No title

URÿQtN9,‡‡FHQD€

$SOLNDÿQt]Dĝt]HQtDWHFKQRORJLHSURSRYUFKRYp~SUDY\ 2NpQNDGREXGRXFQRVWL ÿWčWHQDVWUDQč²

Časopis TriboTechnika vydáva: Vydavateľstvo Techpark, o. z. registrácia vykonaná 22. 10. 2003 pod č. VVS/1–900/90–22538 Redakcia: TechPark, o. z., Pltnícka č. 4, 010 01 Žilina, Slovakia Tel.: +421 41 500 16 56 – 8, Mobil: +421 948 245 249, Mobil: +421 948 191 261 E–mail: [email protected], [email protected] www.tribotechnika.sk Odborný garant: Ing. Jozef Dominik, Csc. e-mail: [email protected] Šéfredaktorka: Ing. Dana Tretiníková e-mail: [email protected] Obchodná riaditeľka: Mgr. Zuzana Augustínová e-mail: augustínová@techpark.sk Redakcia: Bc. Eva Kučerová e-mail: [email protected] Mgr. Marcela Palkechová e-mail: [email protected] Roald Tretiník e-mail: [email protected] Marketing a inzercia: [email protected], [email protected] Grafika: Grafické štúdio vydavateľstva TechPark Žilina Rozširuje: Vlastná distribučná sieť, MEDIA PRINT KAPA -pressgrosso, Bratislava

ISSN 1338–0524

POVRCHOVÉ ÚPRAVY

NOVINKA ELOXOVÁNÍ

VYSOKO-FOSFOROVÉ CHEMICKÉ NIKLOVÁNÍ

CHEMICKÉ NIKLOVÁNÍ

BOMEX - CZ s. r. o. nově provozuje tuto technologii na dílech v délce až 2,2 metry. Chemické niklování s obsahem fosforu 10 - 12 % má mimo své vynikající mechanické vlastnosti také zvýšenou korozní a chemickou odolnost. Tato povrchová úprava poskytuje pokoveným dílcům ochranu na více než 1 000 hodin v neutrální solné mlze už při vrstvě 25 mikrometrů, což je v porovnání s povlaky s nižším obsahem fosforu až deseti-násobek. Provozovaná technologie vyhovuje normám ISO 4527, MIL-C-26074, AMS 2404 a ASTM B-733 a z hlediska ochrany životního prostředí také směrnicím RoHS, ELV a WEEE.

CÍNOVÁNÍ ZINKOVÁNÍ BOMEX - CZ s.r.o. Provozovna: dodací adresa Sídlo: fakturační adresa Rokytnice 410 Jasenice 795 75501 Vsetín 75501 Vsetín

www.bomex.cz

Tel.: 00 420 571 803 363 Fax: 00 420 571 803 377 E-mail: [email protected]

Vážení čitatelia, vydanie časopisu Tribotechnika, ktoré držíte v rukách, sme sa rozhodli venovať tematike povrchových úprav funkčných plôch súčiastok a nástrojov. Prečo práve povrchovým úpravám? Sú na to minimálne dva formálne dôvody. Medzinárodný strojársky veľtrh v Brne, konaný v dňoch 7. – 11. októbra 2013 a konferencia „Povrchové inžinierstvo 2013“, ktorú organizuje Strojnícka fakulta TU Košice v dňoch 17. – 18. októbra 2013. MSV je už každoročne prehliadkou nielen technologických postupov povrchových úprav, ale aj ich praktických aplikácií. Je to logické, pretože vďaka vhodným povrchovým úpravám chemickými, fyzikálnymi alebo chemickotepelnými, prípadne aj inými postupmi bolo možné zásadne zvýšiť životnosť súčiastok a nástrojov a ušetriť tak drahé legované ocele. Málokto si uvedomuje z toho plynúce ďalekosiahle dôsledky pre národné hospodárstvo. Nie je to totiž iba priama úspora ocele, ale aj úspora energie, ktorá by sa musela vynaložiť na ich výrobu a nie zanedbateľným faktorom je aj ochrana životného prostredia. Pritom sa nesmú opomenúť ani ekonomické dôvody. Stačí uviesť malý príklad. Ak má lisovací nástroj cenu trebárs 10 000 EUR a životnosť 100 000 výliskov, tak potom jeho cena sa premietne do ceny jedného výlisku sumou 10 centov. Pri životnosti nástroja 200 000 výliskov sa však tento podiel zníži na 5 centov, pričom podiel ceny vlastnej povrchovej úpravy na výslednej cene nástroja je minimálny. Pri miliónových výrobných sériách nie je to zanedbateľná položka. Iným príkladom by mohli byť rezné nástroje. Povlakovanými vymeniteľnými doštičkami sústružníckych nožov bolo možné zásadne zvýšiť rezné rýchlosti a tým zvýšiť produktivitu práce a konkurencie schopnosť výrobkov. V podmienkach tvrdej konkurencie je dnes takmer nepredstaviteľné používať klasické sústružnícke nože z rýchlorezných ocelí. Bolo by to rovnaké, ako ponechať nechránený karosársky plech napospas vplyvu agresívnych zložiek obklopujúcej atmosféry. Nie je tomu tak dávno, keď nový automobil už po ročnej prevádzke vykazoval viditeľné znaky korózie. Dnes dávajú výrobcovia automobilov viacročné záruky na karosériu. A dalo by sa pokračovať ďalšími príkladmi, keď bez zásahu do podstaty súčiastky či nástroja, iba vhodnou úpravou povrchu, sa zásadne zmenili ich vlastností. Vážení priatelia, týmto číslom časopisu TriboTechnika sme chceli upriamiť vašu pozornosť na tak závažný fenomén v oblasti strojárstva ako je funkčný povrch a jeho vlastností. Je to vlastne doména tribológie, preto na stránky nášho časopisu bytostne patrí. MSV Brno, ako aj spomínaná konferencia „Povrchové inžinierstvo 2013“ sú toho dôkazom. Na obe akcie vás srdečne pozývame. Jozef Dominik

6/2013

TriboTechnika

Povrchová úprava práškovými polymery s vytvrzováním pomocí UV záření Povrchová úprava výrobku hraje důležitou roli v rámci výrobního procesu. Dobrý výrobek může být nevhodnou povrchovou úpravou zcela znehodnocen; a naopak, méně povedený výrobek je možno kvalitním nalakováním vylepšit přinejmenším po stránce jeho vzhledu.

strana 8 - 10

Zařízení pro měření kapalin a plynů Firma Badger Meter Czech Republic je specializována na výrobu indukčních průtokoměrů. Výrobní závod je mimo jiné vybaven vlastní zkušebnou průtokoměrů v rozsahu světlostí 6 - 600 mm. Vysoce kvalifikovaní pracovníci i nejmodernější výrobní a testovací zařízení zajišťují nejlepší podporu prodeje a servis pro naše zákazníky.

strana 12 - 14

Obsah: Okno blízké budoucnosti - UV TECHNOLOGIE, Povrchová úprava práškovými polymery s vytvrzováním pomocí UV záření ...................................................................... 8, 9, 10, 11 Zařízení pro měření kapalin a plynů ................................................................................................................. 12, 13, 14 Úspěšné projekty pokračují ........................................................................................................................................ 16, 17 EKOL ........................................................................................................................................................................................... 17 Moderní řešení protikorózní ochrany ............................................................................................................... 18, 19, 20 Antikorozní úprava kovů mikrolamelárním zinkem .................................................................................... 22, 23, 24 Nový přístup ke sledování stavu olejů ............................................................................................................. 26, 27, 28 Extrémní případy zpracování povrchu laserovým paprskem ......................................................................... 30, 31 Moderní povrchové úpravy ve firmě LISS ....................................................................................................... 32, 33, 34 Revoluce v mazání ................................................................................................................................................................ 37 Všetko, čo si zákazník váži - rýchlosť , spoľahlivosť a kvalita .................................................................................. 39 Univerzálny rad čelných fréz .............................................................................................................................................. 40 Zubové spojky JAURE – osvědčené řešení pro těžký průmysl .............................................................................. 41

6

TriboTechnika

Moderni řešení protikorozni ochrany Aplikace zinkových mikrolamel na ocelové povrchy je moderním řešením protikorozní ochrany automobilových a jiných konstrukčních dílů, kde je požadován vysoký stupeň ochrany při minimální tloušťce ochranné vrstvy. Zinkové mikrolamely nahrazují dnes již zakázané povlaky s obsahem šestimocného chrómu, které byly používány na elektrolyticky, či žárově nanášenou zinkovou vrstvu.

strana 18 - 20

Nový přístup ke sledování stavu olejů Během posledních desetiletí se sledování životnosti průmyslových maziv provádělo dobře zavedenými testy, které poskytovaly včasné varování před problémy, tak aby měl uživatel dostatek času, aby byla přijata proaktivní opatření ještě před negativním dopadem na spolehlivost zařízení.

strana 24 - 26

Lineární hřídelový snímač LinACE™ s technologií InAxis™ ............................................................................. 42, 43 Inovativní brousicí technologie ....................................................................................................................................... 43 Panacea na koróziu neexistuje .................................................................................................................... 44, 45, 46, 47 Nové trendy ve výrobě a provozování vstřikovacích forem ....................................................................................................................................................... 48, 49 Průmyslové brzdy Sibre ............................................................................................................................................... 50, 51 Vady povlaků žárového zinku ........................................................................................................................... 52, 53, 54 Kontrola kvality a znižovanie kmitania nových zariadení ........................................................................ 55, 56, 57 Zinganizácia – obnova a nanášanie nových zinkových povlakov na oceľové výrobky ............................................................................................... 58, 59 Ekonomika pri používaní syntetických mazív ..................................................................................................... 60, 61 Detergentní vlastnosti vodou mísitelných obráběcích kapalin .................................................................... 62, 63 Využití zinksilikátových nátěrů pro restaurování historických železných předmětů ..................................................................................................................... 64, 65, 66

7

6/2013

6/2013

TriboTechnika

OKNO BLÍZKÉ BUDOUCNOSTI -

UV TECHNOLOGIE Povrchová úprava práškovými polymery s vytvrzováním pomocí UV záření Povrchová úprava výrobku hraje důležitou roli v rámci výrobního procesu. Dobrý výrobek může být nevhodnou povrchovou úpravou zcela znehodnocen; a naopak, méně povedený výrobek je možno kvalitním nalakováním vylepšit přinejmenším po stránce jeho vzhledu. Důležité jsou požadované vlastnosti povrchové úpravy - přilnavost k podkladu, otěruvzdornost, odolnost proti korozi a vlhkosti.

ce není vždy věnována dostatečná pozornost, přestože by povrchová úprava výrobku měla být jedním z klíčových aspektů výrobního procesu. Zcela zásadní je v tomto směru volba správné technologie povrchové úpravy. Na jedné straně stojí ekologické a legislativní požadavky, předpisy pro nakládání s toxickými látkami a požadavky na úpravu odpadních vod, které jsou stále přísnější. Na druhé straně je zde tlak na rychlost výroby a expedice v souladu s poptávkou na trhu. Jednou z nejčastěji používaných technologií v oboru povrchových úprav je práškové lakování. Na polotovary je nanášena prášková barva na bázi syntetických pryskyřic, která přilne k povrchu díky elektrostatickému náboji; výrobky jsou pak zaváženy do polymerační pece, kde dochází působením přiměřené teploty k roztavení práškové barvy a její polymerizaci, čímž se vytvoří požadovaná vrstva povlaku na výrobku.

Mechanické vlastnosti, jako vrypová houževnatost a nárazuvzdornost jsou také důležitými faktory, stejně jako odolnost vůči chemickým činidlům - rozpouštědlům, olejům, hydraulickým kapalinám apod. Výrobek může dobře sloužit svému účelu pouze s kvalitní povrchovou úpravou. Této problemati-

Práškové lakování se provádí na lakovacích linkách, které jsou vybaveny těmito systémy (variabilně dle požadavku zákazníka): Ø podvěsný řetězový dopravník, na který jsou zavěšeny dílce, určené k lakování – většinou plechy, kulatina či kovové profily; Ø předúprava dílců odmašťovacími a pasivačními roztoky namáčením a postřikem demi vodou;

Moderní technologie

8

TriboTechnika

Ø kabiny pro aplikaci práškové barvy elektrostatickými pistolemi;vytvrzovací (polymerační) pec, což je horkovzdušná pec s variabilní provozní teplotou v rozsahu od +180 ° do +250 °. Pec je většinou realizována na nosné konstrukci, do které jsou uloženy izolační panely a ke které je také ukotven podvěsný dopravník. Vnější konstrukce sestávají z plechů, do kterých je vložena izolační vrstva minerální vaty s vynikajícími tepelně-izolačními vlastnostmi.

více výhod tradičního prášku a mokrého lakování. Výsledkem je proces lakování s minimálním dopadem na životní prostředí, který lze využít na výrobky s vnitřními komponenty, choulostivými na působení vysokých teplot. Pro mnohé firmy se tímto otevírá možnost lakování již předmontovaných výrobků přímo v místě, kde probíhá vlastní výroba. Jedná se o technologii povrchové úpravy práško-

Stejně jako u jiných druhů povrchové úpravy materiálu závisí výsledná přilnavost, trvanlivost a odolnost proti korozi hlavně na předúpravě povrchu před vlastním lakováním. Tloušťka lakované vrstvy, které lze s použitím této technologie dosáhnout, je poněkud větší než u technologie 1. zóna nakládky 2. prášková kabina mokrého lakování (obvykle i nad 3. pec UV 100 µm), přičemž mohou být vyni4. zóna chládnutí kající i mechanické vlastnosti (tvr5. zóna vykládky dost, pružnost). Díky technologii práškového lakování lze dosahovat optimálních vlastností jak obecně v povrchové úpravě, tak vými barvami, které jsou přizpůsobeny polymeraz hlediska lesku i mechanické odolnosti, čehož ci pomocí ultrafialového (UV) nebo infračervenénelze pomocí tradičního “mokrého” lakování ho (IR) záření. Tato technologie je již značně rozdosáhnout. šířená při úpravách hladkých a rovných povrchů. Jedním z problémů, kterému musí technici v proInovativní je však řešení technologických zařízení, cesu práškového lakování čelit, je poměrně vysoká provozní teplota polymerační pece, kvůli které některé výrobky (např. některé typy montovaných elektromotorů nebo různé choulostivé komponenty), nemohou být lakovány práškovou barvou právě z důvodu, že nesnesou vysokou teplotu polymeračních pecí. Vzhledem k výše uvedenému nebylo dosud možné provádět lakování smontovaných dílů a lakovaly se pouze jednotlivé, nesmontované komponenty, s velkými problémy z hlediska provozu a operativnosti, mimo jiné taktéž z důvodu nutnosti využívat jiné technologie lakování. V oboru povrchových úprav je také známo, že je ve vývoji nová technologie lakování práškopatent č. VR2011A38 vými polymery, která představuje kombinaci 9

6/2013

6/2013

TriboTechnika

umožňujících polymerizaci členitých, tvarovaných povrchů. Technologický proces UV zařízení (patent č. VR2011A38) umožňuje provádět práškové lakování i na trojrozměrných předmětech, přičemž jsou zkombinovány výhody tradičního prášku s výhodami polymerace kapalných nátěrových hmot. V první fázi probíhá cyklus lakování shodně jako u tradičního práškového lakování, pokud se týče předúpravy i nanášení barvy. V této podobě výrobek opustí stříkací kabinu a vstupuje do IR-UV pece. Jedná se o fázi, během které probíhá obecně známý proces tavení a vytvrzování ve dvou po sobě následujících stadiích. Nejprve začíná úprava výrobku prostřednictvím působení IR - působením teploty infračervených paprsků se povrch výrobku zahřeje na maximálně 90 °, aby mohlo dojít k roztavení prášku a k jeho rovnoměrnému “rozlití”. Tento proces může trvat jednu až pět minut, dle objemu upravovaného výrobku. Výrobek je tímto “glazurován”, avšak jeho povrchová úprava není ještě kompletní, protože povrch nevykazuje zatím potřebné vlastnosti z hlediska stability. K tomuto účelu slouží následná úprava polymerací působením ultrafialového záření, při teplotě cca 80° po dobu několika desítek sekund. Poté je výrobek hotový, nicméně manipulace s ním je možná až po uplynutí několika minut, jelikož ve fázi chládnutí pokračuje ještě polymerace a tím dochází k lepší fixaci povlaku k upravovanému podkladu. Kompletní proces včetně aplikace může trvat 5 až 10 minut. Výhody Použití UV technologie umožňuje lakování výrobků s dosažením nesporných a mimořádných

výhod, které nebyly předtím dosažitelné pomocí tradiční technologie mokrého nebo práškového lakování. Zkrácení potřebné doby pro lakování a vytvrzení povlaku přináší významné snížení nákladů na hodinovou produkci a také vítanou energetickou úsporu. Laboratorní zkoušky a testy, prováděné na zařízení v aktivním provozu, zaručují dvojnásob-

nou rychlost při zachování úplně stejné kvality vzhledem k tradičnímu lakování, a to v poměru 1:3. První velkou výhodou, kterou poznáte ihned, je příznivý efekt z ekonomického hlediska. Krátkou dobou sušení a chládnutí se díky mírným teplotám, potřebným pro roztavení a polymeraci, urychluje také proces skladování a balení hotových produktů. Lakování, které se provádí na již smontovaném výrobku, zajišťuje vyšší kvalitu povrchové úpravy. Perspektiva do budoucna Elektromotory, hydraulicko-pneumatická čerpadla, všechny výrobky, sestávající z komponentů, citlivých na působení tepla, jsou dokonale kompatibilní s technologií UV polymerace prášku v kompletním stavu. Text a foto: Archiv Euroimpianti S.R.L.

ASTOM TRADE, s. r. o. www.astomtrade.cz

10

6/2013

TriboTechnika

Zařízení pro měření kapalin a plynů Společnost Badger Meter Czech Republic s. r. o. je dceřinou společností Badger Meter, Inc., USA, se sídlem v Milwaukee,Wisconsin. S obratem více než 350 miliónů eur a s více než 1 300 zaměstnanci po celém světě patří Badger Meter již od roku 1905 k vedoucím společnostem v oblasti prodeje a výroby průtokoměrů a kontrolních přístrojů. Badger Meter je průkopníkem v zavádění nových technologií a je vlastníkem mnoha patentovaných řešení v oblasti měření průtoku. Firma Badger Meter Czech Republic je specializována na výrobu indukčních průtokoměrů. Výrobní základna, včetně administrativy, se nachází ve výrobním areálu firmy v Brně - Řečkovicích. Výrobní závod je mimo jiné vybaven vlastní zkušebnou průtokoměrů v rozsahu světlostí 6 - 600 mm. Vysoce kvalifikovaní pracovníci i nejmodernější výrobní a testovací za-

turbínový průtokoměr

řízení zajišťují nejlepší podporu prodeje a servis pro naše zákazníky. Jsme připraveni pomoci provozovatelům při řešení problematiky měření průtoku, konzultovat a op-

12

timalizovat vaše řešení měření, technologii, výběr měřičů a jejich umístění před tím, než učiníte rozhodnutí. Rozsáhlá síť distributorů a servisních pracovišť zajišťuje vysokou úroveň služeb po celém světě. Velkou výhodu pro naše zákazníky představují místní zástupci v ČR a SR. Naše jméno Vám zajišťuje, že jsou naše výrobky vyráběny s nejvyšší péčí a v souladu se všemi normami DIN ISO 9001:2008. Společnost, která již více než 108 let dodává průmyslu přístroje pro měření, musí zákonitě věnovat velkou pozornost kvalitě

ultrazvukový průtokoměr

svých výrobků. Kvalita je kontinuální každodenní proces, který je nedílnou součástí naší práce. Ve společnosti Badger Meter Czech Republic posuzujeme kvalitu jako celek. Jedná se o kvalitu naší práce, kterou od nás vy, naši zákazníci, oprávněně očekáváte.

