Tabor Szynowy-Przemysł-Nauka

Transkrypt

1 Tabor Szynowy-Przemysł-Nauka dr hab. inż. Tomasz Babul, prof. IMP mgr inż. Michał Wojucki

2 MOŻLIWE OBSZARY WSPÓŁPRACY INSTYTUTU MECHANIKI PRECYZYJNEJ Z TRANSPORTEM SZYNOWYM OBRÓBKA CIEPLNA I CIEPLNO- -CHEMICZNA MECHANICZNA OBRÓBKA POWIERZCHNI INNOWACYJNE MATERIAŁY POWŁOKI OCHRONNE BADANIA I CERTYFIKACJA

3 MONITORING KOROZJI NA TERENIE POLSKI Oferujemy: System przestrzennego obrazowania narażeń korozyjnych i ubytków korozyjnych stali, cynku i powłok cynkowych na dowolnym obszarze Ocenę stężenia zanieczyszczeń (NO 2, PM 10 ) i szybkości korozji wzdłuż dróg i autostrad z odpowiednimi mapami Ocenę stężenia zanieczyszczeń (NO 2, SO 2, PM 10 ) i szybkości korozji w miastach z odpowiednimi mapami Bazę danych parametrów klimatycznych i rocznych ubytków korozyjnych stali, cynku, miedzi i aluminium w latach Badania prowadzimy zgodnie z normami: PN-EN ISO 8565, 9223 Mapa sieci kolejowej w Polsce Ubytek korozyjny stali w latach

4 OBRÓBKA CIEPLNA I CIEPLNO-CHEMICZNA Konferencja Tabor Szynowy-Przemysł-Nauka, r.

5 TECHNOLOGIE OBRÓBKI CIEPLNEJ I CIEPLNO-CHEMICZNEJ Wyżarzanie Hartowanie Wymrażanie Odpuszczanie Nawęglanie Azotowanie Węgloazotowanie Azotonawęglanie Tlenoazotowanie Utlenianie Tytanowanie Lutowanie Spiekanie Schemat Centrum Obróbki Cieplnej Jarzeniowa obróbka cieplno-chemiczna kół zębatych do elektrowozów

6 AZOTOWANIE GAZOWE ANTYKOROZYJNE STALI STOPOWYCH I WĘGLOWYCH Azotowanie antykorozyjne wykonuje się na częściach maszyn i elementach, od których wymaga się wysokiej twardości i odporności na zużycie przez tarcie oraz dobrej odporności na korozję. Grubość warstwy azotków na powierzchni wynosi µm. Po procesie azotowania elementy utlenia się, a następnie impregnuje olejowymi preparatami inhibitorowymi. Zalety: duża odporność powierzchni na korozję, wysoka twardość powierzchni, wysoka odporność na zużycie przez tarcie. Zastosowanie: tłoczyska układów hydraulicznych, tłoczyska sprężyn gazowych, części i elementy maszyn pracujące w agresywnych środowiskach korozyjnych i narażone na zużycie przez tarcie, elementy rozjazdów kolejowych. Widok przekroju warstwy Elementy klamry rozjazdów kolejowych Tłoczyska układów hydraulicznych po azotowaniu, utlenianiu i impregnacji

7 AZOTOWANIE WYSOKOOBCIĄŻONYCH ELEMENTÓW MASZYN Azotowanie wysokoobciążonych elementów maszyn i kół zębatych jest całkowicie regulowanym procesem. Jego czas i temperatura zależą od grubości warstwy azotowanej. Warstwa azotowana składa się z azotków żelaza na powierzchni o grubości 4 12 μm i warstwy azotowania wewnętrznego o grubości 0,25 0,35 mm. Zalety: wysokie twardości powierzchni, wysoka odporność na zużycie przez tarcie, podwyższona odporność na korozję, ponad 5-krotne wydłużenie pracy elementów. Zastosowanie: wały maszynowe i korbowe, wysokoobciążone elementy, koła zębate i krzywki. Wały maszynowe po azotowaniu Koła zębate po azotowaniu

8 MECHANICZNA OBRÓBKA POWIERZCHNI Konferencja Tabor Szynowy-Przemysł-Nauka, r.

9 KULOWANIE (SHOT-PEENING) Dynamiczna powierzchniowa obróbka plastyczna części maszyn stosowana do podwyższania właściwości zmęczeniowych, kształtowania cienkościennych elementów oraz podwyższania trwałości maszyn i konstrukcji narażonych na łączne działanie środowiska korozyjnego i obciążeń mechanicznych. Zalety: wzrost trwałości części, wzrost wytrzymałości zmęczeniowej, zmniejszenie szkodliwego wpływu wad powierzchniowych (odwęglenia, mikropęknięcia). Zastosowanie: obróbka części maszyn, czyszczenie form w przemyśle szklarskim, czyszczenie odlewów precyzyjnych, drutów, delikatnych konstrukcji stalowych. Elementy maszyn i pojazdów szynowych

