Технологии
ООО «НПО «Керамет» в данный момент разрабатывает и внедряет оптимальную технологию производства подшипников скольжения с улучшенными характеристиками и существенно меньшей себестоимостью. В ближайшей перспективе это поможет закрыть потребность Российского рынка и без проблем конкурировать на мировом рынке с ведущим производителем из США. Такой успех может быть достигнут путем производства деталей по технологии порошковой металлургии и применения композита на основе полиэфирэфиркетона (ПЭЭК). Данная технология обеспечивает выпуск высоко конкурентоспособной продукции.
Нашей команде удалось не только снизить себестоимость в 10 раз, относительно любых зарубежных конкурентов, но и повысить качество продукта. Инновационность подхода заключается в том, что изготовление подпятников производится из композиционных порошковых материалов с последующим нанесением покрытия из ПЭЭК-композита. Основание подпятника изготавливается из специального сплава ПК70Д15 на основе порошков железа и меди. Медь вводится как в состав шихты для прессования по технологии порошковой металлургии, так и путём инфильтрации во время спекания, а её содержание достигает 18%. Наличие меди в композитном материале основания подпятника существенно повышает отвод тепла от плоскости трения, по сравнению со стальным основанием. Промежуточным слоем между ПЭЭК-покрытием и основанием подпятника выступает припечённый порошок бронзы. Высокая адгезия бронзы к металлу и последующее припекание покрытия из композита на основе ПЭЭК придаёт изделию высокую прочность соединения металл-полимер.
Нашей команде удалось не только снизить себестоимость в 10 раз, относительно любых зарубежных конкурентов, но и повысить качество продукта. Инновационность подхода заключается в том, что изготовление подпятников производится из композиционных порошковых материалов с последующим нанесением покрытия из ПЭЭК-композита. Основание подпятника изготавливается из специального сплава ПК70Д15 на основе порошков железа и меди. Медь вводится как в состав шихты для прессования по технологии порошковой металлургии, так и путём инфильтрации во время спекания, а её содержание достигает 18%. Наличие меди в композитном материале основания подпятника существенно повышает отвод тепла от плоскости трения, по сравнению со стальным основанием. Промежуточным слоем между ПЭЭК-покрытием и основанием подпятника выступает припечённый порошок бронзы. Высокая адгезия бронзы к металлу и последующее припекание покрытия из композита на основе ПЭЭК придаёт изделию высокую прочность соединения металл-полимер.
Научные исследования
Полиэфирэфиркетон (ПЭЭК, Polyaryletherketone, PEEK) – это современный суперконструкционный термопласт.
Композитный полимерный материал, создаваемый на базе ПЭЭК, обладает внушительным набором преимуществ
над баббитом. В частности,
• допускает работу подшипников со смазкой низкой вязкости (возможность работы в водной среде) с тонким смазочным и несущим слоем, что уменьшает жидкостное трение и позволяет уменьшить потери мощности в подшипнике до 8%;
• Высокая допускаемая удельная нагрузка на подшипник, до 10 МПа (для сравнения, у баббита до 3,0 МПа), позволяет уменьшить габариты подшипника;
• Коэффициент трения композитов ПЭЭК в 8 раз ниже, что обеспечивает снижение потерь
мощности на трение до 30%;
• Работа в граничных условиях потребления масла при пуске и останове (при масляном голодании) позволяет защитить поверхность вала от механических повреждений: таких как
задиры, наклепы растрескивания и пригорания;
• Обеспечивается уменьшение пускового крутящего момента;
• Материал устойчив к воздействию большинства химических соединений, включая сероводород и аммиак, что делает его оптимальным для применения в технических устройствах на химических производствах;
• Высокая температурная стойкость, до 250°C, что в 2,5 раза превышает баббитовые аналоги;
• Повышенная допускаемая нагрузка и высокая рабочая температура позволяют уменьшить
давление и расход масла через подшипник, увеличить температуру подаваемого масла;
• Повышенная износостойкость подшипника с полимером ПЭЭК в 2–3 раза превышает баббитовые аналоги;
• Полимерные материалы обладают способностью запрессовывать в себя инородные включения, попадающие в масляный клин;
• Повышенный модуль упругости ПЭЭК обеспечивает более высокий уровень допустимых
перегрузок в подшипнике при переходных процессах, перекосах и вибрационных нагрузках;
Композитный полимерный материал, создаваемый на базе ПЭЭК, обладает внушительным набором преимуществ
над баббитом. В частности,
• допускает работу подшипников со смазкой низкой вязкости (возможность работы в водной среде) с тонким смазочным и несущим слоем, что уменьшает жидкостное трение и позволяет уменьшить потери мощности в подшипнике до 8%;
• Высокая допускаемая удельная нагрузка на подшипник, до 10 МПа (для сравнения, у баббита до 3,0 МПа), позволяет уменьшить габариты подшипника;
• Коэффициент трения композитов ПЭЭК в 8 раз ниже, что обеспечивает снижение потерь
мощности на трение до 30%;
• Работа в граничных условиях потребления масла при пуске и останове (при масляном голодании) позволяет защитить поверхность вала от механических повреждений: таких как
задиры, наклепы растрескивания и пригорания;
• Обеспечивается уменьшение пускового крутящего момента;
• Материал устойчив к воздействию большинства химических соединений, включая сероводород и аммиак, что делает его оптимальным для применения в технических устройствах на химических производствах;
• Высокая температурная стойкость, до 250°C, что в 2,5 раза превышает баббитовые аналоги;
• Повышенная допускаемая нагрузка и высокая рабочая температура позволяют уменьшить
давление и расход масла через подшипник, увеличить температуру подаваемого масла;
• Повышенная износостойкость подшипника с полимером ПЭЭК в 2–3 раза превышает баббитовые аналоги;
• Полимерные материалы обладают способностью запрессовывать в себя инородные включения, попадающие в масляный клин;
• Повышенный модуль упругости ПЭЭК обеспечивает более высокий уровень допустимых
перегрузок в подшипнике при переходных процессах, перекосах и вибрационных нагрузках;
Полиэфирэфиркетон
Текущие исследования полимерных ПЭЭК-композитов доказывают свою эффективность. Подшипники проходят периодические испытания на испытательных стендах гидрозащит. Результаты подтверждены протоколами испытаний.