TriboTechnika

Týká se každého zaměstnance, je dána firemní filozofií. Doprovází vás jako zákazníka během celého procesu: od okamžiku poptávky přes objednávku, dodávku měřidla a jeho servis. Pokud jde o kvalitu, nečiníme žádné kompromisy. Věnujeme se měření průtoků všech kapalin, a to téměř ve všech průmyslových oborech, a také ve velkých i menších aplikacích, včetně uzavřených potrubí, nezaplněných potrubí a otevřených kanálů, s využitím široké řady principů měření. Rozsáhlá řada produktů poskytuje řešení pro téměř všechny vaše aplikace měření pro vodárenství a měření odpadních vod, čističky odpadních vod, úpravu vody, dodávku vody, vypouštění vody, chemický průmysl, zpracovatelský průmysl, přepravu tepla, farmaceutický průmysl, betonářský průmysl, potravinářský a nápojový průmysl, lodní průmysl, elektrárny, rafinerie, papírenský průmysl, hutní průmysl, automobilový průmysl, fotografický průmysl, textilní průmysl… Indukční průtokoměry Měřidla pro elektricky vodivé kapaliny Indukční průtokoměry jsou ideální měřidla pro měření všech kapalin s elektrickou vodivostí mini-

6/2013

málně 5 μS/cm (pro demineralizovanou vodu min. 20 μS/cm). Tato měřidla jsou velmi přesná, měření je nezávislé na hustotě, teplotě a tlaku měřeného média.

magneticko-indukční průtokoměr

Zesilovač typu ModMAG® M 1000 je vhodný pro dvousměrné měření průtoku kapalin s vodivostí >5 μS/cm (>20 S/cm pro demineralizovanou vodu). Je kombinací cenové výhodnosti s vysokým výkonem. Informace jako průtok, celkový průtok, nebo denní průtok je možné jednoduše přečíst na

Systémy pro měření průtoku kapalin a plynů

Badger Meter Czech Republic s. r. o. Maříkova 2082/26 621 00 Brno Tel.: 541 420 411, Fax: 541 229 724 E-mail: [email protected], [email protected],

® Badger Meter Czech Republic

www.badgermeter.cz 13

6/2013

TriboTechnika

LCD displeji. Různé vstupy, výstupy a rozhraní nabízejí širokou řadu využití. Díky hliníkové skříni s krytím IP 67 je ModMAG® M 1000 ideální pro venkovní aplikace v náročných podmínkách. Turbínové průtokoměry Turbínové průtokoměry jsou určeny k používání při měření průtoku kapalin s nízkou viskozitou a plynů. Turbínové průtokoměry jsou objemovými měřidly. Měřené médium při průchodu roztáčí rotor turbíny a tento pohyb je dále mechanicky nebo elektronicky přenášen k dalšímu zpracování. Ultrazvukové průtokoměry Ultrazvukové průtokoměry jsou vhodné pro měření průtoků kapalin v uzavřených potrubích, nezaplněných potrubích a otevřených kanálech. Ultrazvukové signály jsou střídavě vysílány ve směru a proti směru průtoku. Ultrazvukové signály jsou vysílány a přijímány diagonálně napříč směru proudění. Rychlost průtoku měřeného média je přesně definována rozdílem v časech průchodu obou měřicích paprsků. Rozdíl času průchodu signálu (Dt = t 2/1 – t 1/2) stanovuje průměrnou rychlost průtoku.

měřidlo s oválnymi koly

Měřidla s oválnými koly Měřidla s oválnými koly jsou objemové měřicí přístroje, které jsou nejvhodnější pro použití u kapalin s vyšší viskozitou až 5 000 mPas (speciální modely až do 1 000 000 mPas). Jejich použití je typické pro minerální oleje, hydraulické oleje, roz-

14

pouštědla, brzdové kapaliny, chladicí kapaliny, převodové oleje atd. Kapalina vtéká nátokovou stranou do měřicí komory, způsobuje rotační pohyb měřicích kol a vytéká měřicí komorou ven. Každá otáčka kola znamená průtok definovaného množství kapaliny. Přesná konstrukce měřicí komory minimalizuje úniky kapaliny po stěnách. Otáčivý pohyb kol je magneticky přenášen na zobrazovací jednotku nebo pulzní výstup.

průtokoměry s proměnlivým průřezem

Průtokoměry s proměnlivým průřezem Průtokoměry s proměnlivým průřezem Hedland® představují špičkové řešení v dané kategorii měřidel. Tato řada produktů se rozrostla na průtokoměry z hliníku, mosazi nebo nerezové oceli s proměnlivým průřezem pro měření kapalin, olejů, vody, stlačeného vzduchu a mnoha dalších médií a plynů. Průtokoměry Hedland® jsou doporučeny pro používání při chlazení a mazání strojů, obalovém průmyslu, polovodičovém průmyslu, u vysokotlakých a hadicových aplikací, automobilovém a leteckém průmyslu, a také v báňském průmyslu. Metoda měření průtoku s proměnlivým průřezem umožňuje stanovení průtoku kapalin a plynů. Pohyblivá clona s ostrým okrajem je umístěna v tělese pístu, tvoří prstencový otvor s profilovým měřicím kuželem. V tělese pístu je umístěn válcový PPS/keramický magnet, který je magneticky spojen s vnějším indikačním magnetem, který se pohybuje ve vazbě na změnu polohy měřicího válce, a tak umožňuje vizuální zobrazení průtoku. Text: Jiří Liška Foto: Badger Meter Badger Meter Czech Republic s. r. o. Maříkova 2082/26 621 00 Brno Tel.: 541 420 411, Fax: 541 229 724 E-mail: [email protected], [email protected], www.badgermeter.cz

6/2013

TriboTechnika

Úspěšné projekty pokračují Největší průmyslový veletrh ve střední Evropě a tradiční přehlídka nových technologií předních českých i světových výrobců letos proběhne v termínu od 7. do 11. října. Pořadatelé věří, že naváže na MSV 2012, který byl největším a nejúspěšnějším strojírenským veletrhem od roku 2008. Zvýrazněným tématem MSV 2013 bude průmyslová automatizace a partnerskou zemí se stane Turecko. Ohlédnutí za posledním ročníkem MSV 2012 byl co do rozsahu i pozitivních ohlasů účastníků nejúspěšnějším strojírenským veletrhem od propuknutí ekonomické krize. Mírné oživení trhu se projevilo velikostí expozic i čilou obchodní

ničí se zvýšil na 49,5 %. Nabídku vystavovatelů si přijelo prohlédnout téměř 76 tisíc návštěvníků ze 62 zemí. MSV tak potvrdil svoji vedoucí pozici mezi průmyslovými veletrhy v regionu střední Evropy, tj. v České republice, Slovensku, Polsku, Rakousku a Maďarsku. O komerčním významu veletrhu svědčí rozsáhlý průzkum, který mezi vystavovateli i návštěvníky veletrhu realizovala agentura Ipsos. Účast na MSV je podle něj spolu s firemními webovými stránkami a přímým osobním prodejem jedním ze tří nejvyužívanějších marketingových nástrojů k oslovení zákazníků. Plných 91 % vystavovatelů navázalo na veletrhu obchodní kontakty s potenciálními tuzemskými zákazníky, 54 % s potenciálními zahraničními zákazníky a 31 % vystavovatelů na veletrhu uzavřelo či rozjednalo nějakou vývozní zakázku. Veletrh pohledem účastníků Úspěšnost posledního ročníku MSV potvrzují názory vystavovatelů i významných hostů. V zahajovacím projevu veletrh ocenil ministr průmyslu a obchodu Martin Kuba: „Brněnský Mezinárodní strojírenský veletrh pokládám za hlavní veletržní událost v roce a uvědomuji si jeho regionální i evropskou dimenzi. Je významnou příležitostí k představení českých firem a jejich vyspělých technologií nejen přímým obchodním partnerům, ale i oficiálním představitelům vlád zemí, které se této veletržní akce zúčastní.

atmosférou. Veletrhu se zúčastnilo 1886 firem ze 32 zemí a zároveň vzrostla velikost výstavní plochy na téměř 45 tisíc metrů čtverečních. Podíl vystavujících firem ze zahra16

MSV Brno 2013 Příležitost představit na své novinky a získat nové zakázky firmy dostanou ve dnech 7. až 11. října 2013, kdy se na brněnském výstavišti uskuteční již 55. ročník MSV. Největší průmyslový veletrh ve střední Evropě přivítá vystavovatele z klíčových oborů od strojírenství a elektrotechniky až po zpracování plastů nebo ekotechniku. Hlavním tématem bude projekt Automatizace – prezentace měřící, řídicí, automatizační a regulační techniky napříč všemi obory. Téma bude zviditelně-

no ve výstavních pavilonech, doprovodném programu i v soutěži Zlatá medaile MSV. Nově je koncipována prezentace dopravní techniky, se kterou se v minulosti návštěvníci setkávali nejen na MSV, ale také na specializovaném veletrhu Transport a Logistika. V termínu od 10. do 14. září 2013 se na brněnském výstavišti poprvé uskuteční veletržní projekt zaměřený na silniční dopravu, železniční dopravu a logistiku. Mezinárodní dopravní veletrh Eurotrans v sobě sloučí obory z veletrhů Autotec a Transport a Logistika, které tím pádem již nebudou pokračovat. Součástí MSV však nadále zůstává obor intralogistika, který navazuje na prezentace dalších průmyslových výrobců a oslovuje stejnou klientelu. Do vnitropodnikové logistiky spadají především obory skladování, manipulace a vnitropodnikové dopravy, které na veletrhu Transport a Logistika patřily k nejpočetněji zastoupeným. Na MSV tak opět nebudou chybět vystavovatelé dopravních vozíků, jeřábů a zvedacích zařízení, montážních strojů, skladovací techniky nebo strojů pro průmyslové balení. V rámci MSV uskuteční projekt Transfer technologií a inovací, který prezentuje vědecko-výzkumné aktivity vysokých škol a výzkumných center. Turecko vystavuje v Brně Mezinárodní strojírenský veletrh byl od začátku koncipován jako platforma pro navazování zahraničních obchodních kontaktů a proexportní roli plní i dnes. Vysoká mezinárodnost, kdy téměř polovinu vystavovatelů tvoří zahraniční firmy, je spolu s kvalitní návštěvnickou strukturou předpokladem k úspěšným obchodním jednáním. Navazování spolupráce na nových trzích podporuje také projekt Partnerská země MSV, který již od roku 2008 zviditelňuje vždy jednu zahraniční zemi jako oficiálního partnera ročníku. V roce 2013 se partnerskou zemí stane Turecko, země s rychle se rozvíjející ekonomikou, která se v Brně představí prostřednictvím několika desítek vystavujících firem z různých průmyslových oborů. V rámci projektu Partnerská země MSV proběhne řada doprovodných aktivit včetně hospodářských a technologických fór a turečtí vystavovatelé mohou profitovat ze zvýšené publicity. Vedle Turecka bude zvýšená pozornost věnována také Slovensku jako nejtradičnějšímu ekonomickému partneru České republiky. MSV vznikal před 55 lety jako československý veletrh a zůstal jím po celou dobu i po rozdělení Československa.

Společnost EKOL s.r.o. je dodavatelem a výrobcem technologických celků pro povrchové úpravy. Dodávky jsou orientovány především do oblastí: · práškové lakovny, lakovací linky · elektroforetické lakovny, lakovny a linky s kapalnými nátěrovými hmotami · galvanizovny · zařízení pro povrchové úpravy, přípravu povrchu a předúpravy povrchů · zařízení pro recyklaci technologických médií · zneškodňovací stanice (likvidace průmyslových odpadních vod) · zařízení pro membránové separace · řízení technologických procesů · práškové barvy KABE

Vážení obchodní přátelé, dovolujeme si Vás srdečně pozvat na 55. mezinárodní strojírenský veletrh, který se koná v Brně 7. – 11. 10. 2013 Náš stánek naleznete v pavilonu E – stánek č. 02

EKOL s. r. o., Marie Majerové 1152, 584 01 Ledeč nad Sázavou Tel.: + 420 569 721 303, +420 569 721 179; Fax: + 420 569 721 313; E-mail: [email protected]

www.ekol.cz

6/2013

TriboTechnika

Moderní řešení protikorózní ochrany Aplikace zinkových mikrolamel na ocelové povrchy je moderním řešením protikorozní ochrany automobilových a jiných konstrukčních dílů, kde je požadován vysoký stupeň ochrany při minimální tloušťce ochranné vrstvy. Zinkové mikrolamely úspěšně nahrazují dnes již zakázané povlaky s obsahem šestimocného chrómu, které byly s oblibou používány na elektrolyticky, či žárově nanášenou zinkovou vrstvu. Zinkové mikrolamely, typicky zabudované jako hlavní složka základních povlaků (Base Coats), jsou obvykle nazývány jako Zinc Flake Coatings (FlZn). V ČR jsou definovány normami EN ČSN ISO 10683 z roku 2001: Spojovací součásti - Kovové povlaky - Neel elektrolyticky nanášené povlaky z lístkového (šupinkovaného) zinku, zatímco norma EN ČSN 13858 z roku 2004 Ochrana kovů proti korozi již v názvu hovoří o mikrolamelách: Neelektrolyticky nanášené mikrolamelové povlaky zinku na součástech ze železa nebo oceli. Zvětšený výbrus (4 000 x) povrchu kovu s ochrannou vrstvou základního povlaku se zinkovými mikrolamelami a vrchního organického povlaku je na obr. 1.

takřka všech návrhů použití. Výše zmíněné zinkové mikrolamely se uplatňují zejména u menších dílů a spojovacích součástí, kde velmi záleží na dodržení přesnosti rozměrů (typické tloušťky povlaků jsou

Obr. 2 - Schéma nanesených povlaků

Obr. 3 - Porovnání dílů ošetřeného a neošetřeného povrchu

Obr. 1 Zvětšenina povrchu kovu s ochrannou vrstvou vrchního a základního povlaku se zinkovými mikrolamelami

Ocel je široce používána jako konstrukční materiál v automobilovém průmyslu. Protikorozní ochrana je nedílnou součástí

18

4 až 10 mikronů) a kde není možné použít levnější žárově zinkované a lakované povrchy. Přesněji řečeno, galvanicky nanášené tenké povlaky zinku se upatňují především v interieru, zejména pro svůj pěkný vzhled, zatímco zinkové mikrolamely se uplatňují především na mechanicky namáhaných dílech v motorovém prostoru a podvozku. Galvanicky nanášené tenké povlaky jsou pružnější než mechanicky pevné mikrolamely, avšak při galvanování dochází k uvolňování vodíku, který snižuje pevnost oceli (vodíková křehkost), což je nežádoucí u spojovacích a ostatních pevnostně namáhaných materiálů. Zinkové mikrolamely v minulosti obsahovaly pojiva na bázi šestimocného chró-

TriboTechnika

mu. Tyto škodlivé látky byly úspěšně nahrazeny anorganickými, vypalovacími pojivy a pryskyřicemi, takže nyní jsou zinkové mikrolamely z ekologického hlediska přijatelné. Historický pohled První povlaky na bázi zinkových mikrolamel byly historicky vyvinuty v USAkoncem šedesátých let. Jejich hlavní použití bylo (a stále ještě je) pro protikorozní ochranu spojovacíh materiálů, jako jsou šrouby, matice, klipy, pružiny, dále pro kotouče a disky brzd, nově např. i pro palivová potrubí, jako ochrana před stále agresivnějšími palivy (kyslíkaté „ekologické“ složky paliv dokáží narušovat i plasty a ostatní dosud používané materiály). V USA dosáhly materiály značné obliby a staly se nejdůležitěším typem protikorozní ochrany automobilových komponentů. Vysoká koncentrace zinkových mikrolamel v anorganickém pojivu a jejich propojení s typicky epoxidovým krycím povlakem zajišťuje vysokou ochranu povlaků proti povětrnosti (až 30 let). Kompatibilita s ostatními pigmenty umožňuje širokou škálu barevných řešení systémů. Zinkový pigment ve formě lístků, šupinek či mikrolamel vykazuje fyzikální výhodu oproti běžným pigmentům, které mají sférický, kulový tvar, neboť při stejné tloušťce mají lepší přilnavost k povrchu, vyšší odpor proti průniku korozních činidel (musí se proplétat mezi lamelami) a stačí jim menší množství pojiva. Zinkové mikrolamely se zpravidla aplikují s přídavkem hliníku (až 8 %). Hliník příznivě modifikuje vlastnosti zinkové vrstvy a poskytuje jasnější kovový lesk povlaku, který je vizuálně přitažlivější. Zinkové mikrolamely se dávkují v určitém nadbytku v poměru k ostatním složkám tak, aby povrch vykazoval určitou porozitu a mohla se uplatnit tzv. katodická ochrana – sebeobětování reaktivnějšího zinku na úkor ušlechtilejší oceli. Zinkové mikrolamely se zpravidla používají v základním povlaku, který poskytuje korozní odolnost ocelovému materiálu v řádu stovek hodin, měřeno v solné komoře. Reálná ochrana se liší podle provozních podmínek a názoru konkrétní automobilky, minimálně 5 – 10 let. Povětrnostně a mechanicky namáhané díly se zpravidla opatřují krycím, vrchním povlakem (top coat), který má kromě bariérového efektu i funkci pohledovou, či může významně

Obr. 4 - Magni 510

Obr. 5 - Magni 511

Obr. 6 - Magni 515

Obr. 7 - Magni 565

Obr. 8 - Magni 565

Obr. 10 - Magni 494, brzdové trubičky

Obr. 9 - Magni 109, brzdové systémy

Obr. 11 - Magni 336, nádrže na palivo

Obr. 12 - Magni 569, palivové potrubí

19

6/2013

6/2013

TriboTechnika

modifikovat kluzné vlastnosti povrchu. Krycí povlaky jsou zpravidla tvořeny kombinací epoxidových a fenolických pryskyřic, které se vytvrzují vypalováním při cca 200 °C. Vysoký stupeň zesíťování dodává povlaku potřebnou tvrdost a značnou odolnost, jak z hlediska bariérového efektu, tak i z hlediska chemické odolnosti. Obrázek 2 ukazuje schéma nanesených povlaků. Obrázek 3 přibližuje porovnání dílů ošetřených elektrolyticky nanášeným zinkem a netknutého povrchu ošetřeného zinkovými mikrolamelami. Společnost Magni stála u zrodu těchto systémů a je světově významným výrobcem a dodavatelem základních a krycích povlaků. Systémy Magni jsou testovány a schváleny pro splnění nejvyšších požadavků, tzn. i v mořském prostředí. Magni standardní nátěrové systémy jako např. Magni 565 jsou navrženy tak, aby vydržely několik tisíc hodin v neutrální solné mlze a UV expozici. Bezúdržbové spojovací technologie pro větrný průmysl nebo stavebnictví vyžadují nejvyšší možnou korozní odolnost, které ani pravidelnými nátěry nebo galvanickým pokovením nelze dosáhnout. To byl jeden z důvodů, proč se firma Alcoa - upevňovací systémy rozhodla specifikovat Magni povlaky pro použití na jejich „Lockbolt“ upevňacích systémech.

