X
تبلیغات
رایتل
 
وبلاگ گروهی دانشجویان مهندسی مکانیک دانشگاه اصفهان
سه‌شنبه 9 شهریور‌ماه سال 1389 :: 10:37 ق.ظ ::  نویسنده : مرضیه طالبیان

» تکنولوژی متالوسرامیک چیست؟

تکنولوژی متالوسرامیک چیزی بود که سال های پیش توسط دانشمندان هوافضای شوروی کشف گردید.این تکنولوژی پس از فروپاشی شوروی به دنیای صنعت و اتومبیل معرفی شد.شاید اساس کلی این تکنولوژی از بین بردن اصطکاک و استهلاک در جهت بالا بردن راندمان مکانیکی دستگاه های صنعتی و جلوگیری از اتلاف نیرو باشد ولی این تکنولوژی چگونه عمل می کند؟

 بیایید سری به درون اتومبیل بزنیم.همه ما می دانیم که دیواره سیلندرها با رینگ های کمپرسی پیستون به شدت در تماس است .این تماس اصطکاک زیادی را در بر دارد که باعث کاهش وافت راندمان مکانیکی موتور می شود ولی از طرفی اگر این اصطکاک وجود نداشته باشد تراکم یا کمپرس سیلندر و محفظه احتراق از قسمت دیواره سیلندر فرار خواهد کرد.بدیهی است که این امر باعث افت شدیدتر راندمان حجمی و حتی خاموش شدن موتور خواهد شد. پس چاره کار در چیست؟

در محیط مادی ،هرگونه حرکتی با اصطکاک و اتلاف نیرو همراه است .اصطکاک نه تنها در دیواره سیلندرها ،بلکه در لابلای چرخ دنده های گیربکس و دیفرانسیل ،در قسمت تماس میل بادامک و سوپاپ و در بسیاری از قسمت های دیگرموتور دیده می شود.

آیا می توان اصطکاک موجود در دیواره ها سیلندرهارا بدون از دست رفتن تراکم موتور از بین برد؟

آیا میتوان بدون لق کردن چرخ دنده ها ،اصطکاک موجود دربین آنها را به حداقل رساند؟بله!

در اینجا است که اهمیت و ارزش تکنولوژی متالوسرامیک نمایان می شود.

 

چندی پیش کمپانی یاماها در یکی از محصولات خود،برای ساخت سیلندرهای موتور به جای چدن از سرامیک استفاده کرد که نتیجه آن بسیار رضایت بخش بود ولی سرامیک ماده ای بسیار گران بها است و فراگیر شدن آن نیاز به گذشت زمان و ارائه راهکارهای جدید برای تولید ارزان تر آن دارد.

سرامیک چیست و آیا استفاده از آن با صرفه است؟

تا کنون در بسیاری از موارد دیده شده که فلزات و سطوحی که در حال کارکرد اصطکاک زیادی را باعث می شوند،با لایه ای از سرامیک پوشیده شده اند ولی این شیوه را نمی توان با تکنولوژی متالوسرامیک یکسان دانست.

اگر چنانچه بخواهیم سطوح پر اصطکاک را بپوشانیم به سه مشکل عمده بر می خوریم:

_این لایه سرامیکی بسیار گران است

_این کار باید قبل از مونتاژ قطعات و در شرایط خاص انجام شود که باعث افزایش هزینه تولید می شود و یا برای این منظور باید دستگاه را متوقف کرد قطعات آن را از هم باز کرد و پس از انجام عملیات پوشش سرامیک دوباره ان را مونتاژ کرد . این عمل شاید در مورد موتور اتومبیل کار ساده ای باشد ولی در مورد دستگاه های غول پیکر صنعتی چه؟

باز و بسته کردن یک دستگاه غول پیکر که به عنوان مثال در خط تولید اتومبیل فعال است حداقل به 3 یا 4 روز زمان نیاز دارد که این کار مساوی است با خواباندن یا خاموش کردن خط تولید و خلاصه هزاران یا حتی میلیون ها $ زیان مالی.

_لایه سرامیکی کمی ترد و شکننده است و تنش های وارده بر قطعات باعث خرد شدن این لایه می شود

متالوسرامیک چیست و نسبت به سرامیک چه برتری هایی دارد؟

برای درک تکنولوژی متالوسرامیک باید با دنیای نانوتکنولوژی وارد شویم.

یک روغن موتور بسیار مرغوب را در نظر بگیرید که درون آن با ذرات بسیار ریز سرامیک اشباع شده است.این ذرات با قطر نانو بقدری ریز هستند که قادرند از هر نوع فیلتری عبور کنند.وقتی روغن به قسمت های مختلف موتور سیر میکنداین ذرات را همراه خود به آن قسمت ها منتقل می کند. هر کدام از این ذرات همانند سربازی آماده عمل می کند که حاضر است در هر لحظه با اصطکاک به مبارزه بپردازد.این عمل چگونه صورت می گیرد؟

اگر به روی یک صفحه کاغذ یا دیوار صیقلی دست بکشید.تصور خواهید کرد که این سطح کاملا صاف است ولی اگر با میکروسکوپ به آن نگاه کنید تعداد زیادی پستی و بلندی مشاهده خواهید کرد.

