сосредоточены на расширении выбора материалов, совершенствовании контроля 3D-печати и последующей обработки, а также на уникальных возможностях, таких как обработка нескольких материалов и гибридная обработка. 3D долина науки
«Узлы» промышленного оборудования
Подшипник считается «узлом» промышленного оборудования, от его работы напрямую зависит надежная работа более чем триллиона крупного оборудования народного хозяйства и национальной обороны.
Цельнокерамический подшипник относится к высокотехнологичным подшипниковым изделиям, изготовленным из керамических материалов, таких как внутреннее/наружное кольцо и тело качения. Высокоточные цельнокерамические подшипники пользуются широким спросом в отечественных станках с ЧПУ, национальной обороне, аэрокосмической, нефтехимической, медицинской технике и других областях высокотехнологичного оборудования, а уровень их производства отражает основную конкурентоспособность национального высокотехнологичного производства.
Локализация сверхточных цельнокерамических подшипников для высокотехнологичного оборудования имеет большое значение для повышения общего уровня и основной конкурентоспособности отечественной промышленности и промышленности по производству оборудования, а также для содействия развитию отечественного высокотехнологичного оборудования как интеллектуального и экологически чистого.
Применение цельнокерамических подшипников в высокотехнологичном оборудовании
Конструкционные керамические материалы, используемые в цельнокерамических подшипниках, в основном включают нитрид кремния (Si3N4), цирконий (ZrO2), карбид кремния (SiC) и т. д., которые обладают превосходными физическими и химическими свойствами, которых нет у традиционных металлических материалов. Основные преимущества цельнокерамических подшипников из этого материала заключаются в следующем:
(1) Твердость конструкционного керамического материала намного выше, чем у обычной подшипниковой стали, а срок службы цельнокерамического подшипника того же типа может быть увеличен более чем на 30% при тех же условиях работы;
(2) Коэффициент термической деформации инженерного керамического материала составляет всего 1/4 ~ 1/5 от коэффициента термической деформации подшипниковой стали, а цельнокерамический подшипник может демонстрировать хорошую стойкость к тепловому удару и стабильные эксплуатационные характеристики при экстремально высоких температурах, низких температурах и условия работы с большой разницей температур;
(3) плотность инженерного керамического материала, инерция вращения и центробежная сила невелики, подходят для сверхвысоких скоростей, высокая несущая способность, хорошая износостойкость, низкий уровень отказов;
(4) Инженерная керамика обладает коррозионной стойкостью, магнитоэлектрической изоляцией и другими характеристиками и имеет абсолютные преимущества в рабочих характеристиках в условиях агрессивного, сильного магнитного поля и электрической коррозии.
В настоящее время предельная рабочая температура цельнокерамических подшипников может превышать 1000 ℃, время непрерывной работы может достигать более 50 000 часов, они обладают характеристиками самосмазывания и по-прежнему могут обеспечивать точность работы и срок службы при состояние отсутствия смазки. Структурные характеристики цельнокерамических подшипников лишь компенсируют недостатки металлических подшипников в машиностроении. Они обладают характеристиками сверхвысокой скорости, устойчивости к высоким/низким температурам, износостойкости, коррозионной стойкости, магнитоэлектрической изоляции, безмасляной самосмазки и так далее. Они подходят для чрезвычайно суровых условий и особых условий труда и имеют широкие перспективы применения в высокотехнологичных технических областях.
Полностью керамический подшипник в стандарте
Недавно рабочий комитет по стандартизации Китайского общества машиностроения утвердил официально выпущенные следующие три стандарта.
Цельнокерамический подшипник скольжения Центрибулярный подшипник скольжения (T/CMES 04003-2022)
Подшипники качения полностью керамические цилиндрические роликоподшипники (T/CMES 04004-2022)
«Геометрические характеристики и допуски для цилиндрических цельнокерамических шарикоподшипников» (T/CMES04005-2022)
Серия стандартов организована Отделением производственного машиностроения Китайского машиностроительного общества под руководством Шэньянского университета Цзяньчжу (национальная и местная совместная инженерная лаборатория «высококачественного оборудования и технологий обработки с ЧИСЛЕННЫМ КАМЕНЕМ»). Серия стандартов будет официально реализована в апреле 2022 года.
В этой серии технических стандартов указаны соответствующие термины, определения, конкретные модели, размеры, диапазон допусков и стандарты зазоров для цельнокерамических шарнирных подшипников. Классификация, технические требования к обработке, соответствие техническим требованиям и техническим требованиям к фрезерным канавкам всех керамических цилиндрических роликоподшипников; А размер и геометрические характеристики, предельное отклонение номинального размера и значение допуска цельнокерамического шарикоподшипника с цилиндрическим отверстием определяют рабочую поверхность цельнокерамического подшипника (за исключением снятия фаски). На основе серии стандартов дальнейшая стандартизация процесса проектирования, производства, сборки и испытаний полностью керамических подшипников, обеспечение полного качества работы керамических подшипников, избегание полностью керамических подшипников в процессе обработки, тестирования и использование ненужных потерь. , направлять отечественную индустрию цельнокерамических подшипников на здоровое и упорядоченное развитие, продвигать полностью керамические подшипники в процессе использования безопасности, надежности и экономики. Это оказывает глубокое влияние на повышение точности отечественных цельнокерамических подшипниковых изделий.
Китайское общество машиностроения (CMES) — это национальная общественная организация, имеющая право проводить внутреннюю и международную деятельность по стандартизации. Одним из направлений работы стандартов cMES является разработка стандартов cMES для удовлетворения потребностей предприятий и рынка, а также для содействия инновациям и развитию машиностроительной промышленности. Организации и частные лица в Китае могут выдвигать предложения по формулированию и пересмотру стандартов cMES и участвовать в соответствующей работе.
Рабочий комитет по стандартизации CMES состоит из 28 известных экспертов из отечественных колледжей и университетов, научно-исследовательских институтов, предприятий, учреждений тестирования и сертификации и т. д., а за разработку стандартов отвечают 40 профессиональных рабочих групп.
Время публикации: 30 марта 2022 г.