Trvanlivost a pružnost nátěrového systému je podstatná pro použití na bezúdržbových spojovacích součástech a umožňuje kratší dobu instalace a malou obavu z rychle nastupující koroze. Noví výrobci automobilů, jako např. Tesla Motors důvěřují systému Magni a využívají ho na jejich standardní spojovací součásti. Systém s úspěchem využívají nejen pro montáž svých vozů, ale i pro důležitý proces rychlého a bezpečného přepojování baterie pro svůj model S. Magni 565 je charakteristické tím, že i při vícenásobném použití spojovacího materiálu vždy splňuje požadavky na předepsaný kroutící moment. V České republice zajišťuje povrchové úpravy systémem Magni firma Anocote Limited ČR, o. s., která sídlí v Hradci Králové (www.anocote.cz, tel. +420 495 221 331). Firma Lubricant s. r. o. je výhradním zástupcem Magni ve středoevropském regionu a ve spolupráci s povrcháři, kteří disponují nanášecím zařízením Dipspin spolu s vypalovacími komorami jsou schopni uspokojit poptávky jak automobilových, tak dalších zákazníků po těchto jedinečných systémech protikorozní ochrany (příklady některých aplikací jsou ukázány naobrázcích 4 až 12). Ing. Jiří Valdauf

40 Years experience and expertise in surface coating technology! Long term Anti-corrosion solutions for a wide field of metallic surfaces, such as fasteners, pipes, brake rotors, chassis/structural parts. Approved by OEM`s worldwide 40 let zkušeností a odborných znalostí v oblasti technologií povrchových úprav! Dlouhodobé antikorozní řešení pro širokou škálu kovových výrobků, jako je spojovací materiál, potrubí, brzdové rotory, podvozky a další konstrukční díly. Celosvětově schválené pro OEM

20

Contact: Magni Europe Gmbh & Co KG, Heinkelstr. 21, 73614 Schorndorf E-mail: [email protected] www.magnieurope.com www.themagnigroup.com

POVRCHOVÉ INŽINIERSTVO 2013 17. - 18. 10. 2013, Hotel HUBERT, Vysoké Tatry

Tematické zameranie - progresívne materiály a vývojové trendy v tvorbe nových povrchov a povlakov - moderné technológie v povrchovom inžinierstve - technológie predúprav a čistenia povrchov - technológie povrchových úprav konštrukčných materiálov - skúšobné metódy v povrchových úpravách - hodnotenie povrchov vytvorených konvenčnými a nekonvenčnými technológiami - degradačné korózne procesy a protikorózna ochrana materiálov - povrchy a povlaky v procese zaťažovania – triboprocesy Odborný garant konferencie Doc. Ing. Janette BREZINOVÁ, PhD. Kontakt POVRCHOVÉ INŽINERSTVO 2013 Ing. Dagmar Draganovská, PhD. Katedra technológií a materiálov SjF TU v Košiciach Mäsiarska 74, 040 01 Košice Tel.: 00421 55 602 35 15 Fax: 00421 55 622 51 86 E-mail: [email protected]

6/2013

TriboTechnika

Antikorozní úprava kovů mikrolamelárním zinkem Firma Anocote limited CR, o. s. provádí antikorozní povrchové úpravy kovů mikrolamelárním zinkem (FlZn) nanášeným neelektrolyticky hromadným způsobem v koších – tak zvaná metoda Dip Spin. Vedle antikorozní ochrany nabízíme ještě aplikaci utěsňování a zajišťování závitových spojů. Když jsme téměř před deseti lety zahajovali výrobu v Hradci Králové, nabízeli jsme pouze jednu povrchovou úpravu Dacromet. Nyní se naše výroba rozšířila na všechny typy mikrolamelárních zinkových povlaků (Zinc Flake Coatings - FlZn). Dacromet se stal

jen okrajovou záležitostí a namísto toho Anocote Limited získala licenční povolení na potahy všech čtyř hlavních evropských i světových výrobců barev FlZn, kterými jsou: Magni Europe, NOF Metal Coatings, Doerken MKS a Atotech. Povrchy mikrolamelárním zinkem byly vyvinuty a jsou určeny pře devším pro pevnostní šrouby do automobilového průmyslu. Vedle toho barvíme i jiné menší kovové díly jako výlisky, výkovky a drobné obrobky. Výhodou FlZn proti elek-

22

trolyticky nanášeným povlakům je to, že pevnostní šrouby nepodléhají efektu vodíkové křehkosti a také to, že antikorozní odolnost odpovídá vysokým požadavkům specifikací automobilového průmyslu. Povlaky FlZn vydrží při testech v solné komoře i více než 1 500 hodin a přitom je tloušťka nanesené vrstvy do 16 mikronů. To umožňuje bezproblémovou průchodnost závitů při finální montáži. Použitím antikorozní ochrany FlZn na pružiny a pružné kolíky úplně vyloučíme možnost vodíkové křehkosti a zabráníme tak jejich prasknutí. Po dobu působení v Čechách jsme získali určité zkušenosti a na základě našich znalostí chci tímto článkem podpořit práci našich obchodníků, kteří nabízejí produkty Anocote Limited na českém trhu. Od samého prvopočátku činnosti Anocote Limited v Čechách se setkávám s malou znalostí technologie FlZn ve strojírenských výrobních závodech, pro které je technologie určena. Není se co divit, protože tato technologie vzešla ze spolupráce automobilek v USA a Japonsku v osmdesátých letech minulého století a k nám se dostala pozdě. Když jsem v roce 2004 začínal jako obchodník Anocote Limited s marketingem FlZn, povědomost o FlZn byla minimální, téměř žádná. Nyní se technologie přednáší na univerzitách. Velkou pomocí nám jsou odborné semináře a výstavy organizované odborníky z ČVUT. I tak ve firmách stále převládá poptávka po „klasických“ elektrolyticky površích nanášených v galvanovnách. Podle informací výrobců barev FlZn se v USA používá tato povrchovka ve více než 50 % produkce všech pevnostních šroubů a očekává se, že podobná situace nastane i v Evropě, kde se podle stejného zdroje informací pohybujeme na úrovní 30 %. V Česku této hodnoty ještě ani zdaleka nedosahujeme, ale očekáváme rychlý trend rozvoje povlaků FlZn i u nás. Chci proto popsat naši práci a možnosti, které firmám v Česku Anocote Limited CR nabízí.

TriboTechnika

Metoda antikorozního ochranného povrchu kovů materiály FlZn se prování hromadnou metodou v linkách Dip Spin. Pro jednoduchost barvení popíši asi takto: Očištěné díly nasypané do pracovního koše se ponoří do barvy a potom se odstředí. Následuje chemicko-tepelná reakce v peci a ochlazení. Celý proces barvení se provádí minimálně dvakrát, někdy i vícekrát podle požadavků na tloušťku naneseného povlaku nebo podle požadavků na antikorozní odolnost v neutrální solné mlze (NSS test). Vedle toho existují ještě metody Dip Dry, kde se ponořené díly pomalu vytahují z FlZn lázně (barvy) a potom následuje zase tepelné vytvrzení. Potom lze FlZn nanášet stříkáním a vytvrzením. Automobilky požadují vedle antikorozní odolnosti ještě další vylepšující vlastnosti povrchů. Od nich přicházejí požadavky na zajištění koeficientu tření, na zvýšenou odolnost proti otěru nebo barevné odlišení dílů. Za tímto účelem byly vyvinuty různé varianty vrchních nátěrů (top coats). Například vozy VW požadují pro montážní účely koeficient tření s hodnotou 0,11, Ford má požadavek 0,15 atd. Anocote vychází těmto požadavkům vstříc a tak nabízíme kompletní služby v oblasti vrchních nátěrů. Nabízíme základní provedení ve stříbrně nebo černé barvě. Dále nabízíme modré a zelené odstíny na základní stříbrný nátěr. Máme vrchní nátěry organické a anorganické s mazadly i bez nich. Jsme schopni zajistit téměř všechny požadavky kladené na povrchy FlZn. Pro názornost připojuji tabulku č. 1, ve které uvádím všechny

prvky. Službu provádíme jako doplněk k antikorozním povrchovým úpravám. Tyto prvky jsou v souladu s požadavky specifikací automobilek podle DIN 267-27 a DIN 267-28. Zjednodušeně

můžeme tyto prvky rozdělovat podle druhu naneseného materiálu, a to na tzv. mechanické zajištění závitových spojů nanesením plastu a na tzv. chemické zajištění. Pro mechanické zajištění nabízíme dvě barevné varianty plastů. Blue Nylon Patch je modrý nylonový nálitek ve tvaru kapky (někdy se můžete setkat s dříve uváděným obchodním názvem Tufflock),

Mechanické zajištění závitů

Chemické zajištění závitů

Aplikace

Blue nylon patch

Red nylon patch

Scotchgrip 2353

Scotchgrip 2510

Precote 80

Precote 85

Precote 30

Materiál

Nylon

Nylon

Epoxy

Epoxy

Akrylát

Akrylát

Akrylát

Modrá

Červená

Modrá

Oranžová

Růžová

Tyrkysová

Žlutá

-160 až +150

-40 až+200

-50 až +170

-50 až+170

-50 až+120

4 - 6 závitů

4 - 6 závitů

4 - 6 závitů

4 - 6 závitů

4 - 6 závitů

> 2 roky

> 2 roky

> 4 roky

> 4 roky

> 4 roky

> 20

> 20

> 20

> 20

> 20

Barva o

Teplotní rozpětí C

-56 až +150 -56 až +150

Délka aplikace

4 - 6 závitů

Skladovatelnost

neomezená neomezená

Těsnící schopnost Mpa

N/A

4 - 6 závitů

N/A

V nabídce máme také velmi poptávaný závitový těsnící přípravek Precote 5 bílé barvy tabulka č. 1

varianty povrchovek, které dodáváme i s jejich konečnými vlastnostmi. Anocote Limited aplikuje také závitové zajišťovací

nebo červený nylonový nálitek ve tvaru kapky (můžete se setkat s obchodním názvem Eslok). Pro obě barevné kombinace modré nebo červené

23

6/2013

6/2013

TriboTechnika

Základní antikorozní nátěry FlZn Název barvy

Tloušťka vrstvy 8 um

Tloušťka vrstvy 12 um

Vrchní nátěry vylepšující fyzikální vlastnosti potahu Neobsahuje mazadlo

Obsahuje mazadlo

Černá barva

Vodíková křehkost

Geoblack

NE

DS Black GZ

NE

N/A

NE

NOF Metal Coatings Europe (Výrobce barvy Geomet) Geomet 321

600hod NSS

1 000hod NSS

Geomet 500

600hod NSS

1 000hod NSS

Geomet 720

800hod NSS

1 200hod NSS

Plus 10 Zvýšená otěruvzdornost

Plus VL, ML, TnT, Gleitmo

DOERKEN MKS (Výrobce barvy Delta Protekt a Delta Seal DS)

DELTA KL100

600hod NSS

1 000hod NSS

VH 300

VH301, VH 315 DS Silber

MAGNI EUROPE (Výrobce barvy Magni) MAGNI 565 (B46 + B18)

600hod NSS

1 000hod NSS

N/A

Magni B18

ATOTECH (Výrobce barvy Zintek) ZINTEK 200 ZINTEK 300B

600hod NSS 720hod NSS

1 000hod NSS černý základ

Zintek Top

Zintek Top L Obsahuje

Techseal Bl.

NE

Na všechny výše uvedené základní nátěry nabízíme vrchní nátěry s mazadlem TnT a Gleitmo tabulka č. 2

kapky nabízíme ještě nanesení po celém obvodu závitu, co zároveň závit utěsní. Chemické zajištění závitových spojů znamená předaplikované nanesení mikrokapsulových lepidel, které po nanesení na našich linkách zatuhnou do inertního stavu. Předaplikované mikrokapsulové lepidlo se aktivuje až při montáži po dotažení závitového spoje. Tímto způsobem je zajištěna uniformita všech šroubů určených pro montáž v časovém rozpětí použití až do tří let od aplikace (při jejich správném skladování). Nabízíme následující kombinace: Precote 85, Precote 80, Precote 30, Precote 15, Scotchgrip 2353 a Scotchgrip 2510. Tyto varianty mohou nahradit i jiná lepidla, která se také nabízejí v před aplikovaném stavu, nebo nahradí lepidla, která se aplikují až

24

těsně před montáží. V tomto případě jsme schopni nabídnout vhodnou variantu k vámi používaným lepidlům. Jsme připraveni zájemcům zodpovědět dotazy a zkonzultovat technické dotazy nebo vás navštívíme a provedeme odbornou konzultaci a prezentaci všech služeb, které Anocote Limited nabízí. Povrchové úpravy běžně zajišťujeme až na některé komplikované výjimky v týdenním dodacím termínu. V Anocote vám rádi poskytneme všechny dostupné informace, doporučíme vhodnost námi nabízených povrchových úprav a doplňků. Rádi vás osobně navštívíme, provedeme prezentaci a ukážeme vzorky našich aplikací. Máte zájem se dozvědět více? Kontaktujte nás na tel. č.: 00420 495 221 331 Jan Houštěk

40 LET = ZÁRUKA SPOLEHLIVOSTI A KVALITY Jubilejní 40. konferenci s mezinárodní účastí

PROJEKTOVÁNÍ A PROVOZ POVRCHOVÝCH ÚPRAV 12. - 13. března 2014 v hotelu Pyramida v Praze 6, Konference se řadí mezi odborné akce s nejstarší tradicí v ČR. Udržuje si vysokou návštěvnost díky odborné kvalitě přednášejících k aktuálním tématům, aktivitě prezentujících firem a námětům z praxe. Je určena pro široký okruh posluchačů: majitele lakoven, galvanizoven a zinkoven, konstruktéry, projektanty, technology povrchových úprav, řídící technicko-hospodářské pracovníky, pracovníky marketingu, odbytu, zásobování, výrobce, distributory a uživatele nátěrových hmot, požární a bezpečnostní techniky, odborných škol a další. Připravovaný program zahrnuje: - aktuální změny v platné legislativě, - informace o progresivních technologiích a zařízeních povrchových úprav, nátěrových hmotách, žárovém zinkování, galvanickém pokovování a dalších, - problematiku provozu, emisí, odpadních vod, hygienu a bezpečnost práce, protipožární opatření, - projektování povrchových úprav, - exkurzi na pracoviště povrchových úprav, - diskuzně společenský večer. Je v zájmu dodavatelů, výrobců a uživatelů, aby využili informací k efektivnější výrobě, vyšší kvalitě povrchových úprav a konkurence schopnosti svých výrobků. Konference je příležitostí k navazování kontaktů a prezentaci. V rámci akce nabízíme firmám tyto formy prezentace: - stránkovou inzerci ve sborníku - krátké vystoupení zástupce firmy v programu konference - stoly k provádění obchodní, propagační a konzultační činnosti Informace a rezervace: PhDr. Zdeňka Jelínková, CSc. - PPK Korunní 73, 130 00 Praha 3, Tel./fax.: 00420 224 256 668; E-mail: [email protected]

www.jelinkovazdenka.euweb.cz

6/2013

TriboTechnika

Nový přístup ke sledování stavu olejů Během posledních desetiletí se sledování životnosti průmyslových maziv provádělo dobře zavedenými testy, které poskytovaly včasné varování před problémy tak, aby měl uživatel dostatek času, aby byla přijata proaktivní opatření ještě před negativním dopadem na spolehlivost zařízení. V posledním desetiletí však došlo k dramatickým změnám. Moderní oleje jsou formulovány jinak než jejich předchůdci z nedávné minu-

Group I

destilace a rafinace ropy - směs kapalných uhlovodíků– parafinické uhlovodíky, alkany a cykloalkany, aromatické uhlovodíky, síra nad 0.03

Group II

katalytická hydrogenace ropy prakticky bez síry (síra pod 0.03) a aromatických uhlovodíků

Group III

silná hydrogenace, hydroizomerace - vyšší viskozitní index, síra pod 0.03

Group IV

PAO

Group V

Ostatní syntetické oleje

Tabulka 1 Rozdělení základových olejů do skupin dle jejich složení

losti - postupně se při výrobě mazív používají základové oleje Group II (a vyšší) v kombinaci s chemicky složitějšími antioxidanty. Mnoho uživatelů spoléhajících se na desítky let staré tradiční analytické postupy tak zůstává nepřipravených, protože testy již nejsou prediktivní nástroj jako kdysi. Mnoho dnešních mazacích olejů je značně odlišných od těch používaných v předchozích desetiletích. Hlavní faktory ovlivňující změny ve formulacích olejů byly zvyšující se nároky na maziva např. od výrobců strojů a zařízení, modernizované technologie výroby olejů

26

z ropy, snaha přeformulovat mazací oleje pro zvýšení hodnoty oleje vůči zákazníkovi a omezení dopadů výroby a likvidace olejů na životní prostředí. Obecně přechod od olejů Group I na oleje Group II a III olejů proběhl v kombinaci s významnými změnami chemického složení. Zmíněné nové generace olejů degradují odlišně než tradiční formulovaná maziva. Nelineární degradace většiny moderních maziv souvisí s výběrem antioxidantů a také s oxidační stabilitou základových olejů Group II a III. Základové oleje Group II a III mají přirozeně horší oxidační stabilitu než oleje Group I a pokud dojde k vyčerpání antioxidantů, degradují velice rychle. V důsledku toho většina standardních olejových analýz neposkytuje žádné varování o tom, kdy začne olej degradovat a vytvářet úsady. Místo toho, aby degradace probíhala lineárně a předvídatelným způsobem, mnoho z moderních maziv má delší životnost a výkonnost, ale rychle selhává na konci své životnosti, jak je znázorněno na obr. 1.

Obr. 1: Trend degradace tradičních průmyslových olejů versus trend degradace většiny moderních mazacích olejů

TriboTechnika

Dvě klíčové zkoušky pro sledování kondice olejů – RULER a MPC Laboratorní analýza oleje byla, je a bude základním nástrojem pro odhalení počínajícího selhávání maziva. Tradiční soubor laboratorních zkoušek olejů však nedostatečně informuje o počínající degradaci olejů vyrobených ze základových olejů Group II a III, a vůbec neposkytují informaci o tendenci oleje tvořit úsady v olejovém systému. Stanovení množství antioxidantů – zkouška RULER (voltametrie) Bylo prokázáno, že přímé monitorování jednotlivých antioxidantů je velmi dobrá prediktivní metoda pro sledování úbytku antioxidantů a poskytuje hlubší pochopení toho, jak oleje degradují. FTIR analýza je řadu let užitečným nástrojem ke sledování degradace olejů, včetně některých antioxidantů. RULER (ASTM D6971, D7590, D6810, D7525) je speciálně navržen tak, aby sledoval jednotlivé antioxidanty a na rozdíl od FTIR tato zkouška není ovlivněna jinými chemickými sloučeninami. RULER identifikuje typ antioxidantů v oleji a porovnáním výsledků s novým olejem umožňuje určit, kolik antioxidantů bylo vyčerpáno. Příklad výsledků z RULERu lze vidět na obr. 2.