سیلند اتومبیل نیز چنین وضعیتی دارد یعنی در نگاه اول بقدری صاف و صیقلی است که همانند آیینه تصویر را انعکاس می دهد ولی این سطح نیز پر است از نقاط بر جسته ، فرورفته و نوک تیز.دمای قسمت نوک تیز این برآمدگی ها گاها به 1000 در جه سانتیگراد میرسد. اگر چه دمای کارکرد روغن ممکن است بین 90 تا 150 درجه ساتیگراد باشد ولی اگر بخواهیم بصورت نقطه ای به این قضیه نگاه کنیم ،همین نقطه های داغ و کوچک به مرور زمان باعث خراب شدن روغن می شوند.

متالوسرامیک دراین جا واردعمل می شود. ذرات سرامیکی معلق در روغن زمانی فعال می شوند که در یک نقطه اصطکاک و حرارت بالا وجود داشته باشد. این ذرات پس از رسیدن به تقاط پر اصطکاک با دریافت انرژی حرارتی موجود در آن نقطه بصورت اتم به اتم به پستی و بلندی پیوند می خورند و همانند بتونه پستی و بلندی ها را پر می کند.

لایه متالو سرامیک با لایه سرامیک معمولی تفاوت بسیار دارد.چرا که سرامیک معمولی همانند رنگ روی سطوح کشیده میشود در حالی که ذرات متالوسرامیک با ابعاد نانو ،بصورت اتم به اتم با مولکول های فلز پیوند میخورند و تقریبا بصورت مادام العمر بر روی سطوح باقی می مانند.سرامیک معمولی از سختی بالایی بر خوردار است ولی ترد و شکننده است در حالی که متالوسرامیک علاوه بر داشتن سختی بالا به هیچ عنوان شکننده نیست.سختی متالوسرامیک 10 برابر فولاد است در حالی که اصطکاک آن 10 برابر کمتر از آیینه است!به زبان ساده ،در صورت استفاده از این تکنولوژی تمامی سطوح موتور که دارای اصطکاک و استهلاک هستندبا لایه ایبسیار نازک ،فوق العاده مستحکم و صیقلی پوشیده می شوند.حال تاثیر این تکنولوژی را بر روی موتور و دستگاه های صنعتی را بررسی می کنیم:

همانطور که ذکر شد تمامی سطوح مستهلک و دارای اصطکاک همانند دیواره سیلندرها با لایه ای از متالوسرامیک پوشیده می شوند.این امر باعث پر شدن خطوط میکروسکوپی سیلندر و افزایش کمپرس موتور می شود. بر اثر از بین رفتن اصطکاک سیلندرها ،راندمان مکانیکی موتور افزایش و اتلاف انرژی کاهش پیدا می کند. در این حالت موتور راحت تر کار کرده و سریع تر دور بر می دارد.لرزش و صدای اضافی موتور به حداقل می رسد.استهلاک قطعاتی چون رینگ و پیستون ،سیلندرها و میل بادامک تا ده ها بار و شاید از همه مهمتر مصرف سوخت از 10 تا 25 درصد(بسته به شرایط کارکرد موتور) کاهش می یابد.

در کل می توان مزایای این تکنولوژی را این چنین بر شمرد:

کاهش مصرف سوخت،گازهای آلاینده و استهلاک موتور و افزایش راندمان مکانیکی و طول عمر موتور.

یکی دیگر از مزایای این تکنولوژی تعمیر دستگاه های صنعتی و موتور اتومبیل بدون نیاز به باز کردن قطعات است .در مواردی چون خط افتادگی بر روی سیلندر موتور باید قطعات موتور را باز کرده و با تراشیدن سیلندر و استفاده از رینگ و پیستون بزرگ تر این مشکل را بر طرف کرد که این امر با اتلاف زمان و هزینه همراه است ولی اگر از تکنولوژی متالوسرامیک استفاده کنید ،می توانید بدون باز کردن موتور و تنها با افزودن این ماده به روغن موتور خطوط سیلندر را پر کرده و شرایط کارکرد موتور را به حالت عادی باز گردانید.استفاده از این محصول به تمامی کسانی که دارای اتومبیل یا دستگاه های صنعتی هستند پیشنهاد می شود.حال که مبحث کاهش مصرف سوخت و آلودگی هوا از یک سو و مسئله تقویت موتور از سوی دیگر مورد توجه قرار گرفته است بیایید از این محصول استفاده کنیم.تکنولوژی متالوسرامیک محصول شرکت *زادو* از سوی شرکت های معتبری چون مرسدس بنز،ولوو و جنرال موتورنیز تایید شده است

منبع : sapco1989.blogfa.com