Tribologische verbeteringen aanbrengen aan booroppervlakken

Dit “mechano-chemische” proces kan de tribologische eigenschappen van ferromaterialen zoals staal en gietijzer verbeteren door middel van polijsten/plateauen terwijl het oppervlak op nanoniveau wordt geïmpregneerd met wolfraam. Fotocredit:Sunnen

Vaak is honen een van de laatste bewerkingen voor onderdelen met precisieboringen waarin passende interne componenten moeten passen. Volgens Sunnen, fabrikant van hoonapparatuur en schuurmiddelen, kan het proces verschillende ongunstige booromstandigheden verhelpen, waaronder diametergrootte, bellmouth, golving, tapsheid, regenboog, tonvorm, ruimergebabbel, boormarkeringen en niet-ronde gaten. Het kan toleranties voor de boringdiameter van ± 0,0002 inch bereiken, terwijl het kenmerkende gearceerde patroon achterblijft voor het vasthouden van smering.

Sunnen zette hiermee een stap voorwaarts en is onlangs een samenwerking aangegaan met het Zweedse Applied Nano Surfaces (ANS) om ANS Triboconditioneringstechnologie aan te bieden op standaard Sunnen CNC-hoonapparatuur. Triboconditionering, een proces dat wordt uitgevoerd na het honen en veel lijkt op een hoonbewerking, kan de afwerking van het booroppervlak en de verbrandingsafdichting verbeteren en tegelijkertijd de wrijving en slijtage tussen bijpassende componenten verminderen.

Het doet dit door middel van wat de bedrijven een "mechano-chemisch" proces noemen dat is ontworpen om de tribologische eigenschappen van ferromaterialen (zoals staal en gietijzer) te verbeteren door middel van polijsten/plateaus, terwijl het oppervlak op nanoniveau wordt geïmpregneerd met wolfraam .

Stelt u zich een typische hoonbewerking voor:een draaiend gereedschap (doorn) voorzien van slijpstenen strijkt in en uit een boring terwijl het wordt gesmeerd met olie. Tijdens het proces zet het gereedschap de schuurmiddelen uit om contact te maken met het oppervlak van de boring, waardoor ze kleine hoeveelheden materiaal kunnen verwijderen om de boring op de juiste maat en afwerking te krijgen.

De druk van de hardmetalen "richels" op het booroppervlak in combinatie met de warmte die wordt ontwikkeld, zorgt ervoor dat het wolfraam in de Triboconditioneringsvloeistof op submicronniveau in het oppervlak van het basismateriaal wordt geïmpregneerd. Fotocredit:Sunnen

Bij Triboconditionering worden de slijpstenen vervangen door geslepen en gepolijste carbide "randen" en wordt de olie vervangen door de procesvloeistof die wolfraam bevat. De druk van de richels op het booroppervlak in combinatie met de warmte die wordt ontwikkeld, zorgt ervoor dat het wolfraam in de vloeistof wordt geïmpregneerd - chemisch doordrenkt en gebonden - in het oppervlak van het basismateriaal op een submicronniveau. Doordat het wolfraam in het basismateriaal is geïmpregneerd, is het niet onderhevig aan schilferen of afbladderen zoals bij andere aangebrachte slijtvaste coatings wel kan gebeuren. (d.w.z. Triboconditionering is geen coatingproces.) En het is beter bestand tegen degradatie door oplosmiddelen, brandstoffen en smeermiddelen. Bovendien produceert het proces een "as-run"-effect op het geslepen plateau, terwijl de onderliggende kruisarcering voor het slijpen achterblijft.

Een toepassing die goed geschikt is voor Triboconditionering zijn cilinders en voeringen van automotoren, waar verminderde wrijving tussen die componenten en zuigerveren minder energieverlies en minder emissies betekent. Bovendien dient het polijsteffect als het "inbraakproces" voor cilinders en voeringen, dat anders zou plaatsvinden als een motor eenmaal is gemonteerd en voor de eerste keer is gestart. Ook zijn de behandelde onderdelen beter compatibel met smeermiddelen met een lagere viscositeit, wat resulteert in een lager brandstofverbruik van de motor zonder het risico van slijtagegerelateerde storingen.

Voor componenten zoals cilindervoeringen produceert het proces een "as run"-oppervlak op het geslepen plateauoppervlak, terwijl het onderliggende honende kruisarcering achterblijft.

Andere toepasbare automotive componenten voor Triboconditioning op hoonmachines zijn onder andere lagers, klepgeleiders en drijfstangen. Het proces is ook geschikt voor tandwielen en hydraulische samenstellingen zoals patroonkleppen.

Sunnen biedt Triboconditioneringsbehandeling voor gebruik op haar nieuwe hoonmachines, maar de technologie kan ook achteraf worden ingebouwd in bestaande machines die voldoen aan de vereisten voor de precisietoevoer- en controlesystemen die nodig zijn om de krachten te produceren die nodig zijn voor het proces.

Maar naast de mogelijkheid om booroppervlakken met binnendiameter te behandelen, heeft ANS Triboconditioneringsprocessen ontwikkeld voor oppervlakken met buitendiameter met complexe geometrie, waaronder nokkenassen, krukassen en tandwieltanden met behulp van andere conventionele platforms voor gereedschapsmachines.