Červená čára na obr. 2 je vzorek použitého oleje a šedá linka je referenční vzorek nového oleje. Je vidět, že jeden z hlavních antioxidantů – fenolický antioxidant, je na úrovni 6 % nového oleje, zatímco druhý primární antioxidant – aminický antioxidant je na úrovni 76,4 % nového oleje. Stanovení potenciálu k tvorbě úsad – MPC Jakmile se spustí degradace antioxidantů v mazivu, první fyzický dopad na mazivo je produkce velmi malých submikronových nečistot. Tyto částečky nečistot se mohou skládat z produktů degradace základových olejů, ale v počátečních

Obr. 2 - Výsledky měření přístroje RULER.

tel.: +420 284 081 575 mobil: +420 602 162 535

27

6/2013

6/2013

TriboTechnika

fázích vývoje se častěji skládají z degradovaných antioxidantů. Zkouška, která se ukázala jako nejslibnější při prokazovaní přítomnosti produktů

ΔE < 15 normální stav

ΔE = 15 – 30 zhoršený stav

v nedávné minulosti, ale změnil se také soubor pravidel pro jejich údržbu. Testy jako RPVOT, číslo kyselosti a viskozita nyní

ΔE = 30 – 40 abnormální stav

ΔE > 40 kritický stav

Tabulka 2 Příklad laboratorních membrán a jejich zařazení do skupiny závažnosti. Hodnota ΔE větší než 40 by měla být důvodem k obavám v jakékoli aplikaci a naznačuje, že mazací systém je již pravděpodobně zasažen úsadami. Výsledek menší než 15 je možné považovat za normální.

degradace, se označuje jako Membrane Patch Colorimetry (MPC). Jedná se o relativně jednoduchou a přímočarou zkoušku. Padesát mililitrů vzorku oleje se smíchá se stejným množstvím rozpouštědla a filtruje se přes laboratorní membránu s póry o velikosti 0,45 µm. Kolorimetr vyhodnocuje zbarvení membrány způsobené zachycenými nerozpustnými nečistotami a produkty degradace. Čím vyšší je změřená hodnota ΔE kolorimetrem, tím vyšší je znečištění oleje a tím vyšší je potenciál k tvorbě úsad v olejovém systému (neboli Varnish Potential). Pro tento postup od prosince 2012 platí mezinárodní norma ASTM D7843. Podle naměřené hodnoty je možné snadno zařadit stav oleje do skupin. Závěr RULER identifikuje vyčerpání antioxidantů a poskytuje kritickou informaci, kdy olej začne exponenciálně degradovat. MPC měří tvorbu těchto degradačních produktů a umožňuje uživatelům odhadnout, kdy se začnou usazovat v mazacím systému. Tyto dva testy jsou vhodné nástroje pro predikci vzniku usazenin u moderních maziv. Na obrázku 3 je možné vidět, jak tradiční analytické metody (4x ročně - viskozita, č. kyselosti, obsah vody a obsah prvků, barva, kód čistoty) neodhalily vznik úsad v olejovém systému. Uživatel byl dlouhé roky přesvědčen, že je vše v pořádku a proto ani nepečoval o olej způsobem, který by zamezil vzniku těchto úsad nebo je ze systému odstranil. Průmyslové oleje prošly dramatickou transformací v posledním desetiletí. Novější chemické složení poskytuje vyšší výkonnost oproti výkonu maziv

28

poskytují jen malou hodnotu při detekci počínající degradace maziva. Většina z těchto moderních maziv nedegraduje lineárně, ale mají potenciál k rychlému selhání ke konci své životnosti.

Obr. 3: Velmi silné vrstvy úsad vzniklých degradací jsou stále častějším jevem

Doporučené zkoušky pro monitorování moderních olejů jsou RULER – měření obsahu antioxidantů a MPC - kolorimetrie membrán, které měří tvorbu měkkého znečištění. Testy kompatibility olejů a zkouška odlučivosti vody jsou také důležité testy v závislosti na aplikaci a situaci. Tradiční analytické metody nezatracujeme, ale doporučujeme doplnit o výše uvedené metody, které poskytují klíčovou informaci o degradaci moderních olejů a tvorbě úsad v olejových systémech. Vladimír Nováček – ALS Czech Republic, Praha Jan Novák - Intribo, Praha, [email protected]

TÉMY KONFERENCIE - tribodiagnostika - termovízia - vibrodiagnostika - elektrodiagnostika - normalizácia v oblasti technickej diagnostiky - experimentálne metódy a spoľahlivosť - technická diagnostika - bezpečnosť technických systémov - systémy údržby - nové trendy v praxi - nové trendy v oblasti technickej diagnostiky

6/2013

TriboTechnika

Extrémní případy zpracování povrchu laserovým paprskem Laserové technologie na sebe strhávají stále větší pozornost. Svedčí o tom i narůstající počet příspěvků v odborných časopisech. Firma MATEX PM je nejdéle fungující společnost v ČR, provádějící laserové kalení. V tomto příspěvku jsou vybrány některé zajímavé ukázky aplikací, vymykající se běžným zakázkám. Jedná se o součásti velkých rozměrů do 10 metrů, pro které jejichž tepelné zpracování je obtížné sehnat dostatečně velkou kalící nebo cementační pec. Nebo součástí o hmotnostech mnoha desítek tun, kde je možné přesunout mobilní pracoviště k zákazníkovi. Na přání zákazníka v důvodných případech je možné provádět laserové zpracování na jeho pracovišti. V rámci renovace kovacího lisu ve společnosti CPF bylo požadováno vytvrzení třecích ploch a drážky pro upínání zápustky u dvou beranů, každý o hmotnosti 42 tun. Celková kalená plocha činila 60 000 centimetrů čtverečních.

Protože výsledky byly vynikající, proběhla v následujícím roce během letní odstávky oprava a kalení dalšího beranu. Tentokrát, aby se ušetřily další náklady, bylo kalení provedeno bez demontáže celého zařízení, přímo v rámu stroje. Obdobně bylo zařízení namon-

30

továno do výrobní linky zákazníka pro odzkoušení podélného svařování trubek. Opačným problémem je kalení tenkých věcí, kde může nastat potíž s nedostatečným odvodem tepla. Obecné pravidlo, že tl. stěny má být alespoň desetinásobek hloubky kalení, zhruba platí. Je tedy možné kalit i stěnu 1 nebo 2 mm, ale jen do hloubky řádově dvou desetin. Ale lze dělat i jemnější věci, vlastně mikrokalení. Příkladem jsou střižníky na papír a samolepky, kde na tenké ocelové fólii o síle asi 0,2 mm je speciálním postupem vytvořena tenká špička příslušného tvaru. Běžně se provádí povlakování TiN a podobnými vrstvami, ale provází to mnoho problémů a vysoké náklady. Jen několik firem na světě je schopno takové zakázky realizovat. Kalení je obtížné zejména proto, že nesmí dojít k deformaci tenké základové podložky ani k natavení špičky. Mezi extrémní případy lze zařadit i kalení litiny vzhledem k dosahovaným tvrdostem. Podmínkou získání vysokých hodnot je stav matrice. O výsledku rozhoduje zejména struktura. Nejtvrdší povrchy se dosahují u litin šedých a tvárných s perlitickou matricí, tedy typ GGG60, GGG70, resp. GG30 a GG35. V jednotkách HRC jsou laserem dosahovány tvrdosti mezi 60 a 66 HRC. Pokud se povrch litiny přetaví, dojde k rozpuštění grafitu, v podstatě cementaci podpovrchové vrstvy za vzniku martenzitu a ledeburitu (což obvykle nazýváme bílou ledeburitickou litinou), kde se tvrdosti blíží až k 70HRC. Přitom se jedná o technologii velmi levnou! Jak prokázala řada případů, je laserem kalený povrch výrazně odolnější proti vzniku povrchových trhlin. Např. u rozměrných ozubených kol pro důlní rypadla z materiálu oceli 16 343 docházelo při indukčním kalení opakovaně k popraskání.

TriboTechnika

Laserem kalená stejná kola (po opravě) neukázala ani kapilární zkouškou přítomnost vad. Za dobu kalení ve firmě MATEX nebyla reklamována jediná zakázka z důvodu přítomnosti trhlin. Příčiny jsou pravděpodobně dvě – vznik jemnozrnné struktury a způsob ochlazování samotné kalené vrstvy. Rychlost ohřevu v řádech 1000°C/s omezuje hrubnutí zrna a zpevňujících precipitátů. Díky tomu je také velikost martenzitických struktur velmi nízká, výsledné vzájemné dynamické účinky desek jsou menší a případné trhliny mají více překážek, které jim znepříjemňují pohyb. Příznivější jsou i podmínky chladnutí. Je třeba si uvědomit, že při klasickém kalení povrchu indukcí nebo plamenem je nejvyšší teplota na povrchu a do materiálu teplotní gradient klesá. Při ochlazování ostřikem chladící kapalinou leží největší „teplotní šok“ právě na povrchu. A jak známo, naprostá většina trhlin se generuje na povrchu, nikoliv uvnitř matrice. Při kalení leserem je situace opačná. Teplota je pochopitelně největší opět na povrchu, ale ochlazování bez chladící kapaliny probíhá odváděním tepla vedením do matrice. Dochází tedy k neustálému odvodu tepla do materiálu a rovnoměrnějšímu vyrovnávání teplot mezi matricí a povrchem. Svoji roli zde může sehrát epitaxiální růst nově vznikající fáze na hranici transformační teploty Ac3. A povrch není tolik zatížen vznikajícím pnutím. Nové typy laserů, myšleno lasery diodové a vláknové, mají dostatek výkonu a přitom mají dostatečně malé rozměry. Stejně roste účinnost, což dále snižuje nároky na elektrický příkon a chlazení. A tak je možné uvažovat o mobilním laserovém pracovišti. Takové bylo vyvinuto ve firmě MATEX PM, která v uplynulých 3 letech realizovala řadu zakázek na externích pracovištích. Pokud je nám známo, jedná se v Evropě teprve o 3 mobilní pracoviště s vysokovýkonným laserem (samozřejmě existují např. malé pulsní lasery na opravy forem apod., ty ale spadají do zcela jiné kategorie). Šestiletá praxe ukazuje na rozsáhlé možnosti využití laseru pro vytvrzování povrchů. Zatím ve všech případech bylo možné nahradit kalení indukcí a plamenem. Jedinou výjimkou jsou požadavky na prokalení do větších hloubek než 2 mm. To je limit kalení laserovým paprskem a týká se nejvíce zatížených strojních součástí, kde povrch kromě odolnosti proti otěru musí ještě přenášet velká měrná zatížení. I na tom však společnost MATEX PM pracuje a zprovoznila unikátní hybridní pracoviště

kombinující laserový paprsek s indukčním ohřevem, kde by hloubky prokalení mohly dosahovat až 6 mm. Jedná se o první takové pracoviště ve střední Evropě, které začne komerčně fungovat v říjnu tohoto roku. Dr. Stanislav Němeček, MATEX PM, s.r.o.

english abstract Contribution deals with extreme cases of laser beam surface hardening. During hardening of parts with thin wall thickness it is necessary solve insufficient heat dissipation. But they can be processed. Heavy part hardening with many tens of tons in weight is counterpart to before mentioned case. 40 tons in weight forging hammer heads hardening will demonstrate an example of laser transport on costumer workplace. Discussion is dedicated to answer the question why laser processes are gentler to avoid cracking for high carbon steels and cast irons with hardness over 65 HRC. Presumably due to very fine martenzitic transformation products occurrence.

31

6/2013

6/2013

TriboTechnika

Moderní povrchové úpravy ve firmě LISS Akciová společnost LISS, byla založena a je 100 % vlastněna švýcarskou skupinou B.C.I. Group. Od svého založení před více jak 22 lety se vyprofilovala na oblast inovací, zavádění nových technologií a postupů především v oblasti povrchového inženýrství a povrchových úprav. Aktivně působí nejen v oblasti aplikací a vývoje tenkých PVD povlaků. Nabízí svoje služby i v oblasti galvanických vrstev, metalizace nevodivých materiálu a depozici optických vrstev. Povrchové inženýrství je jednou z nejdůležitějších částí výroby. Na povrch materiálů jsou vždy kladeny největší kvalitativní požadavky, protože většina degradačních mechanizmů jako koroze, abrazivní a adhesivní otěr začíná od povrchu materiálů. Povrchové inženýrství pomáhá odstranit nebo zmírnit dopady těchto degradačních mechanismů. Jednou z dynamicky se rozvíjejících oblastí je díky stále rostoucím požadavkům na ochranu vůči otěru, depozice tvrdých a kluzných PVD vrstev. Při PVD depozici (fyzikální depozice) vrstev se využívá fyzikálních procesů (teplo, kinetická energie) na transformaci deponovaného materiálu z pevného do plynného skupenství. Tenké vrstvy deponované PVD technologií s tloušťkou jen 0,0025 mm mají unikátní vlastnosti jako je velmi vysoká tvrdost, otěruvzdornost a odolnost vůči vysokým teplotám. PVD vrstvy našli uplatnění nejenom v oblasti řezného a tvářecího nářadí, ale stále více se prosazuje i povlakování různých komponentů. U těchto aplikací se používají převážně povlaky na bázi amorfního uhlíka, které se označují DLC. Těchto vrstev je v současnosti velké množ-

32

ství a jejich vlastnosti se hodně liší především na metodě depozici. Jen v naší společnosti máme 3 odlišné způsoby depozic povlaků DLC. Mimo tyto obvyklé aplikace PVD povlakování je možné tenké otěruvzdorné povlaky použít například i pro výrazné barevné označování. Zde je možné využit faktu, že klasický TiN je díky své zlaté barvě nepřehlédnutelný a takto označené kusy se jen těžko zamíchají se standartní produkcí. Další výhodou je, že povrch takto upraveného dílce je až 5x tvrdší a je odolnější při neustálém dotykovém proměřování a prodlouží výrazně jeho životnost. Jednou z novinek v oblasti povlaků pro řezné aplikace je nabídka z poslední, již čtvrté generace

Obr. 1 PVD povlakování komponentů povlakem TiN

povlaků vytvářených na zařízeních naší sesterské firmy PLATIT povlak - AlTiCrN + CrCN. Tato vrstva našla uplatnění především při výrobě náročných komponentů pro větrné elektrárny. Z pohledu výro-

6/2013

TriboTechnika

by jsou tu důležité 2 operace. Výroba ozubení odvalováním a závitování. Ve výrobě se obvykle používají materiály 42CrMo4 zušlechtěné běžně na 900 MPa. Při kombinaci s ozubením, které běžné dosahuje až modul 12 a průměru ozubeného kola 4 000 mm klade vysoké nároky na stabilitu procesu. Odvalování je jedna z oblastí, kde bez vhodných PVD povlaků není možné produktivně vyrábět. Neméně důležité je i závitování, které se provádí již na kompletně vyrobeném dílci a zalomení závitníků znamená velké finanční ztráty.

všech naších procesů. Při mnohých aplikacích je možné s výhodou použít kombinaci různých pro-

Jak bylo zmíněno v úvodě není povlakování tenkými PVD (PACVD) vrstvami jediná technologie povrchových úprav v naší firmě. V oblasti galvanických vrstev jsme i díky navázanosti na švýcarský hodinářský průmysl zaměření na pokovování Au (v různých odstínech a s různými legurami), Ag, Rh, NiPd a dále pak Ni a Cu. Galvanické povrchové úpravy

Obr. 3 Hromadné pokovení kontaktů – Au

cesů. Není možné např. na nevodivé materiály (plast, keramika) nanést galvanickou Cu přímo. Proto je možné s výhodou použít PVD depozici tenké vrstvy Ti, Cr nebo Ag v tloušťce kolem 1  m Obr. 2 Struktura nové vrstvy AlTiCrN + CrCN

provádíme jak závěsově, tak i hromadné pokovení především drobných dílů. Novinkou je i tzv. selektivní pokovení (zlacení), které se díky stále vysokým cenám zlata v průmyslu prosazuje. U této technologie je drahým kovem pokovena jen funkční část, např. u kontaktů. Zajímavou oblastí, které se věnujeme je i metalizace nevodivých podkladových materiálů. Vyvíjíme a nanášíme metalické optické a dekorativní tenké vrstvy. Depozice probíhá v čistých prostorech třídy 10 000 (ISO 7) na vodivé i nevodivé podkladové materiály (plasty, sklo, keramika). Pro vytváření strukturovaných vrstev využíváme fotocitlivé laky a litografické postupy. V oblasti povrchových úprav se snažíme zákazníkům poskytnout komplexní služby a plně využít

34

Obr. 4 Pokovování (metalizace) plastových nosičů

a následně nanést hromadně tlustou galvanickou vrstvu Cu na takto upravený již vodivý podkladový materiál. Text: LISS, a. s.

TriboTechnika

Revoluce v mazání ®

Společnost INTERFLON byla doposud vnímána jako specialista na mazání Teflonem , která svým klientům přináší prokazatelné a měřitelné úspory provozních nákladů. Původní technologie je založena na jedinečných vlastnostech mikronizovaného a polarizovaného Teflonu®, který vytváří mazací film o vysoké stabilitě a přináší řadu, do té doby nevídaných výhod.

Maziva prokazatelně snižují tření a tím i teploty v mazaném místě. Se sníženým třením se snižuje opotřebení a zvyšuje se životnost jednotlivých dílů. Zcela běžné je prodloužení mazacího intervalu až

na 10-ti násobek. Díky menšímu tření dochází i k poklesu spotřeby elektrické energie. Letos výzkumný team společnosti INTERFLON zúročil 33 let zkušeností s vývojem a výrobou maziv a přichází s unikátní technologií MicPol®, která je kombinací speciálně vybraných přísad (nejen Teflonu) a jejich zpracování nově vyvinutými postupy. Díky nim lze technologii označit za revoluci na trhu s mazivy. Jedná se o technologii speciální úpravy částic přísad, z nichž hlavními jsou mikronizace a polarizace a na jejímž konci se tvoří MicPol® částice. Částice se nabijí elektrickým nábojem, pomocí kterého vytvoří několikanásobnou vazbu a současně se v mazivu spojí do 3D sítě. MicPol® částice mnohem lépe přilnou k povrchu materiálu než běžné přísady a vytvoří nepropustný film, který nejen excelentně maže, ale i chrání proti korozi. MicPol® částice ve srovnání s předchozí technologií ještě daleko lépe penetrují do pórů materiálu, a proto i lépe mažou. K jejich přednostem patří: · Vynikající mazací vlastnosti · Dokonalá přilnavost · Unikátní ochranné vlastnosti · Nejnižší možné tření · Vysoká penetrace produktů · Nesedimentuje Technologie MicPol® přináší vyšší spolehlivost výrobního zařízení a důležitou záruku efektivity výroby v dnešním konkurenčním prostředí. Hlavní výhody po přechodu na MicPol® technologii jsou: · Úspora elektrické energie · Snížení opotřebení – méně náhradních dílů · Snížení teploty mazaného místa až o 15 % · Méně odstávek zařízení · Prodloužený mazací interval až 10 x · Eliminace stick-slip · Nouzové mazání · Menší zátěž pro životní prostředí Některé produkty vyrobené s využitím technologie MicPol® jsou i v potravinářském kvalitě s NSF–H1 certifikací. Text: Interflon

37

6/2013

Zveme Vás na XI. Odbornou konferenci spojenou s prolongací certifikovaných diagnostiků

TRIBOTECHNIKA V PROVOZU A ÚDRŽBĚ pořádanou pod záštitou MINISTERSTVA PRŮMYSLU A OBCHODU ČR

4. listopadu 2013 - Pondělí - Prolongace certifikovaných osob 5. a 6. listopadu 2013 – Úterý a Středa - KONFERENCE

Hlavní odborný garant konference – Alfa Separ s.r.o.

