Powłoki kompozytowe na bazie węgla szklistego
Innowacyjna technologia dla Twojego przemysłu, oparta na powłokach kompozytowych z węglem szklistym jako smarem stałym

Opracowaliśmy innowacyjną powłokę kompozytową zawierającą węgiel szklisty pełniący rolę smaru stałego oraz technologię jej nanoszenia, co przyczynia się do wydłużenia trwałości silników. Opracowywana technologia pozwala na zmniejszenie zużycia paliwa poprzez ograniczenie tarcia pomiędzy współpracującymi elementami. Dzięki tej technologii: obniżysz koszty, wydłużysz trwałość, poprawisz bezpieczeństwo i parametry eksploatacyjne, zyskasz gwarancję bezawaryjnej pracy w określonym czasie.  Atuty innowacyjnej technologii: znaczne złagodzenie tarcia – zmniejszenie współczynnika tarcia o minimum 15-25%, znacznie zwiększona odporność na zacieranie po zaniku dopływu środka smarnego, zwiększenie sprawności silnika o minimum 3% w całym cyklu eksploatacyjnym, zmniejszenie zużycia paliwa o minimum 2,5% w całym cyklu eksploatacyjnym, znaczne zmniejszenie zużycia podzespołów silnika pokrytych kompozytem, mniejsza awaryjność, znaczne zmniejszenie zużycia paliwa przy rozruchu silnika. Przykłady zastosowania technologii:  elementy współpracujące silnika, pokrycie tłoków i panewek, elementy w maszynach takich jak łożyska ślizgowe.

Budowa materiału powłokowego:

Powłoka kompozytowa z węglem szklistym pełniącym rolę smaru stałego jest wykonana na osnowie przemysłowych żywic chemo- i termoutwardzalnych utwardzanych aminami nienasyconymi. Do żywicy wprowadzono optymalną zawartość cząstek węgla szklistego o granulacji poniżej 10 m. Z uwagi na dużą lepkość żywicy i możliwość nanoszenia natryskowego w skład powłoki wchodzą rozcieńczalniki. Do tak zmodyfikowanej żywicy wprowadzono cząstki węgla szklistego, a w celu ich równomiernego rozmieszczenia zastosowano mieszanie z użyciem ultradźwięków. Zapewniło to równomierne rozmieszczenie cząstek węgla szklistego w objętości kompozycji, a także zadowalające połączenie na granicy rozdziału żywica-cząstki węgla. Tak przygotowany materiał powłoki może być nanoszony pędzlem lub pistoletem o odpowiedniej średnicy dyszy i pod odpowiednim ciśnieniem na powierzchnię śrutowaną lub piaskowaną i odłuszczoną. Po zżelowaniu powłokę należy utwardzić w temperaturze 180oC przez 2 godz.

Działanie powłoki:

Efektywne działanie powłoki jest możliwe po właściwym przygotowaniu podłoża, tj. nadaniu jej chropowatości technologicznej przez piaskowanie lub śrutowanie (Rys. 1a i b).

W wyniku tych zabiegów uzyskuje się topografię powierzchni z wgłębieniami, w których jest zakotwiczona powłoka (Rys. 1c).

Rys. 1. Profil chropowatości popychacza ze stali 17HMN przed naniesieniem (a, b) i po naniesieniu (c- model) powłoki: 1- wierzchołek chropowatości popychacza, 2- powłoka z węglem szklistym nasączona olejem, 3- powierzchnia współpracującego z powłoką materiału o pomijalnie małej chropowatości - krzywka wałka rozrządu, 4- olej zamknięty we wgłębieniach chropowatości powierzchni popychacza.
Dzięki porowatości powłoka wchłania niewielkie ilości oleju, który wraz z cząstkami węgla szklistego zabezpiecza skojarzenie przed zatarciem po zaniku smarowania. Podczas tarcia dochodzi do zużywania cząstek węgla, a produkty jego zużycia są osadzane we wgłębieniach chropowatości eksploatacyjnej rozdzielając współpracujące części i zabezpieczając je przed zatarciem.

Rys. 2. Mikrofotografia powierzchni powłoki przed współpracą (a- widoczne cząstki węgla szklistego) i po współpracy (b- wysepki powłoki oddzielające współpracujące powierzchnie i zabezpieczające przed zatarciem).