Znaczenie Powloki w Inzynierii Powierzchni

  • Published on
    08-Mar-2016

  • View
    215

  • Download
    0

DESCRIPTION

Ciekawe:)

Transcript

  • ZNACZENIE POWOKI W INYNIERII

    POWIERZCHNI

    PAWE URBACZYK

    Streszczenie: W artykule przedstawiono zalety stosowania powok technicznych.

    Zdefiniowano pojcie powoki oraz przedstawiono jej budow. Pokazano rnic

    pomidzy warstw wierzchni metalu a powok.

    Sowa kluczowe: warstwa powierzchniowa, warstwa wierzchnia, powoka, podoe,

    powoka jednowarstwowa, powoka wielowarstwowa.

    1. Wstp.

    Dyscyplin naukowo - techniczn majc na celu wytwarzanie, konstruowanie,

    badanie i eksploatacyjne wykorzystanie warstw powierzchniowych (warstw

    wierzchnich i powok) o lepszych ni podoe waciwociach jest inynieria

    powierzchni.

    Na rysunku 1 przedstawiona zostaa schematycznie warstwa wierzchnia

    i powoka, stanowice wsplnie warstw powierzchniow.

  • Rys. 1. Schematyczne przedstawienie warstw powierzchniowych

    rdo: [3]

    Dziki odpowiednio dobranej i wykonanej warstwie powierzchniowej

    uzyskuje si [1, 2]:

    moliwo wykonywania narzdzi, czci maszyn i urzdze z materiaw

    o niszych waciwociach uytkowych, zwykle taszych i nadawania

    lepszych waciwoci eksploatacyjnych ich powierzchni, co prowadzi

    do zmniejszenia ich masy i nakadw energetycznych na jej wytworzenie

    przy tych samych waciwociach wytrzymaociowych i zwykle lepszych

    waciwociach tribologicznych i dekoracyjnych;

    zwikszenie niezawodnoci pracy narzdzi, czci maszyn i urzdze

    oraz zmniejszenie ich awaryjnoci;

    zmniejszenie strat energii na pokonywanie oporw tarcia w wyniku

    zmniejszenia masy poruszajcych si czci maszyn i urzdze

    oraz na skutek poprawy waciwoci tribologicznych powierzchni trcych;

  • zmniejszenie czstotliwoci wymiany zuytych narzdzi i czci maszyn

    oraz czstotliwoci przeprowadzania remontw;

    zmniejszenie strat korozyjnych, co ma bardzo istotne znaczenie

    ekonomiczne;

    zmniejszenie zanieczyszczenia rodowiska naturalnego, zwaszcza w wyniku

    zmniejszenia zuycia energii przez uciliwe gazie przemysu oraz maej

    energochonnoci technik inynierii powierzchni, a take maej iloci

    wytwarzanych przez nie odpadw, ciekw, dymw, pyw i gazw

    przemysowych.

    2. Pojcie powoki.

    W literaturze mona spotka wiele prb zdefiniowania pojcia powoki. Brak

    jest natomiast jednoznacznej, oglnej definicji. Wprowadzenie oglnego pojcia

    powoki zaproponowali Burakowski T., Wierzcho T., ktre brzmi nastpujco [3]:

    Powoka (pokrycie) warstwa materiau wytworzona w sposb naturalny

    lub sztuczny albo naoona sztucznie na powierzchni przedmiotu wykonanego

    z innego materiau, w celu uzyskania okrelonych waciwoci technicznych

    lub dekoracyjnych.

    Podoe, czyli pokrywany powok przedmiot, a cilej jego warstwa

    wierzchnia stanowi jedn faz ukadu. Drug faz stanowi powoka. Midzy

    powok a podoem istnieje granica midzyfazowa w postaci warstwy o pewnej

    objtoci, o waciwociach porednich, zwykle uatwiajca przyczepno powoki

    do podoa. Dla niektrych powok warstwa ta nosi nazw warstwy przejciowej [3].