Organizátoři konference : ASOCIACE TECHNICKÝCH DIAGNOSTIKŮ ČESKÉ REPUBLIKY, o.s. TRIFOSERVIS Čelákovice, Vladislav MAREK

HLAVNÍ TÉMATA KONFERENCE -

Problematika paliv a maziv motorových vozidel Provozní zkušenosti s automobilovými a průmyslovými oleji Aplikace plastických maziv Provozní zkušenosti s mazáním a údržbou strojů Vliv čistoty maziv na provozní spolehlivost strojů

KONFERENCE JE URČENA Odborníkům, firmám a všem uživatelům strojních celků a zařízení, kteří se zajímají o problematiku mazání, údržby a spolehlivého provozu jejich zařízení. Je určena také pracovníkům servisních organizací a laboratoří analyzujících paliva a maziva s cílem zjistit současný stav a předpovědět budoucí chování strojních systémů pomocí metod tribotechnické diagnostiky. V neposlední řadě je konference doporučena i všem konstruktérům moderních strojních agregátů, kdy je účelné již ve fázi konstrukčního návrhu řešit příslušné třecí uzly pomocí tribotechnických zákonitostí s následnou volbou vhodného maziva jakožto konstrukčního prvku.

TriboTechnika

Ponúkame všetko, čo si zákazník váži rýchlosť, komplexnosť a profesionalitu LUSIK TRADE, s. r. o. je gumárenská spoločnosť, ktorá sa zaoberá výrobou gumových a gumokovových výrobkov. Svojim zákazníkom ponúka nanášanie polyuretánových povlakov na kovové a nekovové výrobky, ako aj samotné polyuretánové výrobky. Gumárenská výroba v spoločnosti LUSIK TRADE pozostáva z výroby gumových, gumokovových a polyuretánových výrobkov vo formách. Ide o pružné a tlmiace podložky, silentbloky, prechodky, stieracie lišty, prísavky, tesnenia, krúžky a pod., pričom nezáleží či ide o jeden kus alebo veľké série v tisícoch kusov. Pre každý nový výrobok spracujeme návrh, navrhneme výrobný postup a odskúšanie formy tak, aby výstupný produkt spĺňal všetky požiadavky zákazníka. Naše výrobky sa používajú všade okolo nás vo veľkom množstve výrobných odvetví. Môže to byť strojárstvo, stavebníctvo, drevárstvo, zdravotníctvo, potravinárstvo a rôzne iné odvetvia. Ponúkame možnosť uskladnenia foriem zákazníka v našich priestoroch s evidenciou a základným servisom, ako sú drobné opravy a konzervácia. Valce a kolesá s gumovým alebo polyuretánovým povlakom sú v praxi veľmi často najnamáhanejšie časti strojných alebo dopravných celkov. Sú vystavené veľkému počtu pracovných hodín bez náro-

Výroba: - Pogumovanie valcov a kolies - Polyuretánové povlaky na valcoch a kolesách - Gumové a polyuretánové výrobky vo formách - Výrobky z technickej gumy - Celogumené priemyselné pneumatiky

kov na výmenu a servis. Kvalita gumového resp. polyuretánového povlaku v značnej miere pomáha predlžovať pracovnú dobu valcov a kolies a znižovať náklady na údržbu. V našej spoločnosti sa snažíme o výber optimálneho druhu povlaku tak, aby kvalita a ekonomika prevádzky valcov a kolies bola pre zákazníka čo najvýhodnejšia. Veľkú úlohu v životnosti povlaku zohráva prostredie v akom pracuje. Preto je dôležité vybrať povlak z vhodné ho druhu kaučuku a správnym spôsobom aplikovať povlak na povrch valca resp. kolesa. V tomto nám pomáha portfólio výrobcov kaučukových zmesí so svojou ponukou. Od roku 2003 máme zavedený systém riadenia kvality podľa ISO 9001:2008. Pri plnení potrieb zákazníka sa snažíme o rýchlu a spoľahlivú dodávku kompletnej objednávky s najvyššou možnou kvalitou. Pomáhame zákazníkovi riešiť problém s pogumovaním výrobku resp. s gumovým výrobkom tak, aby využil naše služby aj druhýkrát, alebo nás odporučil iným. Text: LUSIK TRADE, s. r. o.

LUSIK TRADE, s. r. o. Slatinská cesta 1724 018 61 Beluša Slovenská republika

tel.: +421 42 46 24 037 fax: +421 42 46 24 036 e-mail: [email protected] www.lusiktrade.sk

39

6/2013

6/2013

TriboTechnika

Univerzálny rad čelných fréz V minulom roku bola produktová skupina Taegu Mill doplnená o nové nástroje Mill Rush a Mill 2 Rush, ktoré sú určené pre široké spektrum frézovacích operácií. Ide o univerzálny rad čelných fréz s uhlom 90 °, ktoré sú v strojárstve najpoužívanejším typom. Novo vyvinuté doštičky Mill Rush si ponechávajú všetky prednosti predchádzajúcich typov, tj. reznú hranu v skrutkovici, veľmi nízky rezný odpor a presný uhol osadenia 90 °. Majú však jednu podstatnú výhodu, a to tri rezné hrany. Zákazníkom tak prinášajú predovšetkým výraznú cenovú úsporu nákladov na obrábanie. Doštičky sú v troch veľkostiach reznej hrany: 3PKT 100404(08,16) pre ap = 7 mm; 3PKT150508(16,24) pre ap=11 mm; 3PKT 190608(16,24,30,32) pre ap= 15 mm. Na obrábanie ocelí a antikorov sú k dispozícii geometrie M a ML, na obrábanie neželezných kovov je v ponuke doštička 3PHT xx - AL s brúseným obvodom a lešteným utváračom. Frézovacie telesá v rozsahu priemerov 16 až 250 mm (vrátane atypických priemerov 21, 22, 26, 30, 33 mm) a vo vyhotovení stopkovom (aj s predĺženými stopkami užšími o 1 mm ako je pracovný priemer), nástrčnom a modulárnom sú vyrobené z tepelne zušlachtenej ocele s antikoróznou povrchovou úpravou. V ponuke sú frézy s rôznou medzizubovou medzerou, samozrejmosťou je prívod chladiaceho média telesom frézy k miestu rezu. Zubové medzery sú optimalizované pre ľahký odvod triesok z miesta rezu pri vysokých rezných rýchlostiach. Základné prednosti radu Mill Rush: · široký rozsah použitia - čelné

40

· · ·

a rovinné frézovanie, zahlbovanie, ramping, plunging; nízke prevádzkové náklady; vysoká akosť opracovaného povrchu; nízke zaťaženie vretena obrábacieho stroja.

Rad Mill 2 Rush predstavuje nový koncept využívajúci obojstranné doštičky trigónovitého tvaru (6 rezných hrán). Na rozdiel od radu Mill Rush, kde sú lôžka doštičiek vyrobené s veľmi pozitívnym axiálnym uhlom, využívajú frézy Mill 2 Rush neutrálny uhol lôžka a pozitívny uhol čela je dosiahnutý špeciálne profilovaným utváračom reznej hrany. Pozitívny uhol čela doštičiek znižuje rezný odpor

a dovoľuje vysoké úbery materiálu s kľudným chodom nástroja. Stabilne fixovaná doštička je istená v lôžku rybinovito postavenou zadnou hranou lôžka. Doštičky sú v dvoch veľkostiach: · 6NGU 060404(08, 10, 16) pre ap = 6,2 mm; · 6NGU 090504(08, 10, 16) pre ap = 9,2 mm. Doštičky sú obvodovo brúsené a majú širokú Wiper plošku na dosiahnutie vysokej akosti opracovania aj pri vysokom posuve na zub. Základné prednosti radu Mill 2 Rush: · univerzálne použitie - čelné a rovinné frézovanie, bočné úbery, drážkovanie; · produktívne frézovanie s vysokým úberom materiálu; · nízke prevádzkové náklady.

TriboTechnika

Zubové spojky JAURE – osvědčené řešení pro těžký průmysl Hřídelové spojky využívající k přenosu kroutícího momentu vnější a vnitřní ozubení prokázaly v průběhu mnoha desítek let používání svoji kvalitu ve všech druzích průmyslových prostředích. Této spolehlivosti bylo dosaženo díky pozornosti k detailu v designu, odborným znalostem konstruktérů a přísnou kontrolou kvality. Tyto spojky využívají korunové ozubení, díky němuž je dosaženo

nejlepšího kontaktu na nejsilnější části zubu. Tento princip společně se zvětšeným průměrem ozubení dovoluje přenášet vysoké hodnoty momentů vzhledem k hmotnosti spojky. Spojky s dvojitým ozubením vyrovnávají poměrně velké radiální výchylky i při vysokém zatížení. Při použití varianty se spojovací trubicí vznikne hnací vřeteno, které dokáže přenášet výkon na poměrně dlouhé vzdálenosti.

Pro spolehlivý provoz zubových spojek je nezbytné správné mazaní ozubení uvnitř spojky. Tato údržba má rozhodující vliv na životnost tohoto druhu spojek a pokud není zanedbána, dosahuje životnost stejných i vyšších hodnot ve srovnání s ostatními typy spojek. Variabilita uspořádání zubových spojek je velmi široká. Mimo základních typů pro horizontální nebo vertikální aplikace, lze spojky vybavit např. brzdovým kotoučem nebo bubnem, spojovací trubicí, nebo zařízením pro omezení kroutícího momentu. Klasickým způsobem, jak ochránit nákladné zařízení před poškozením je použití střižných kolíků. Řešení je ekonomické a uplatní se zejména tam, kde dochází ke špičkám přetížení jen velmi zřídka. Pokud se nedovolené přetížení vyskytuje častěji, je lépe využít omezení momentu pomocí pouzder na hydraulickém principu- tzv.„safeset“ V mnoha náročných aplikacích se využívá možnosti úpravy zuboNavštivte nás na vých spojek dle specifických potřeb zákazníka tak, 7. - 11. 10. aby bylo dosaženo požadovaných stánek č. 076 výsledků.

MSV Brno 2013 pavilon F

BMC-TECH, s. r. o. Hviezdoslavova 29b, 627 00 Brno

www.bmc-tech.cz 41

6/2013

6/2013

TriboTechnika

Lineární hřídelový snímač LinACE™ s technologií InAxis™ LinACE je absolutní lineární snímač pro náročné aplikace, určený k zabudování do hydraulických, pneumatických a elektromechanických pohonů jako prvek polohové a rychlostní zpětné vazby. Systém snímá s přesností ± 5 µm, takže jeho uživatelé mohou využít úplnou regulaci s uzavřenou smyčkou, což značně zvyšuje bezpečnost a výkon zařízení. Systém LinACE, který představuje zcela nový přístup k lineární polohové zpětné vazbě. Snímač LinACE je složen z pevné ocelové hřídele s plně integrovanou stupnicí a posuvné čtecí hlavy bez vnitřních pohyblivých dílů.

Stejně jako u většiny pohonů je hřídel snímače vyrobena z oceli což zároveň umožňuje využít její vlastnosti magneticky měkkého materiálu. Absolutní kód pod povrchem hřídele se skládá z malých obvodových drážek, vyplněných v závislosti na aplikaci nemagnetickým materiálem, např. tvrdým chromem nebo mědí. Na závěr je povrch hřídele potažen tvrdým chromem a vyleštěn do hladka. Stupnice je pasivní, díky čemuž na ni mají vnější magnetická pole zanedbatelný vliv a snímač LinACE je zcela odolný proti znečištění. Stupnice je vyrobena pod povrchem hřídele po celém jejím obvodu, proto lze hřídelí při pohybu otáčet bez ztráty informace o poloze. Navíc, technologie výroby stupnice zanechává vnější povrch hřídele tvrdý a hladký, takže přítomnost stupnice nemá vliv na činnost pohonu. Průměry stupnic jsou dostupné v rozsahu 4 mm až 30 mm při délce snímání až 750 mm.

Tato konstrukce činí celý systém je velmi odolný proti nárazům a vibracím. Spolehlivost snímače je zaručena v širokém rozmezí provozních teplot od –40 °C do +85 °C.

42

Stupnice je snímána čtecí hlavou s integrovaným obvodem ASIC se sestavou Hallových snímačů, které poskytují robustní a spolehlivou funkčnost při zachování kompaktních rozměrů. Signály z ASIC obvodu jsou zpracovány tak, aby poskytovaly celou řadu obvyklých průmyslových výstupů, což umožňuje nahrazení tradičních analogových napěťových nebo proudových převodníků, klasických potenciometrů a lineárních snímačů vzdálenosti (LVDT). Navíc lze informace o absolutní poloze přenášet pomocí řady protokolů, např. CAN, SSI, SPI, I2C, RS422, asynchronního sériového

TriboTechnika

RS485 a PWM, s rozlišením v rozsahu 100 µm až 0,5 µm. Snímací hlavice obsahuje dvě bronzová ložiska zabudovaná do pouzdra z nerezové oceli, což umožňuje plynulý pohyb při zachování přesného vyrovnání snímače na hřídeli, a to i za nepříznivých provozních podmínek.

Inovativní brousicí technologie Název HELITRONIC představuje po celém světě špičkovou kvalitu v broušení nástrojů. Nový stroj na broušení nástrojů HELITRONIC MINI AUTOMATION představuje další stupeň vývoje sestávajících technologií pro plně automatickou a procesně jistou výrobu rotačních nástrojů při nejvyšší flexibilitě. S robotickým zakládacím zařízením a kapacitou až do 3.500 ks nástrojů nabízí tento nový vývoj nejlepší předpoklady pro výrobu nástrojů s minimálními nároky na pracovníky v nejvyšší kvalitě. Vysoká použitelnost stroje a automatizace, krátká doba přípravy při minimální potřebě pracovního místa snižují náklady na výrobu. Nástroje jako stopkové frézy, vrtáky, stupňovité

Umístění stupnice přímo na hřídel pohonu přináší z metrologického hlediska několik předností. Předně působivou přesnost systému ± 5 µm díky kompenzaci uvnitř čtecí hlavy. A také přímé měření skutečné polohy hřídele pohonu, protože stupnice je vyznačena přímo na hřídeli pohonu. Tato konstrukce odstraňuje hysterezi a mrtvý chod za současného zvýšení opakovatelnosti a stability. Snímač LinACE lze připevnit přímo k přední části pohonu a zachovat tím jeho kompaktní rozměry, snižit složitost i odstranit případné zdroje poruch, protože odpadá potřeba paralelních měřicích systémů. Tato technologie otevírá výrobcům zařízení nové možnosti pro použití pohonů v prostorově omezených a náročných aplikacích se zpětnou vazbou. Kompletní systém dodává společnost RLS, člen skupiny Renishaw. Prodejní týmy Renishaw spolu s technickým týmem RLS jsou schopny zajistit ve spolupráci se zákazníky plně integrovaná OEM řešení pro širokou škálu aplikací v oborech pohonové techniky, zdravotnictví, automatizace apod., kde jsou využívány pneumatické, hydraulické a elektrické pohony. Text a foto: Renishaw

vrtáky, stupňovité nástroje, hrubovací a dokončovací frézy a mnohé další mohou být hospodárně vyráběny v průměru 1 mm až 16 mm od počtu jednoho kusu. Ostření nástrojů v průměru od 3 mm do 100 mm je další silnou stránkou stroje HELITRONIC MINI AUTOMATION. Řízením FANUC nabízí WALTER uživatelům maximální dostupnost a spolehlivost. K tomu patří pohodlná obsluha brousicího softwaru HELITRONIC TOOL STUDIO, který se osvědčil na celém světě. HELITRONIC TOOL STUDIO je zárukou nejefektivnější a nejjednodušší obsluhy stroje a ve spojení s FEEDRATE OPTIMIZEREM se zkrátí doba broušení a výroby na minimum. Text: Walter

43

6/2013

6/2013

TriboTechnika

Panacea* na koróziu neexistuje Je všeobecne známe, že korózia ročne napácha astronomické škody. V plnej miere sa to týka aj spojovacích prvkov, pri ktorých je ekonomické kritérium výraznejšie ako v iných prípadoch spojené s rizikom straty schopnosti relevantného konštrukčného uzla plniť svoju funkciu. Oplatí sa preto tejto téme venovať primeranú pozornosť. Základným predpokladom boja s koróziou je poznanie konkrétneho korózneho systému, ktorý je vždy jedinečný. To, čo platí v jednom prípade, nemusí platiť v prípade druhom. Výstižne to vyjadruje názov tohto príspevku: Panacea* na koróziu neexistuje, inými slovami povedané Univerzálny liek na koróziu neexistuje. K tomu treba doplniť ďalší dôležitý postulát a to, že opatrenia proti korózii začínajú v konštrukcii. Konštruktér musí poznať podmienky, za ktorých bude budúca konštrukcia pracovať a podľa toho voliť materiály, primerané pevnostné charakteristiky a protikorózne opatrenia. Existujú početné prípady kolapsu konštrukcií, pri ktorých bola napr. trestuhodne zanedbaná agresivita pracovného

niť prípadnej katastrofe. Špecifikum skrutkových spojov spočíva v zmene montážnych podmienok pri skorodovaných skrutkách. Ako vyplýva z obr. 1, pri uťahovaní nových skrutiek montážnym momentom FM = 650 Nm sa vyvolá predpäťová sila cca 190 kN, zatiaľ čo pri hrdzavých skrutkách môže poklesnúť až pod 100 kN. Je to dôsledok veľkého trenia, ktoré sa musí prekonať pri uťahovaní. V takom prípade hrozí nedotiahnutie a rozpad spoja. Druhy korózie Existuje niekoľko druhov korózie. Nasledujúca schéma uvádza najčastejšie typy vyskytujúce sa v oblasti mechanického spájania súčiastok. Bez mechanického zaťaženia

So súčasným mechanickým namáhaním

Plošná korózia

Korózne praskanie (korózia od napätia) Vodíková krehkosť

Medzerová korózia Kontaktná korózia Interkryštalická korózia Jamková korózia

KORÓZIA BEZ MECHANICKÉHO NAMÁHANIA

Obr. 1 Závislosť uťahovania od stavu povrchu

prostredia. Je preto dôležité, aby kritický konštrukčný uzol bol prístupný pre vizuálnu kontrolu. Pravidelná inšpekcia môže zabrá-

Plošná korózia Plošná resp. atmosférická, korózia (obr. 2) vzniká pôsobením atmosférickej vlhkosti a agresívnych zložiek ako sú Cl¯, SO4¯ ¯ a pod. v nej obsiahnutých rovnomerne na celý povrch súčiastok. Princíp názorne dokumentuje model vodnej kvapky na obr. 3. Na elektricky vodivom povrchu leží vodná kvapka. V porovnaní s povrchom, ktorý je v kontakte so vzduchom, sa vnútro kvapky veľmi rýchlo ochudobní o kyslík. Rozdiel koncentrácie kyslíku na povrchu a vo vnútri kvapky má za následok napäťo-

* Panacea - podľa egyptskej mytológie univerzálna liečiteľka (všeliečiteľka)

44

TriboTechnika

vý potenciál, ktorý vedie k toku elektrického prúdu. Tento korózny prúd tečie cez vodu (elektrolyt) od anódy smerom ku katóde a cez kov naspäť. Pritom sa v dôsledku elektrochemickej reakcie rozpúšťa Fe vo forme iónov Fe+ a transportuje smerom ku katóde. Zároveň sa z vody katódicky vylučujú ióny OH¯, ktoré reagujú s iónmi Fe+ a tvoria Fe(OH)2. S touto zlúčeninou oxiduje O2 za vzniku červeno-hnedého oxihydrátu FeO(OH).nH 2 O, populárne nazývanom hrdza. Opatrenia: - ochranné povlaky, ako napr. Zn, Cr ai. - nerezové ocele - vetranie - pravidelná vizuálna kontrola, v prípade potreby kartáčovanie alebo výmena za nové skrutky

Výsledkom je typická červeno hnedá korózia, lokalizovaná do okolia rozhraní na skrutkovom spoji

Obr. 4 Medzerová korózia

Obr. 2 Plošná korózia

(obr. 4), pričom súvislé plochy sú bez badateľného napadnutia. Opatrenia: - Minimalizácia počtu deliacich plôch použitím polyfunkčných spojovacích prvkov (skrutky a matice s integrovanou prírubou). - Hladké deliace plochy - Podľa možnosti vylúčiť podložky - V kritických prípadoch sa môžu medzery utesniť chemicky Kontaktná korózia Kontaktná (podľa niektorých prameňov galvanická prípadne bimetalická) korózia (obr. 5) sa vyskytuje, ak sú vo vzájomnom kontakte dva kovy s rozdielnym napäťovým potenciálom v obklopujúcom prostredí, ktoré môže slúžiť ako vodivý elektrolyt. Takýto systém sa potom stáva galvanickým článkom, kde materiál s menším potenciálom, t. j. menej ušľachtilý kov, tvorí anódu a ušľachtilejší kov sa stáva katódou. Rozdiel potenciálov je hna-

Obr. 3 Model vodnej kvapky

Medzerová korózia Každá štrbina (rozhranie dotykových plôch) nasáva účinkom kapilárnych síl vlhkosť, ktorá sa vo vnútri rýchlo ochudobňuje o kyslík a uvoľňuje tak korózne reakcie. Naviac táto vlhkosť naberá mikroskopické nečistoty, obsiahnuté v obklopujúcej atmosfére a korózny proces sa tým urýchľuje.