10 OBRÓBKA LUŹNYM ŚCIERNIWEM (METODA WIBROŚCIERNA) Metoda stosowana do wygładzania powierzchni wyrobów z różnych materiałów (metali i niemetali). Jej celem jest czyszczenie powierzchni, gradowanie, zaokrąglenie krawędzi, przygotowanie podłoża pod powłoki galwaniczne, chemiczne lub malarskie. Zalety: jednoczesne obrabianie dużej ilości przedmiotów, powtarzalność wyników obróbki, wyeliminowanie pracy ręcznej. Zastosowanie: przemysł ciężki, m.in. obróbka odlewów wtryskowych ze stopów cynk-aluminium, odkuwek ze staliwa, wytłoczek ze stali i metali kolorowych, odlewów mosiężnych, wyprasek z tworzyw sztucznych. Oferujemy: badania dostosowania tej technologii, opracowanie i wdrożenie technologii do różnego typu wyrobów. Elementy obrabiane metodami wibrościernymi Przykłady kształtek do obróbki wibrościernej

11 OBRÓBKA STRUMIENIOWO-ŚCIERNA Technologia stosowana do oczyszczania podłoży przed nakładaniem powłok (najczęściej lakierowych) za pomocą mieszanki sprężonego powietrza i specjalnych ścierniw oraz m.in. do matowienia i ujednorodniania struktury powierzchni. Zalety: umożliwia rozwinięcie powierzchni do indywidualnych wymagań technicznych, duży wybór dostępnych materiałów (ziaren) ściernych pozwala uzyskać różne efekty. Zastosowanie: odlewy wtryskowe ze stopów cynk-aluminium, odkuwki i wytłoczki ze stali i metali kolorowych, wypraski z tworzyw sztucznych itp. Oferujemy: próby i badania różnych materiałów do obróbki strumieniowo-ściernej w kabinach pneumatycznych i ciśnieniowych, opracowanie procesów technologicznych obróbki strumieniowo-ściernej (dobór maszyn, materiałów technologicznych i innych parametrów). Element po obróbce strumieniowo-ściernej Elementy po obróbce strumieniowo-ściernej

12 POWŁOKI OCHRONNE Konferencja Tabor Szynowy-Przemysł-Nauka, r.

13 TECHNOLOGIE POWŁOK OCHRONNYCH Fosforanowanie Anodowe utlenianie (anodowanie) Niklowanie Zamienniki chromu technicznego Miedziowanie Stanowisko do badań procesów elektrochemicznych powłok metalowych Kobaltowanie Selektywne nakładanie powłok Powłoki z metali szlachetnych Natryskiwanie cieplne Stanowisko do badań procesów elektrochemicznych powłok metalowych

14 Zalety: odporność na korozję, szerokie możliwości wytwarzania barwnych powłok dekoracyjnych, ochrona podłoża przed uszkodzeniem mechanicznym. Zastosowanie: architektura i budownictwo, transport drogowy, transport kolejowy, transport lotniczy, aluminiowe części maszyn narażone na ścieranie i inne. WYTWARZANIE TLENKOWYCH POWŁOK OCHRONNO-DEKORACYJNYCH IMPAL technologia wytwarzania ochronno-dekoracyjnych powłok tlenkowych na aluminium w procesie anodowego utleniania. Elementy anodowane

15 PASYWACJA FOSFORANOWA PRZED NANOSZENIEM POWŁOK ORGANICZNYCH Opracowujemy preparaty do pasywacji fosforanowej zawierające różne substancje barwiące lub/i utleniające. Zalety: odporność na korozję po dodatkowym uszczelnieniu, efekt dekoracyjny. Zastosowanie: transport drogowy, transport kolejowy, transport lotniczy. Oferujemy: wdrożenia i doradztwo w zakresie procesu fosforanowania stali, stali cynkowanej i innych metali. Standard Standard + NO 3 - Standard + błękit pruski Standard + NO NO 2 - Standard + MnO 4 - Powłoka chromianowa Przykłady powłok wytworzonych na powierzchni stopów Al z roztworów do pasywacji fosforanowej