    W niektrych przypadkach trudne jest rozgraniczenie powoki i warstwy

    wierzchniej, np. jeli chodzi o przyrostowe warstwy dyfuzyjne [3].

  • 3. Budowa powoki.

    Powoka najczciej posiada budow warstwow. Z uwagi na du

    rnorodno materiaow i technologiczn wynikajc z rnego przeznaczenia

    powok, praktycznie nie mona opracowa uniwersalnego modelu budowy powoki.

    Uproszczony, oglny model budowy powoki zosta przedstawiony na rysunku 2.

    Rys. 2. Schemat budowy powoki: 1 jednowarstwowej, 2 wielowarstwowej

    rdo: Opracowanie wasne na podstawie [3, 4]

    Powoka jednowarstwowa skada si z jednej warstwy materiau, jedno-

    lub wieloskadnikowej, naoonej na odpowiednio przygotowane podoe w jednym

    procesie technologicznym [4].

    Podoe

    Warstwa przejciowa

    Warstwa powoki

    Podoe

    Warstwa podkadowa

    Warstwa powoki

    Midzywarstwa

    Warstwa powoki

    Warstwa powoki

    Podwarstwa

    1

    2

  • Powoka wielowarstwowa skada si z dwch lub wicej warstw materiaw,

    przy czym mog to by warstwy tego samego materiau rozdzielone podwarstw,

    bd rnych materiaw i wtedy moe, ale nie musi, by stosowana podwarstwa [3].

    Pomidzy powierzchniami wewntrznymi warstw powoki wielowarstwowej tworz

    si zwykle warstwy przejciowe [4].

    Odmianami powok wielowarstwowych s:

    powoka wielokrotna - skadajca si z dwch lub wicej warstw tego samego

    materiau nakadanego w orodkach technologicznych o nieznacznie

    rnicych si waciwociach fizykochemicznych;

    powoka przekadana zoona z kilku warstw rnych materiaw,

    przy czym przynajmniej jedna z nich wystpuje dwukrotnie

    i nie bezporednio po sobie [5].

    4. Podsumowanie.

    Powoki techniczne s stosowane gwnie do poprawy waciwoci

    tribologicznych, antykorozyjnych oraz do celw regeneracyjnych. Cienkie i bardzo

    twarde powoki stosuje si w celu poprawy trwaoci eksploatacyjnej narzdzi

    skrawajcych oraz czci maszyn. Zastosowanie nowoczesnych technik wytwarzania

    powok, pozwala znaczco obniy koszty produkowanych czci maszyn

    przy jednoczesnym wzrocie ich trwaoci. Pozwala to na prognozowanie dalszego

    rozwoju inynierii powierzchni zmierzajcego w kierunku uszlachetniania

    powierzchni z wykorzystaniem powok technicznych.

    MEANING OF COATING IN SURFACE ENGINEERING

    Abstract: In the paper is presented advantages of using technical coating. Concept

    of coating is defined and its structure is presented. Difference between surface layer

    of the metal and coating are presented.

  • Bibliografia

    [1] Burakowski T.: Inynieria powierzchni wczoraj, dzi i jutro. Inynieria

    Powierzchni nr 1, 1996, s. 3 10.

    [2] Mynarczak A., Jakubowski J.: Obrbka powierzchniowa i powoki ochronne.

    Wydawnictwo Politechniki Poznaskiej, Pozna 1998.

    [3] Burakowski T., Wierzcho T.: Inynieria powierzchni metali podstawy,

    urzdzenia, technologie. WNT, Warszawa 1995.

    [4] askawiec J.: Inynieria Powierzchni. Wydawnictwo Politechniki lskiej,

    Gliwice 1997.

    [5] PN-74/H04680: Ochrona przed korozj. Ochrona czasowa metali. Nazwy

    i okrelenia.