Obr. 5 Kontaktná korózia (1 – elektrolyt, 2 – kovová súčiastka, 3 – korózny prúd, 4 – korózia)

45

6/2013

6/2013

TriboTechnika

cou silou pre tok korózneho prúdu, ktorý tečie od menej ušľachtilého kovu (anóda) k ušľachtilejšiemu (katóda), čo má za následok úber materiálu (rozpúšťanie kovových iónov) z povrchu menej ušľachtilého kovu. Opatrenia: - Základný materiál resp. ochranný povlak spojovacieho prvku by mal byť rovnaký alebo ušľachtilejší ako materiál spájaných dielov. V tabuľke č. 1 sú uvedené praktické údaje o znášanlivosti materiálov z hľadiska kontaktnej korózie - Povrch neušľachtilého konštrukčného prvku by mal byť oproti povrchu ušľachtilého spojovacieho elementu čo možno najväčší - Použitie izolovaných podložiek z umelých hmôt, pokiaľ to nespôsobí kritický pokles sily predpätia v dôsledku zosadania Materiál súčiastky Ni Cu A2/A4 Oceľ Al Zn

Ni dobrá dobrá dobrá dobrá zlá

Obr. 7 Transformačný diagram nerezovej ocele Cr - Ni

Opatrenia: - zvýšiť rýchlosť ochladzovania z kovacej resp. zváracej teploty ponorom do vhodnej tekutiny - stabilizácia ocelí Ta, Nb alebo Ti (ocele A3, A5) - pri oceliach kovaných za tepla by nemal obsah uhlíka prekročiť 0,05 %

Materiál spojovacieho prvku Cu A2/A4 oceľ Al dobrá dobrá zlá zlá dobrá dobrá zlá zlá dobrá zlá dobrá dobrá dobrá zlá dobrá možná dobrá zlá možná -

Zn zlá zlá zlá dobrá možná dobrá

KORÓZIA VZNIKAJÚCA PRI SÚČASNOM MECHANICKOM NAMÁHANÍ

Napäťová korózia Tento druh korózie je dôsledkom súčasného účinku ťahového napätia a korózneho napadnutia. Pri ťahovom namáhaní môžu byť od Tabuľka č. 1 Znášanlivosť materiálov z hľadiska kontaktnej korózie vrubu (závit ale napr. aj jamková Interkryštalická korózia korózia u nehrdzavejúcich ocelí) iniciované Tento typ korózie (obr. 6) vzniká ochudobnením praskliny, šíriace sa kolmo na smer namáhania po tuhého roztoku (matrice) najmä nerezových ocelí hraniciach zŕn, ktoré sú takto obnažené a preto o Cr prednostne v oblasti hraníc zrn pod kritickú ľahko prístupné vlhkosti a agresívnym zložkám hodnotu v dôsledku vylučovania Cr - karbidov pri atmosféry. Je to veľmi nebezpečný druh korózie, pomalom ochladzovaní z kovacej alebo zváracej preto treba venovať zvýšenú pozornosť jej elimiteploty alebo následkom vysokého obsahu C novaniu. v oceli (viď transformačný diagram na obr. 7). Opatrenia: Čím má oceľ vyšší obsah uhlíku, tým je náchylnej- Odstránenie zvyškových ťahových napätí po šia na interkryštalickú koróziu. zváraní alebo po tvárnení žíhaním - Periodická optická kontrola skrutkového spoja a včasná výmena - Správna voľba materiálu

Obr. 6 Interkryštalická korózia

46

Vodíková krehkosť Pri morení v kyselinách alebo galvanickom spracovaní sa uvoľňuje vodík, ktorý v atomárnej forme difunduje do štruktúry ocele a oslabuje kohéziu kovovej mriežky alebo v dôsledku tvorby hydroxidov spôsobuje krehkosť materiálu (obr. 8). Skúsenosti ukazujú, že už oceľ s pevnosťou 1 000 N/mm2 je náchylná k vodíkovej krehkosti, t. j. kritic-

TriboTechnika

ké sú z tohto hľadiska skrutky a matice pevnosti 10.9 a 12.9, ďalej pružné podložky a poistné krúžky pre hriadele.

Obr. 8 Lom závitových kolíkov pevnosti 10.9 čerpadla v dôsledku vodíkovej krehkosti

Opatrenia: - Kritické spojovacie prvky zinkovať žiarovo (t. j. nie galvanicky) - Ak sa bezpodmienečne požaduje galvanické zinkovanie, potom používať čistý povrch, aby bol proces morenia čo najkratší Materiál Zn - V prípade potreby Prostredie podrobiť diely žíhaniu na odstránenie Extravilán 1÷3 vodíkovej krehkosti Intravilán 6 Priemyselné ovzdušie

6 ÷ 19

Nerezové ocele Morský vzduch 2 ÷ 15 Samostatnú pozornosť Morská voda 90 HCl neodolné v súvislosti s koróziou H2SO4 neodolné skrutkových spojov si NaOH neodolné zaslúžia nerezové ocele (tabuľka č. 2). Základným legovacím prvkom nerezových ocelí je Cr, ktorý má vysokú afinitu ku kyslíku, preto na vzduchu veľmi rýchlo vytvára na povrchu ocele tenkú ochrannú pasivačnú vrstvu. Podmienkou však je prítomnosť O2 v obklopujúcej atmosfére. Ak je táto podmienka

Obr. 9 Regenerácia pasivačnej vrstvy na povrchu oceľovej súčiastky

splnená, aj v prípade lokálneho mechanického poškodenia povrchu sa ochranná vrstva veľmi r ýc h l o a u t o m a t i c ky zregeneruje (obr. 9). Odolnosť nerezových ocelí voči korózii nie je limitovaná iba vznikom ochrannej pasivačnej vrstvy, ale aj zložením obklopujúcej atmosféry. Ako vyplýva z tabuľky č. 3, Cr – Ni nerezové ocele nie sú schopné odolávať HCl a chlórovým výparom. Citlivé sú z toho hľadiska napr. vnútorné konštrukčné prvky krytých plavárni alebo konštrukcie na morskom pobreží. Ich odolnosť môže zvýšiť prísada Mo.

Symbol

Význam

F1, F2, F3 C1, C3, C4 A1 A2 A4

Feritické nerezové ocele Nerezové ocele martenzitického typu Austenitická nerezová oceľ s prísadou S Austenitická nerezová oceľ Cr - Ni Austenitická nerezová oceľ Cr – Ni - Mo Austenitická nerezová oceľ Cr – Ni – Mo, stabilizovaná Ti, Nb alebo Ta

A5

Tabuľka č. 2 Nerezové ocele

Nelegované ocele Uber materiálu [µm/rok] 4 2 60 4 2 70 8 4 170 6 3 170 15 ÷ 100 15 ÷ 30 170 neodolné 30 neodolné 15 ÷ 150 8 neodolné 75 8 relatívne odolné Ms 63

Cu

Nerez Cr-Ni 18/9 <2 <2 <2 <2 <2 2100 <2 ~5

Tabuľka č. 3 Odolnosť materiálov

Záver Ako vyplýva z vyššie uvedeného, existuje viac druhov korózie a každá sa riadi vlastným mechanizmom. Poznanie tohto mechanizmu je základným predpokladom pre patričné protikorózne opatrenia. Je nezameniteľnou úlohou a zodpovednosťou konštruktéra tento mechanizmus ovládať a poznať podmienky, v ktorých bude budúca konštrukcia pracovať. Skúsenosti totiž naznačujú, že najčastejšou príčinou kolapsu konštrukcií nie sú nepredvídateľné „vis major“ vplyvy, ale často nepredvídané štandardné správanie sa materiálov v daných podmienkach. Preto je dôležitá v tomto smere osveta a preto aj tento príspevok. Jozef Dominik www.ferodom.sk

47

6/2013

6/2013

TriboTechnika

Nové trendy ve výrobě a provozování vstřikovacích forem Vytvoření popisů, log a znakových polí se ve vstřikovacích formách doposud provádělo CNC frézováním či hloubením. Některé oblasti přitom byly pro tyto způsoby opracování tabu, protože při nich nebylo možné bez problémů realizovat požadovanou kvalitu, velikost, či hrozilo poškození okolních ploch. Tyto problémy jsou tím větší, čím větší rozměry, hmotnost a složitost tvarů vstřikovací formy mají. Velmi problematickou je třeba realizace popisu do zrcadlově leštěných či chemicky dezénovaných ploch. Při frézování vznikají například otřepy na hranách, při hloubení musí být hloubené místo ponořené v dielektriku, což může vést k poškození struktury okolní plochy. Výše uvedené problémy s výhodou řeší mobilní laserový gravírovací systém HCP10, který je určen především k mobilnímu gravírování do nástrojů a forem bez omezení jejich hmotností či rozměry. Systém HCP10 byl podroben rozsáhlému testování u zákazníků s vysokými nároky na kvalitu provedení (např. BMW, JAGUAR, VW,…), kde dosáhl vynikajících výsledků. V tomto roce získal na mezinárodních veletrzích FOR INDUSTRY Praha a MSV Nitra Slovensko ceny veletrhu. Systém je chráněn užitným vzorem č.25745. Tento nový přístup k provádění např. nápisů, log, datumových polí a dalších tvarově náročných ploch

na velkých formách má oproti CNC frézování, či elektrojiskrovému hloubení výhodu ve výrazně niž-

48

ších výrobních nákladech včetně energetické náročnosti, v přesnějším provedení požadovaných tvarů, a to i o minimálních rozměrech a výrazných časových úsporách. Formy přitom není nutné nijak demontovat, stačí je pouze otevřít. Velkou výhodou je i to, že je možné gravírovat do již zkompletovaných nástrojů či forem. Také nebezpečí poškození okolí plochy obráběné laserovým paprskem je výrazně nižší – při tvorbě nápisů do chemicky dezénovaných tvarů a zrcadlově leštěných povrchů jsme dosáhli nesrovnatelně lepších výsledků. Kromě gravírování je možné systém HCP10 využít například i pro snižování tvarových ploch pomocí laserového obrábění, které jsou pro konvenční obrábění či hloubení nepřístupné, a to o definované hodnoty.

TriboTechnika

Možné materiály pro gravírování: Je možné gravírovat širokou škálu materiálů od nástrojových ocelí v tvrdostech od nekalených až do 62 HRc, přes nejrůznější typy kovů (např. nejrůznější slitiny duralu, bronzi, titan, zinek,...), měď, grafit (např. pro výrobu elektrod),...

mi vlastnostmi (hloubkové gravírování, gravírování malých dílů i velkých forem, gravírování do tva-

Stručný popis systému HCP10 Systém HCP10 je univerzální, je určen pro hluboké gravírování a laserové obrábění jak malých, tak i velkoobjemových dílů. Speciální konstrukce a minimální hmotnost a rozměry laserové hlavy (světový unikát), pracovní stojan s vypínatelným magnetickým uchycením (jediný svého druhu – pro nastavení správné polohy laserové hlavy má čtyři nezávislé pracovní osy: X, Y, Z a rotační osu), výkonná řídící jednotka se zabudovanou digitální platformou pro celkové řízení a diagnostiku procesu gravírování, včetně komfortního SW vybavení, které spolupracuje s celou řadou dalších SW, umožnily vytvoření přenosného gravírovacího systému s naprosto novou konstrukcí: z transportního kufru, který obsahuje všechny části laserového systému HCP10, je možné ve velmi krátké době vytvořit kompaktní pracoviště i s pracovním stolem na kterém je možné gravírovat díly do hmotnosti 10 kg, nebo lze gravírovat mimo stůl i např. rových ploch, nastavitelnost, přenositelnost, finanční úspory, kvalita) Porovnání laserového gravírování pomocí HCP10 se stávajícími technologickými procesy:

na mnohatunových nástrojích či formách a to do jejich libovolné části – systém HCP10 si poradí i s tvarovými plochami. Porovnání přenosného laserového gravírovacího systému HCP10 s ostatními laserovými systémy: Podle našich informací je námi vyvinutý systém HCP10 v současné době jediným laserovým systémem na českém i světovém trhu s výše uvedený-

Další aplikační možnosti: Laserový gravírovací systém HCP10 mimořádně vhodně doplňuje laserové navařovací systémy řady ACP, které byly oceněny třemi zlatými medailemi na mezinárodních veletrzích (MSV Brno ČR 2004, Plastpol Kielce PL 2005, MSV Nitra Slovensko 2006), pomocí nichž lze vyvařovat poškozené tvary nástrojů či forem, tyto návary následně speciálními přístroji a nástroji opracovat do původních rozměrů a na místo vygravírovat nový požadovaný nápis či tvar. Takto je možné renovovat i mnohatunové formy vcelku, aniž by bylo nutné je demontovat. Dosažené časové a finanční úspory takových renovací jsou přitom mimořádné, kvalita vynikající. Tex a foto: MEPAC

49

6/2013

6/2013

TriboTechnika

Průmyslové brzdy Sibre Diskové brzdy s elektrohydraulickým odbržďováním Aplikace Vhodná pro využití jako servisní nebo nouzová brzda pro velké obvodové rychlosti a pro zvýšené množství brzdných cyklů. Využití nalezneme například u jeřábů, bagrů dopravníků apod.

-

Konstrukční výhody - Pevná konstrukce, nízkoúdržbová teflonová pouzdra ve všech montážních otvorech

-

Čepy vyrobené z korozi a kyselinovzdorné nerez oceli Plynule nastavitelná brzdná síla Vždy stejný brzdný moment nezávislý na směru rotace disku Snadno vyměnitelné bezazbestové obložení pro rychlosti až 85 m/s a teploty až do 850 °C Vždy stejná mezera mezi kotouči a obložením díky systému SIBRE wear compensator Vždy stejná vzdálenost mezi diskem a jednotlivými čelistmi díky technolgii SIBRE synchro – linkage

Bubnové brzdy Série TE byla vyvinuta s ohledem na nejaktuálnější trendy a nejmodernější současné technologie vzhledem k normě DIN 15435. Tato

řada byla navrhnuta pro využití ve strojírenství, metalurgii, v jeřábový a dopravníkových zařízeních, pro využití nad zemí i v podzemí, stejně jako ve větrných turbínách.

Diskové brzdy bez elektrohydraulického odbržďování Aplikace Vhodné pro využití jako záložní bezpečnostní brzda např. u kontejnerových jeřábů, slévárenských jeřábů, lanovek apod. Vhodné pro velmi náročné provozy, kde dosahují brzdné momenty hodnot až několika stovek kNm Konstrukční výhody - Maximální bezpečnost díky rychlé odezvě - Praktické a bezúdržbové díky

50

-

unikátnímu designu využívajícímu jedno hydraulické těsnění na válec Nulový přenos tangenciálních sil na písty a jejich těsnění Vhodné pro různé tloušťky kotoučů Snadná a rychlá výměna obložení a jeho seřízení

Doplňková výbava - Snímače polohy brzdy a stavu obložení - Hydraulický zdroj - Montážní konzole - Kartáče pro čištění disků - Skříně Text: BMC-TECH, www.bmc-tech.cz

6/2013

TriboTechnika

Vybrané příklady vad povlaků žárového zinku Při žárovém zinkování prováděném závěsovým způsobem nelze z důvodu nezbytných kontaktních míst dosáhnout zcela bezvadného stavu pozinkované součásti, neboť po odstranění zavěšovacího prostředku (drátu, háčku, přípravku apod.) je každý díl postižen otřepem a odprýsknutím povlaku. Kromě těchto nutných vad, mohou se na pozinkovaných součástech z různých příčin vyskytnout nepokovená místa nebo místa s nedostatečnou tloušťkou povlaku. Vysoká účinnost a dlouhodobá trvanlivost protikorozního systému provedeného žárovým pozinkováním je poměrně málo citlivá na jakost naneseného povlaku, přesto platí určitá kvalitativní měřítka, kterými se řídí přejímací zkoušky. Podstatnými znaky jsou tloušťka povlaku a jeho případná absence na funkční ploše. Tloušťka je z hlediska hodnocení jediným povinným znakem, který lze při dodržení postupů předepsaných v technické normě ČSN EN ISO 1461 přesně kvantifikovat. Při absenci povlaku platí, že veškerá

Obr. 1 Kontaktní místo po drátu

místa bez zinkového povlaku na pozinkované součásti musí být opravena. Nepokovené plochy určené pro opravu přitom nesmí být v součtu větší než 0,5 % celkové plochy povrchu součásti a současně jednotlivá nepokovená plocha určená pro opravu nesmí být větší než 10 cm2. Mezi objednate-

52

lem a zhotovitelem povlaku však může být uzavřena jiná dohoda. Pro povlaky žárového zinku nanesené kusově ponorem platí, že drsnost povlaku je relativní pojem a hodnotí se především z hlediska funkčnosti příslušné plochy na součásti. Klade-li objednatel zvýšené nároky na hladký povrch, měl by být dosažitelný standard kvality předem ověřen na vzorku. Obvyklé zkoušky vzhledu povlaku jsou prováděny ze vzdálenosti cca 1 m vizuální kontrolou bez optických pomůcek. Na povlaku nesmí být ostré výstupky, pokud by mohly způsobit poranění. Nepřípustná jsou nepokovená místa na plochách, pro které je povlak z hlediska jejich funkce důležitý. Výskyt tmavších nebo světlejších míst nebo některé povrchové nerovnosti, stejně jako postižení

Obr. 2 Kontaktní místo po přípravku

bílou rzí nesmí být důvodem k odmítnutí, pokud je při přejímacích zkouškách tloušťka povlaku vyšší než předepsaná minimální hodnota. Přilnavost povlaku k podkladu běžně není zkoušena, neboť závisí na vlastnostech podkladového materiálu. V komerčních zinkovnách jsou pokovovány nestandardní dílce zhotovené z rozmanitých, často nespecifikovaných a vzájemně zkombinovaných podkladových materiálů. Nastavení specific-

TriboTechnika

kých parametrů k nanášení povlaku pro každý materiál zvlášť je vyloučené. Podmínky pro nanášení povlaku závěsovým způsobem jsou optimalizovány tak, aby jeho vlastnosti byly na běžně používaných substrátech (konstrukční ocele) co nejvíce vyrovnané.