16 POWŁOKI ANTYKOROZYJNE I FUNKCJONALNE JAKO ZAMIENNIKI CHROMU TECHNICZNEGO Elektrochemicznie nakładanie powłok stopowych NiP i CoP z zróżnicowanej mikrostrukturze i zawartości fosforu. Zalety powłok: wysoka twardość ( HV), odporność na korozję w komorze solnej do 1000 h, odporność na zużycie ścierne porównywalna z powłokami chromowymi. Zastosowanie: narzędzia, formy, stemple do pracy w podwyższonych temperaturach, jako bariery dyfuzyjne pod złocenie techniczne, regeneracja zużytych części maszyn, armatury hydraulicznej itp. Nanostrukturalna powłoka kobaltu na stalowych elementach IMPEX NP galwaniczne stopy niklu z fosforem IMPEX CP galwaniczne stopy kobaltu z fosforem Matryca z powłoką NiP

17 NATRYSKIWANIE CIEPLNE Technologia wytwarzania powłok w wyniku nagrzania do stanu plastycznego lub ciekłego materiału powłokowego (w postaci drutu lub proszku) za pomocą łuku elektrycznego lub płomienia gazu, a następnie rozpyleniu go przy użyciu sprężonego powietrza i przeniesieniu na odpowiednio przygotowane podłoże. Zalety: prosty proces technologiczny, nakładanie powłok z wielu metali i ich stopów, niska temperatura podłoża (brak zmian strukturalnych i odkształceń), powłoki można nakładać na przedmioty metalowe i niemetalowe, np. z drewna, szkła, porcelany, ceramiki, tkaniny, papieru, zakres grubości otrzymywanych powłok wynosi 0,03 10 mm. Łukowy pistolet do natryskiwania cieplnego sterowany manipulatorem Natryskiwanie na wałek powłoki odpornej na zużycie proszkowym naddźwiękowym pistoletem płomieniowym

18

19 BADANIA NIENISZCZĄCE CZĘŚCI MASZYN W zakresie badań nieniszczących w IMP od 40 lat są prowadzone prace nad zastosowaniem prądów wirowych do badań części maszyn i innych detali i elementów w warunkach produkcyjnych i eksploatacyjnych. Na podstawie prac badawczo-rozwojowych skonstruowano urządzenie Wirotest. Możliwe zastosowanie: wykrywanie wad geometrycznych, kontrola wad strukturalnych w detalach stalowych, badania jakości warstw powierzchniowych elementów i części maszyn, pomiar naprężeń własnych w detalach stalowych. Wykres radialny wadliwego koła zębatego

20 BADANIA WŁAŚCIWOŚCI MATERIAŁÓW Badania metalograficzne Próby wytrzymałościowe (w tym zmęczeniowe) Laboratorium Badawcze CERTYFIKAT AKREDYTACJI Analizy składu chemicznego (metoda EDS) AB 342

21 BADANIA WŁAŚCIWOŚCI POWŁOK Laboratorium Badawcze CERTYFIKAT AKREDYTACJI Właściwości fizykomechaniczne powłok lakierowych Przyspieszone testy korozyjne AB 240

22 BADANIA MECHANICZNE URZĄDZEŃ ZABEZPIECZAJĄCYCH Badania trwałości wkładki profilowej Badania trwałości zamka Laboratorium Badawcze CERTYFIKAT AKREDYTACJI Badania trwałości elektrozaczepu AB 035 Wagon pocztowy Wnętrze wagonu pocztowego

23 INNOWACYJNE MATERIAŁY Konferencja Tabor Szynowy-Przemysł-Nauka, r.

24 GRAFEN 3D IMP Proces zarodkowania i wzrostu grafenu polega na wystawieniu powierzchni ziaren miedzi na działanie gazu zawierającego węglowodór pod niskim ciśnieniem. W wysokiej temperaturze następuje rozkład węglowodoru i powstaje węgiel, który dyfunduje do powierzchni miedzi. Grafen 3D IMP Grafen przed sprasowaniem Zalety: uzyskiwanie dużej ilości grafenu zależnej od rozmiaru ziaren, wpływ na finalne parametry materiału kompozytowego poprzez kontrolę procesu hodowania grafenu, uzyskiwanie pojedynczej warstwy grafenu, stosunkowo niedrogie i łatwo dostępne proszki miedziane. Zastosowanie: przemysł energetyczny styczniki energetyczne, elektryka, elektronika promienniki do chłodzenia, transport drogowy i kolejowy elementy silników, łożyska ślizgowe, smary i pasty (antykorozyjne, przeciw spiekaniu). Potencjalne możliwości zastosowania grafenu

25