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通过多功能涂层提高附加值
2013-07-23 15:57:15

舍弗勒表面技术竞争力中心主任蒂姆·霍森菲尔德博士(Dr. Tim Hosenfeldt)看到了面向能执行感应功能的多功能涂层的清晰趋势
当焦点集中在减少摩擦同时也要提供高标准的耐磨性上时,舍弗勒的专家们采用了Triondur涂层系统

    赫尔佐根奥拉赫/施韦因福特,2013年5月23日 对应用在不同行业中的部件功能要求一直在增加。这一要求平等地适用于汽车工程和铁路车辆、风力发电及航空应用中。基础材料几乎总是被使用到其耐久性的极限。涂层的正确使用意味着在腐蚀和磨损保护、摩擦最小化、电绝缘、不久甚至还有感应技术方面的更高的要求都能得到满足。因此,对于今天的舍弗勒技术股份两合公司来说,涂层成为代表着明显竞争优势的重要设计和产品要素就不足为奇了。
    舍弗勒表面技术中心已经研发出一个模块系统,包括大约20种经过验证的涂层解决方案,其中最小的只有几微米,因而能为所有类型的需求提供正确的解决方案。为了生产涂层系统,全世界范围内不同业务部门的专家要处理一系列程序,包括喷雾、着色、电镀和化学沉积、物理气相沉积(PVD)以及等离子辅助化学气相沉积(PACVD)。
    舍弗勒股份公司首席技术官和执行委员会委员彼得·古兹曼(Prof. Dr.-Ing. Peter Gutzmer)教授在总结表面技术对于产品开发的意义时说:“对于今天的舍弗勒来说,涂层是与我们的高品质要求紧密联系的设计和产品要素,代表着明显的竞争优势。涂层技术反映出舍弗勒三个主要的基本原则—高品质、不断改进和一贯的创新思维。这就是此项技术如此完美地适合我们的原因。”
    在舍弗勒,汽车工程是现在涂层技术应用最多的领域,在涉及到像挺杆和轴元件等气阀机构部件时应用尤其频繁。涂层将在与凸轮轴接触时产生的摩擦减少了高达50%,从而也减少了燃料消耗。电驱动也是舍弗勒的工作重点,然而当涉及到涂层时,它有完全不同的要求。用氧化铝制成的绝缘陶瓷涂层保护各种部件免受电流损害,否则强电流会导致金属熔化,机油极速老化,并最终造成轴承损坏。
    在电力铁路车辆中会产生更强的电流,这意味着在这些应用中提供绝缘保护是涂层最重要的任务。腐蚀和磨损保护以及减少摩擦也是铁路车辆的重要参数。这使得轴承的性能在即使是缺乏润滑的情况下也能得以实现,而且比如在轴箱轴承中,尽管有湿气和灰尘存在,出现腐蚀损害的几率也非常小。
外直径达到4米的滚动轴承用于风力涡轮机。对于用在风力发电行业中的涂层来说,其最重要的任务是减少摩擦并且在涡轮机突然启动时提供防止打滑以及防御电流通过的绝缘性。来自舍弗勒的解决方案包括以嵌在环氧树脂中的玻璃纤维涂层为特征的发电机轴承,能防御电压高达20,000V的电流通过。
    航空业务部门受制于极高安全性的要求。在发动机轴承方面,所有最重要的飞机制造商都信任舍弗勒,空客对其旗舰机A380所做的就是如此。舍弗勒负责用在A380发动机的三个主轴上的主轴轴承以及大量以多达5种不同的涂层为特点的对称旋转件。
    制造这些涂层的要求在不断增加,正如舍弗勒表面技术竞争力中心主任蒂姆·霍森菲尔德(Dr. Tim Hosenfeldt)博士解释说:“机电系统的日益流行自然意味着对于涂层会有新的要求,例如对用于数据收集和信号处理的传感器相关性能的需要。Sensotect涂层系统使部件可以被制成传感器,或者将传感器制成部件。带有仅几微米厚涂层的滚动轴承,除了传递力也可以记录和传递物理参数,例如扭矩、力、膨胀量和温度。这使得轴承载荷,例如汽车变速器和轮毂轴承中的载荷,能得到持续测量和监控。根据当前的趋势,这些额外的信息正在变得越来越重要。”
    执行委员会委员彼得·古兹曼也看到了感应技术的巨大潜力:“迄今先期发展已经取得了非常积极的成果。这将会是功能性开发的下一个阶段。对于舍弗勒在可预见的未来内提供使用感应涂层测量和传输数据的滚动轴承,我非常乐观。”■

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