Přeložky a šupiny Některé válcované polotovary jsou postiženy povrchovými vadami, jako jsou přeložky (obr. 3) a šupiny. Poruchy jsou zpravidla vyplněny okujemi. Při moření je wustit ze spár pod přeložkami rozpuštěn a do vzniklých dutinek vniká mořicí kyselina,

Obr. 3 Přeložka na podkladové oceli

Obr. 4 Vady povlaku od přeložek

Obr. 5 Zinek na zaokujeném povrchu

Kontaktní místo po zavěšovacím prostředku Pro žárové pozinkování různorodých nestandardních dílců závěsovým způsobem musí být tyto součásti vhodným způsobem připevněny na závěsy, se kterými je pak možno mechanizovaným způsobem manipulovat. K zavěšení se v praxi využívají různé přípravky, řetězy a především dráty. V místě kontaktu zinkované součásti se zavěšovacím prostředkem dojde při zinkování k jejich vzájemnému spájení a při následném svěšování ze závěsu k odloupnutí zinkového povlaku (obr. 1). Okraje kontaktního místa jsou postiženy otřepy, které musí být vyhlazeny. Absenci povlaku na kontaktním místě je nutno vyspravit v souladu s normou ČSN EN ISO 1461, proto jsou přípravky řešeny tak, aby souvislá nepokovená plocha k opravě nepřesáhla stanovenou mez 10 cm2 (obr. 2).

Obr. 6 Metalografie povlaku na okujích

případně tavidlo. Následně při ponořování dílce do zinkové lázně roztok nasycený solemi železa vykypí a kontaminuje okolní povrch součásti. Poluce v okolí přeložek způsobí vady povlaku (obr. 4). Nedostatečné moření Moderní výrobní postupy ve válcovnách zahrnují operaci odstraňování okují z válcovaného materiálu. Pokud je součást určená k pozinkování zhotovena ze zaokujeného materiálu, přítomnost hematitu na povrchu oceli nemusí být v zinkovně zjištěna. Oxid železitý je v mořicí lázni velmi obtížně rozpustný a souvislá vrstva oxidu železitého může na významné části povrchu zinkované součásti přetrvat i po moření. Železo vázané v oxidech se v zinkové lázni nemůže uvolnit, a proto do metalurgické reakce se zinkem nevstupuje.

53

6/2013

6/2013

TriboTechnika

Zaokujený povrch oceli aktivovaný naneseným tavidlem je v roztaveném zinku poměrně dobře smáčivý a čistý zinek na takovém podkladu ulpí. Při

gická reakce mezi železem a zinkem proběhnout a příslušná plocha zůstane nepokovená (obr. 9). (Poznámka: Platí, že i vhodné separátory musí být

Obr. 7 Popis organickou barvou

Obr. 8 Vada v důsledku popisu dílce

Obr. 9 Nevhodný separátor

Obr. 10 Montážní svar

vynoření ze zinkovací lázně ztuhne a zinkový povlak je v takovém případě tvořen výhradně čistým zinkem, netvoří se železo-zinkové slitinové vrstvy. Na rozdíl od slitinového povlaku takový povlak není propojen se substrátem a jeho tloušťka i přilnavost jsou velmi nízké (obr. 5 a 6). Popis dílce nebo aplikace nevhodného separátoru Na dílcích předávaných k pozinkování nesmí být žádné popisy barvami nebo značkovači, které jsou nerozpustné ve vodě. Na značených plochách se povlak žárového zinku nevytvoří (obr. 7 a 8). Některé separátory používané při svařování proti ulpívání perliček v okolí svaru nejsou z povrchu svařence odstranitelné běžnou chemickou předúpravou prováděnou v žárových zinkovnách (jedná se zejména o spreje s vysokým obsahem silikonu). Je-li povrch součásti určené k pozinkování kontaminován nevhodným chemicky odolným separátorem, je to v zinkovně obtížně zjistitelné. Na takto znečištěném povrchu nemůže metalur-

54

aplikovány v přiměřené míře, jejich předávkování může rovněž vést k vadám pozinkování. ) Montážní svary Nelze vyloučit případy, kdy je nutno žárově pozinkované dílce při montáži svařit do větších celků. Ačkoliv norma ČSN EN ISO 1461 nepřipouští možnost opravy místa s absencí povlaku na ploše větší než 10 cm2, toto ustanovení má platnost jako podmínka pro přejímací zkoušky mezi zhotovitelem povlaku a jeho objednatelem. Není tím vyloučena možnost uzavření jiné dohody, či provedení svarových spojů (obr. 10) nebo jiných dodatečných úprav žárově pozinkovaných dílců objednatelem. Norma ČSN EN ISO 14713-1 uvádí, že povlak zinku má být ze svarových ploch a jejich okolí odstraněn, aby se zajistila co nejlepší kvalita svarového spoje a aby svářeč nebyl vystaven vdechování zinkových výparů, které vyvolávají takzvanou zinkovou horečku. Ing. Vlastimil Kuklík, Wiegel CZ žárové zinkování s. r. o.

TriboTechnika

Kontrola kvality a znižovanie kmitania nových zariadení Vibrodiagnostické merania sa v bežnej praxi najčastejšie využívajú na meranie stavu strojov, stavu ložísk a identifikovanie skrytých porúch zariadení alebo na kontrolu kvality vykonanej opravy. Tieto merania poskytujú užitočné informácie pre údržbu, pomáhajú pri rozhodovaní či je potrebné vykonať opravu, a ak áno, aké zásahy sú potrebné, aby sa odstránili všetky zdroje poruchy, nielen ich následky. Je to zaužívaná metóda v prediktívnej údržbe, ale vibrodiagnostika sa uplatňuje aj v inej oblasti ako údržba. V poslednom čase sa čoraz viac stretávame s tým, že niektorí výrobcovia rotačných zariadení s cieľom zvýšenia kvality a konkurencieschopnosti výrobkov zavádzajú vibrodiagnostické meranie, alebo aspoň meranie mohutnosti kmitania na výrobkoch pred vyexpedovaním. Protokol o meraní dokazujúci nízku úroveň mohutnosti kmitania je súčasťou dokumentácie stroja pri preberaní. Kontrola kvality nových zariadení z hľadiska kmitania Najjednoduchšia metóda výstupnej kontroly z hľadiska kmitania je meranie mohutnosti kmitania. Ale mohutnosť kmitania neposkytuje dostatočné informácie o príčinách nevyhovujúceho stavu.Kompletné riešenie dáva spektrálna analýza, ktorou zisťujeme zdroje zvýšeného kmitania. Zo skúsenosti môžem konštatovať, že pri meraní zo 100 nových zariadení cca. 15 % kontrolovaných nových strojov potrebovalo nejaký dodatočný zásah. Najčastejšími chybami bola nevyváženosť, alebo prevádzka v rezonancii pri kritických otáčkach. Okrem niektorých extrémnych prípadov neboli namerané hodnoty nebezpečne vysoké, ale boli nad prípustnou hraničnou hodnotou. To znamená, že zákazník by si bez prístroja ani

nevšimol vyššie hodnoty, ale pôsobiace vyššie dynamické sily by predčasne zničili ložiská, možno tesne po záručnej dobe. Budeme sa teda venovať najčastejším chybám nových zariadení: nevyváženosti a prevádzkovaní v rezonancii. Nevyváženosť nových zariadení Ako je to možné, že nové zariadenie je nevyvážené, keď boli jednotlivé rotačné súčiastky vo výrobe vyvážené? O nekvalitne vykonanom vyvažovaní niektorých súčiastok teraz nebudeme uvažovať. Pri výrobe všeobecného zariadenia, napr. ventilátora poháňaného elektromotorom, spojeného so spojkou, sú niektoré rotačné jednotky vyrobené na mieste a iné dodané od iných výrobcov. Napríklad hriadeľ, obežné koleso a rám ventilátora sú vyrobené na mieste výroby, elektromotor, spojka a ložiskové domce sú kúpené od iných dodávateľov. Aj keď predpokladáme, že každá rotačná súčiastka bola kvalitne vyvážená, 100 percentné vyváženie neexistuje. Vždy zostane nejaké zostatkové nevyváženie, pri ktorom je ťažisko do určitej miery vysunuté zo stredu otáčania. Na obrázku 1 vidíme všeobecný stav nevyváženosti jednotlivých zložiek zariadenia, pričom každá rotačná jednotka spĺňa kritériá maximálnej dovolenej zostatkovej nevyváženosti.

Obrázok 1 - Polohy ťažísk po vyvážení s dovolenou zostatkovou nevyváženosťou

Ak bude vzájomná poloha rotačných jednotiek po montáži podobná ako na obrázku 1, výsledná nevyváženosť bude pravdepodobne vyhovujúca

55

6/2013

6/2013

TriboTechnika

a spĺňa kritériá celkovej maximálnej dovolenej zostatkovej nevyváženosti. V skutočnosti je poloha a miera vysunutia ťažiska od osi otáčania neznáma, teda vzájomná poloha rotačných jednotiek po montáži je náhodná. V nešťastnom prípade môže byť usporiadanie podľa obrázku 2.

Obrázok 2 - Náhodne nevýhodná vzájomná poloha rotačných jednotiek

Pri konfigurácii podľa obrázku 2 boli jednotlivé rotačné jednotky vyvážené kvalitne a napriek tomu po montáži vzniká dynamická nevyváženosť. Pri kontrolnom meraní s veľkou pravdepodobnosťou nameriame vyššie hodnoty kmitania ako sú odporúčané technickými normami. Uvedený nedostatok nových zariadení môžeme odstrániť dodatočným vyvažovaním zariadenia po montáži na mieste pred vyexpedovaním. Na to slúži prenosný vibrodiagnostický prístroj s vyvažovacou opciou. Metóda vyvažovania na mieste pri prevádzke/montáži je rýchla a presná, pretože je poslednou operáciou a na mieste už nedochádza k iným úpravám, zásahom. Stroj, ktorý bol vyvážený ako celok po montáži, je už len zabalený a vyexpedovaný do cieľovej prevádzky. Princíp vyvažovania na mieste znázorňuje obrázok 3.

jov hovoríme vtedy, ak vlastná, rezonančná frekvencia sústavy je totožná s frekvenciou otáčania rotačnej časti alebo jeho násobkami respektíve podielmi. V tom prípade stačí malá budiaca sila vyvolaná napríklad miernou nevyváženosťou, na ktorú bude vysoká odozva, pretože rezonancia má tzv. „zosilňujúci“ charakter. Ako sme vyššie uviedli, určitá zostatková nevyváženosť vždy pôsobí na otáčkovej frekvencii, čiže pri prevádzkovaní v rezonancii vždy je určité budenie, ktoré bude zosilnené vplyvom rezonančnej frekvencii. Z obyčajného vibračného spektra nie je možné identifikovať tento jav, pretože sa zvyšuje amplitúda práve na otáčkovej frekvencii, podobne ako u nevyváženosti, nesúosovosti alebo iných chýb súvisiace so zvyšovaním amplitúdy na otáčkovej frekvencii. Sú určité znaky, ktoré signalizujú možnosť rezonancii, ako napríklad nestabilná fáza, pomalá cyklická zmena amplitúdy na otáčkovej frekvencii alebo, ak neúmerne malá hmotnosť závažia prináša zlepšenie pri vyvažovaní. Ak je takéto podozrenie, rezonančnú frekvenciu identifikujeme s tzv. Bump Testom alebo s meraním pri nábehu/dobehu. Prevádzka pri rezonancii je nežiadúci jav, ktorý vo všeobecnosti môžeme odstrániť dvoma spôsobmi. Prvý vyplýva priamo z definície rezonancie podľa normy STN ISO 2041: „rezonancia v sústave pri vynútenom kmitaní existuje vtedy, keď ľubovoľne malá zmena frekvencie budenia má za následok zmenšenie odozvy sústavy“. To znamená, že meníme frekvenciu budiacej sily, teda otáčky. Toto riešenie je značne obmedzené, pretože otáčky môžeme meniť iba pri zariadeniach s prevodom napríklad zmenou priemeru remeníc, ak to charakter budúcej prevádzky dovoľuje. Druhá metóda je odladenie systému, to znamená posunutie rezonančného pásma do frekvenčného rozsahu, kde nie je žiadne budenie. Uvedené možnosti riešenia sú znázornené na obrázku 4.

Obrázok 3 - Princíp vyvažovania na mieste na vlastných ložiskách

Rezonančná frekvencia, prevádzka nových zariadení pri kritických otáčkach Ďalším dôvodom zvyšovania mohutnosti kmitania nových zariadení je prevádzka v rezonancii, alebo prevádzka pri kritických otáčkach. O rezonančnom jave pri prevádzkovaní rotačných stro-

56

Obrázok 4 - Rezonancia a jej odladenie, R- rezonančné pásma, O - otáčky.

Vo všeobecnosti pre rezonančnú frekvenciu platí vzorec:

1 k f = r 2p m kde: k - je silová konštanta (tuhosť) m - je hmotnosť Zo vzorca vyplýva, že so zväčšením tuhosti (k) rezonančná frekvencia sa zvyšuje (posunie sa smerom hore), a so zväčšením hmotnosti (m) rezonančná frekvencia sa znižuje (posunie sa smerom dole). Zmena hmotnosti nových zariadení je vylúčená, možno ju zrealizovať iba vo vývojovom štádiu. Dodatočná zmena tuhosti je možná, s uvedením dôvodu zmeny v technickej dokumentácii. Jedno z riešení je dodatočné podoprenie motora podľa obrázku 5, ktorú sme realizovali pri dúchadle. Uvedenou úpravou sme odladili rezonančnú frekvenciu systému.

Obrázok 5 - (a) upevnenie motora k dúchadlu, (b) úprava upevnenia po odladení rezonančnej frekvencie

Záver Popísané riešenie sa na prvý pohľad môže zdať univerzálne. Je zrejmé, že ak spevníme uchytenie, kmitanie viac menej klesne. Ale pozor! Ak sa to stane bez toho, že by sa vedelo konkrétne čo spôsobuje zvýšené kmitanie, časom toto spevnenie môže prasknúť a poškodzujú sa aj ďalšie časti stroja. Skutočný zdroj vibrácie sa tým totiž neodstráni a porucha naďalej prejavuje svoj účinok. V našom prípade spevnenie prinieslo trvalé riešenie práve preto, lebo zdrojom vyšších vibrácií bol výlučne rezonančný jav, ktorý sme odstránili s tým, že sme zmenili rezonančnú vlastnosť stroja. Ak zdrojom vyššieho kmitania je nevyváženosť, alebo iná anomália, namiesto podoprenia treba riešiť konkrétny daný problém. Text: Ing. František Molnár

www.solartechnika.sk

www.tribotechnika.sk

www.techpark.sk

6/2013

TriboTechnika

Zinganizácia – obnova a nanášanie zinkových povlakov na oceľové výrobky Na ochranu oceľových konštrukcii pred napadnutím koróziou je možno použiť viacero spôsobov a materiálov. Jednou zo základných novokoncipovaných noriem, ktorá sa zaoberá práve touto oblasťou, je norma EN ISO 12944 s názvom „Náterové látky. Protikorózna ochrana oceľových konštrukcií náterovými systémami.“, ktorú v roku 2001 prebrala i STN. Uvedená norma sa zaoberá ochranou oceľových konštrukcií náterovými systémami a povlakmi tak, aby sa tým dosiahla primeraná protikorózna ochrana a aby bolo možné jej priebežné i prevádzkové hodnotenie a kontrola. Na zaistenie účinnej ochrany oceľových konštrukcii je potrebné, aby investori, projektanti, konštruktéri, technológovia, realizátori a kontrolóri povrchových úprav , ale i výrobcovia náterových hmôt mali pri vytváraní ochranných povrchov a realizácii systémov protikoróznych ochrán čo najkompletnejšie, jednoznačné a zrozumiteľné informácie o požadovanej protikoróznej ochrane, aby sa vyhli prípadným problémom a nedorozumeniam pri jej realizácií. Zvlášť aktuálna je ochrana proti korózii tých časti oceľových konštrukcií, ktoré boli pôvodne žiarovo zinkované a zinková vrstva je už čiastočne alebo výraznejšie degradovaná, alebo boli oceľové výrobky zvárané, ohýbané, alebo iným spôsobom došlo k aktivácii atómov v kovových štruktúrach. Tak napríklad v mieste zvaru a v prechodovej oblasti zvaru a základného kovu je najaktívnejšie prostredie pre rýchly priebeh korózie. V praxi je veľmi dobre vidieť ako sú práve na miestach zvarov oceľových konštrukcií a v okolí organické ochranné nátery najskôr poškodené a vznikajú tam produkty oxidácie železa. ZINGA – základ ZINGANIZÁCIE, tzv. studeného zinkovania Galvanický systém ZINGA je jed58

Galvanický systém ZINGA aplikovaný na oceľovom požiarnom schodišti SPP Bratislava - (2 x 60 µ ZINGA)

TriboTechnika

nozložkový kompozit obsahujúci elektrolitický zinkový prach s čistotou 99,995 %, ktorý poskytuje katodickú ochranu železných kovov. Je to unikátny systém a môže byť použitý aj ako alternatíva k zinkovaniu v tavenine (žiarové zinkovanie), metalizácii a galvanickému zinkovaniu. Ďalšími zložkami sú polyesterová živica, pigmenty a aromatické riedidla neobsahujúce toluén, xylén ani methyl-ethyl-ketóny. Po aplikácií, v suchom stave obsahuje minimálne 96 % zinku.

Spôsoby nanášania Aplikácia tzv studeného zinkovania hmotou ZINGA je možná: 1. a) natieraním štetcom v hrúbke jednej vrstvy cca 25 až 30 µ b) nanášaním valčekom v hrúbke jednej vrstvy cca 40 µ

Fyzikálne vlastnosti: - fyzikálne skupenstvo (pri 20 °C): hustá kvapalina - relatívna hustota (pri 20 °C): 2,67 kg/dm³ - veľkosť zinkových častíc: cca 1 až 4 µ ( obr. 1 ) - obsah sušiny: 79,6 % hmotnostných 58 % objemových - bod vzplanutia: 47 °C (horľavina II triedy) - farba: kovovošedá, odtieň závislý od vzdušnej vlhkosti - viskozita (DIN 4/20 °): 66 sek. - VOC 474 gr/lit. Použitie Galvanický systém ZINGA sa môže použiť ako primárny alebo finálny náterový systém antikoróznej ochrany kovových konštrukcií oceľových objektov, mostov, lodí a iných kovových výrobkov, na opravu poškodených žiarovo alebo galvanicky upravovaných kovových výrobkov, na konštrukcie, ktoré z hľadiska rozmerov alebo nepriaznivého vplyvu vysokej teploty nemôžu byť klasicky za tepla galvanizované. Rovnako sa používa aj na lokálne opravy už existujúcich galvanicky alebo za tepla upravených povrchov, napr. na miestach po zváraní, abrázii, miestnom poškodení a pod. Predúprava povrchu pred nanášaním Kovové povrchy musia byť pred vlastnou aplikáciou náterovej hmoty ZINGA čisté, odmastené a zbavené pevne nedržiacich časti korozných produktov. Ak sa vyžaduje katodická ochrana porovnateľná s galvanizáciou za tepla, v takom prípade je nutné očistenie povrchu otryskaním v kvalite najmenej Sa 2,5 pri drsnosti povrchu Ra 50 - 70 µ podľa ISO 8503-21. V prípadoch menšej protikoróznej náročnosti je možno náterovú hmotu ZINGA aplikovať i na mierne korózne napadnutý povrch. Hladké povrchy je nutné pred aplikáciou zdrsniť na úroveň ST 2,5.

Obr. 1 Štruktúra nástreku ZINGA (elektrónový riadkovací mikroskop, zväčšenie 1 000 x)

2.

3.

nízkotlakým striekaním pomocou stlačeného vzduchu, tlak 0,3 – 0,4 MPa, priemer dýzy 2,2 2,5 mm, riedidlo Zingasolv cca 5 – 7 %. vysokotlaké striekanie (airless - bezvzduchové), tlak 8 – 12 MPa, priemer dýzy 2,2 – 2,5 mm, riedidlo Zingasolv cca 2 – 4 %.

Doba schnutia je relatívne veľmi krátka, náter je nelepivý po 10 minútach pri teplote okolia 18 °C, mechanický odolný je po 48 hodinách. Aplikácia ďalšej vrstvy ZINGA je možná po cca 1 hodine, ostatné druhy kompatibilných náterov je možno aplikovať do 24 hodín. V prípade vytvorenia zinkových solí, tieto treba odstrániť kartáčovaním s čistou vodou. Teoretická výdatnosť galvanického systému ZINGA - studeného zinkovania je v závislosti od použitého spôsobu a požadovanej hrúbky vrstvy. Pri hrúbke 50 µ suchého filmu je vydatnosť cca 4,2 m²/ kg. Text a foto: Ing. František Jaš, CSc. V nasledujúcom vydaní TriboTechniky prinesieme druhú časť článku, kde sa budeme venovať princípom ochrany Zinganizáciou.

59

6/2013

6/2013

TriboTechnika

Ekonomika pri používaní syntetických mazív V predchádzajúcom vydaní sme sa venovali téme “Syntetické mazivá – áno, alebo nie”. Dnes by som rád uviedol konkrétne príklady na výpočet ekonomiky, či “ekonomičnosti” používania syntetických mazív. Príklad 1: Keramický priemysel – hydraulický systém Pôvodný stav: - minerálny hydraulický olej triedy HLP 46 podľa DIN 51524 časť 2 - náplň oleja v jednom lise: 800 litrov - teplota oleja v systéme: 105 °C (olej sa prehrieval jednak prácou lisu, jednak od sálavého tepla z okolia Problémy: minerálny olej, ktorý dlhodobo pracoval pri extrémnej teplote tvoril lepivé kaly a karbonizoval. Dôsledkom toho bolo zalepovanie a poškodzovanie servoventilov. Linka sa musela z tohto dôvodu odstaviť, servoventily sa museli čistiť a vymieňať. Olej sa pri týchto podmienkach musel 2-krát ročne vymieňať. Bilancie: Cena oleja: 1,60 €/liter, 2 x 800 litrov = 1 600 litrov Cena za olej spolu: 2 560 € Ročné náklady na servoventily (výmena, čistenie, nákup nových): 8 640 € Celkové ročné náklady na zariadenie v súvislosti s olejom: 2 560 + 8 640 = 11 200 € Riešenie: Minerálny olej sa nahradil syntetickým hydraulickým olejom na báze PAO. Hlavné benefity: olej nepodliehal takému výraznému tepelno-oxidačnému starnutiu,

60

ako minerálny olej. Tým pádom sa v ňom netvorili kaly, ani karbóny a za celý rok nemusel byť vyčistený, ani vymenený ani jeden servoventil. Bilancie: Cena oleja: 6 €/liter, 1 x 800 litrov, Ročné náklady na olej: 4 800 € Ročné náklady na servoventily: 0 Celkové ročné náklady na zariadenie v súvislosti s olejom: 2 560 + 8 640 = 11 800 € Úspora: 11200 – 4800 = 6 400 € Pri tomto výpočte nie sú zahrnuté straty kvôli výpadkom vo výrobe pri výmene servoventilov počas používania minerálneho oleja, čo by ešte zvýšilo sumu, vyjadrujúcu úsporu pri prechode na syntetický PAO-olej. Pozn.: Je potrebné si uvedomiť, že platí orientačné pravidlo, ktoré sa týka životnosti minerálneho hydraulického oleja. Pri jeho používaní pri teplotách nad 60 °C, každých 10 °C, o ktoré prevýši teplota „hraničných” 60 °C, spôsobí skrátenie životnosti oleja o polovicu, teda rozdiel 20 °C spôsobí skrátenie o ¾, teda len na ¼ životnosti pri „normálnej” pracovnej teplote, 30 °C na 1/8 atď. S týmto by mal výrobca zariadenia a jeho užívateľ počítať už pri prvej náplni oleja. Príklad 2: Metalurgický priemysel – valčeková trať kontinuálneho liatia ocele Pôvodný stav: počet ložísk: 200 plastické mazivo: minerálny olej + vápenatý komplex spôsob mazania: kontinuálne domazávanie pomocou centrálneho mazacieho systému Ročná spotreba maziva: 40 000 kg Cena: 7 €/kg Bilancia: 40 000 x 7 = 280 000 €

TriboTechnika

Problémy: obrovská spotreba maziva, výpadky vo výrobe kvôli zlyhávaniu centrálneho mazacieho systému, a hlavne ložísk, v dôsledku extrémnej teploty. Mazivo karbonizovalo a napekalo sa v tenkom potrubí centrálneho mazacieho systému a tiež vytekalo z ložísk a ani kontinuálne domazávanie nezabránilo výpadku určitej časti ložísk. Riešenie: Náhrada maziva za špeciálne syntetické mazivo na báze polyfluorovaných polyalkyléterov, zahustených PTFE (polytetrafluóretylén – TEFLON). Mazivo sa použilo len na naplnenie všetkých ložísk: náplň všetkých ložísk: 60 kg Domazávanie ložísk v najhorúcejšej časti trate 30 kg Spotreba za rok: 90 kg Cena: 500 €/kg Bilancia: 90 x 500 = 45 000 € Úspora: 280 000 – 45 000 = 235 000 € Pozn.: Pri používaní pôvodného mazania sa ročne zadierala až pätina ložísk. Pri používaní syntetického maziva sa za celé sledované obdobie (1 rok) zadreli len 2 ložiská v najhorúcejšej časti linky. Domazávať bolo potrebné len ložiská v tejto časti linky, a to len pri ukončení odlievacej kampane. Cenu ložísk sa nám nepodarilo zistiť a tento údaj by výrazne zvýšil bilanciu úspor. Príklad 3: Strojársky priemysel – výroba lyží – finálne brúsenie hrán a sklzníc Pôvodný stav: na brúsenie sa používala univerzálna „polosyntetická” s vodou miešateľná obrábacia kvapalina (podiel minerálneho oleja v koncentráte: 38 %) v aplikačnej koncentrácii s vodou 3 %. Objem centrálneho mazacie ho systému: 50 000 litrov. Cena koncentrátu obrábacej kvapaliny: 3,30 €. Problémy: zalepovanie brúsneho materiálu lepivými zvyškami, ktoré zanechávala obrábacia kvapalina, resp. jej olejová zložka. Po určitom čase, kvôli zhoršujúcej sa oplachovacej schopnosti kvapaliny, sa zhoršila kvalita brúseného povrchu. A to napriek kontinuálnej filtrácii kvapaliny, napojenej na centrálny chladiaco-mazací systém. Nižšiu koncentráciu kvapaliny nebolo možné použiť kvôli problémom s nestabilitou emulzie, bakteriálnemu ataku a zhoršenej protikoróznej ochrane. Kvapalina sa kvôli kvalite brúseného povrchu musela raz ročne meniť (čo je pri centrálnom

mazacom systéme veľmi zlé), a to aj napriek jej filtrácii a dopĺňaní časti kvapaliny nariedenej demineralizovanou vodou. Bilancia za rok: náklady na kvapalinu - základná náplň: 1 500 litrov x 3,30 € = 4 950 € náklady na kvapalinu - dopĺňanie: 10 000 litrov x 3,30 € = 33 000 € náklady na výmenu kvapaliny: 6 000€ náklady na likvidáciu kvapaliny: 8 000 € náklady spolu: 51 950 € Riešenie: Brúsna kvapalina sa nahradila syntetickou obrábacou kvapalinou, ktorá neobsahovala žiadny minerálny olej. Koncentrácia sa znížila na polovicu, teda na 1,5 %. Znížil sa aj výnos kvapaliny na výrobkoch a na jemnom brúsnom kale pri filtrácii. Ani po dvoch rokoch sa nezhoršila kvalita brúseného povrchu a kvapalina sa nemusela vymeniť. Bilancia za rok: - náklady na kvapalinu - základná náplň: 750 litrov x 4,90 € = 3 675 € - náklady na kvapalinu - dopĺňanie: 3 000 litrov x 4,90 € = 14 700 € - náklady na výmenu kvapaliny: 0 € - náklady na likvidáciu kvapaliny: 0 € Náklady spolu: 18 375 € Úspora: 51 950 – 18 375 = 33 575 € Samozrejme, ani tento výpočet nie je úplný, pretože sa nám nepodarilo zistiť cenu demineralizovanej vody, ktorá sa tiež ušetrila, keďže sa dopĺňalo menej kvapaliny. Navyše syntetická kvapalina je oveľa menej citlivá na tvrdú vodu, takže značná časť dopĺňanej kvapaliny sa miešala s obyčajnou vodou z vodovodu. Príkladov úspešnej a ekonomickej aplikácie syntetických mazív je skutočne veľa. Tieto vzorové príklady z praxe od mojich kolegov sú len nepatrným zlomkom úspešnej výmeny maziva za syntetické. Chceme nimi len ukázať, že takýto výpočet sa niekedy dá urobiť pomerne presne už dopredu, niekedy skutočnú úsporu ukáže až prax. Samozrejme pri analogickej aplikácii možno očakávať aj podobnú úsporu. Do výpočtu však treba zahrnúť faktory, ktoré sa rozhodujúcou mierou podieľajú na nákladoch pri použití tohoktorého maziva. Často aj tu platí: „Nie sme takí bohatí, aby sme si mohli dovoliť kupovať lacné veci.” Ing. Peter Dálik

61

6/2013

6/2013

TriboTechnika

Detergentní vlastnosti vodou mísitelných obráběcích kapalin Základní vlastností vodou mísitelných obráběcích kapalin je kromě výkonu a stability také vyplavovací neboli detergentní schopnost emulze či roztoku. Tato charakteristika má zásadní vliv na tvorbu úsad a spětně i na výkon nebo stabilitu. Povrchové vlastnosti mají také přímý vliv na ekonomiku provozování těchto technologických kapalin. Mikroemulze a syntetické obráběcí kapaliny nasazené v provozu musí mít optimální detergentní vlastnosti. Tyto musí být dostatečné, aby bylo zamezeno tvorbě úsad a ukládání různých

Povrchové napětí

druhů nečistot na povrchu strojů a obrobků, avšak ne příliš nadměrné, protože příliš intenzívní detergentní působení by mohlo vést k velké chemické agresivitě používané kapaliny, která se projevuje například vyplavováním strojních olejů, zejména pro kluzná vedení, případně konzervačních olejů, což může mít za následek v prvním případě trhavé pohyby při obrábění, v druhém nedostatečnou protikorozní ochranu konzervovaných ploch. Především má však v případě nadměrné detergence kapalina silný sklon k pěnění. Základní fyzikální veličinou charakterizující vyplavovací vlastnosti kapaliny je tzv. povrchové napětí. Tuto veličinu lze charakte-

62

rizovat jako míru efektu, při kterém se povrch zkoumané kapaliny chová jako pružná vrstva, snažící se dosáhnout za daných podmínek co nejhladšího stavu a minimální plochy ve shodě s přirozenou fyzikální tendencí zaujímat stav s co možno nejnižší energií. Čím větší je povrchové napětí, tím se kapka ležící na určitém pevném povrchu svým tvarem více blíží tvaru koule. Čím je kapka „kulatější“, tím má daná kapalina menší smáčivost a horší vyplavovací vlastnosti. Existence povrchového napětí vede k některým zajímavým efektům, jako je pohyb hmyzu na hladině vody (např. vodoměrky). Také je možné za určitých okolností vhodně tvarované předměty z materiálu větší hustoty než má voda položit na vodní hladinu aniž by se potopily. Dalším projevem jsou tzv. kapilární jevy tj. vzlínání kapalin v úzkých trubičkách (obr.1). Příčinou jevu povrchového napětí je nesymetrie sil na rozhraní kapaliny a plynu. Povrchové napětí vzniká vzájemným působením

Obr. 1: Ukázka efektu povrchového napětí

přitažlivých sil mezi molekulami kapaliny, které jsou vždy větší, než je vzájemné působení molekul v plynu (vzduchu) nad hladinou nebo působení

TriboTechnika

mezi molekulami vody a vzduchu. V důsledku této Čím větší je hodnota povrchového napětí, tím nesymetrie vzniká na hladině vrstva molekul, která jsou horší vyplavovací vlastnosti obráběcí se díky jiné vzájemné vzdálenosti molekul projekapaliny. Rozhodně však neplatí, že nejnižší vuje jako blána kladoucí odpor průniku těles hodnoty znamenají automaticky nejlepší proz vnějšku. Síla povrchového napětí působí však cesní kapaliny. Příliš nízké hodnoty vedou k typicv rovině hladiny nikoliv kolmo k povrchu. V kolkému jevu pěnění, vysoké hodnoty pak k nedostamém směru je výslednice sil naopak nulová, neboť ve výsledku jde o rovnovážný stav mezi zmíněnými přitažlivými a na stra72,8 mN/m Destilovaná voda ně druhé silami odpudivými, které se 35 až 40 mN/m Mikroemulze pro obrábění hliníku projevují až při větším přiblížení mole33 až 36 mN/m kul. Mikroemulze pro obrábění železných kovů Existuje celá řada metod, jak měřit 30 až 33 mN/m Syntetické vodou mísitelné kapaliny povrchové napětí kapalin. Pro praktické využití k měření obráběcích kapalin jsou vhodné zejména dvě Tab.1: Typické hodnoty povrchového napětí za pokojové teploty a optimálních provozních podmínek metody, které jsou dovedeny do komerční podoby v laboratořích s využitím přístrojů a automatizace. Je to především tečnému smáčení povrchu projevujícího se tzv. metoda měření síly potřebné k odtržení kovového perlením. Hodnoty povrchového napětí závisí prstence od povrchu obráběcí kapaliny (obr. 2). nejen na složení kapaliny a její koncentraci, ale také na teplotě a tvrdosti vody použité pro přípravu emulze. Je proto nanejvýš důležité nepoužívat pro přípravu obráběcích emulzí tvrdou vodu, k čemuž jsou citlivé zejména syntetické kapaliny. Vyplavovací vlastnosti současných obráběcích kapalin jsou nesrovnatelně lepší než vyplavovací vlastnosti vody (tab. 1). Poměrně malé rozdíly v hodnotě povrchového napětí mohou vést k prakticky velkým efektům. Optimálně nízké hodnoty povrchového napětí znamenají výrazné snížení spotřeby koncentrátu. Často jde o zásadní efekt, kdy zdánlivě podobné kapaliny vykazují až několikanásobné rozdíly ve spotřebě koncentrátu ve stejném procesu Obr. 2: Princip měření odtrháváním prstence a zařízení. Optimální volba kapaliny z hlediska detergentních vlastností se určitě vyplatí. Současné moderní formulace, neobsahující sledované negativní složky jako je kyselina boritá a její deriváty nebo látky uvolňující formaldehyd, dosahují zejména u syntetických kapalin špičkových parametrů. Velké centrální systémy je možné dále optimalizovat pomocí speciálních aditiv upravujících povrchové vlastnosti. Nezastupitelné je krátkodobé cílené zvýšení vyplavovacích vlastností pomocí Obr. 3: Princip měření kontaktního úhlu systémových čističů před výměnou kapaliny ve stroji či v systému umožňující důkladné vyčištění Dále je možno hodnotu povrchového napětí vypo- systému. Jedná se o nutnou podmínku pro garančítat za použití metody kapky přisedlé k povrchu ce dlouhodobé životnosti obráběcích kapalin. na základě měření tzv. kontaktního uhlu (obr. 3). Ing. Petr Kříž, Castrol Industrial

63

6/2013

6/2013

TriboTechnika

Využití zinksilikátových nátěrů pro restaurování Restaurování zkorodovaných historických předmětů ze železných materiálů je obtížné. Obvykle není možné sejmout před povrchovou úpravou z povrchu železných kovů silné nánosy korozních produktů tryskáním nebo mořením, protože by se příliš změnily rozměry předmětů. Dále bývá požadováno zachování vzhledu kovářsky zpracovaného železa po restauračním zásahu. Klasické nátěrové systémy s organickými pojivy aplikované na zarezavělý povrch mají nízkou korozní odolnost. Trpí zejména tvorbou osmotických puchýřů, protože v přilnavé vrstvě rzi jsou obsaženy rozpustné anorganické soli (sírany, chloridy a dusičnany), které jsou příčinou jejich vzniku. Řešením může být použití poslední generace organicky modifikovaných zinksilikátových nátěrů, které osmotické puchýře netvoří. Navíc byly vyvinuty dvě verze vrchních zinksilikátových nátěrů, které napodobují vzhled kovářsky zpracovaného železa. Nátěry na zrezivělý povrch železa Povrch oceli nebo litiny se při atmosférické korozi pokrývá typickou rzí. Vrstva rzi vytváří typickou strukturu korozních produktů, tvořenou převážně přilnavou vrstvou magnetitu na fázovém rozhraní železa a rzi. Dále od tohoto rozhraní se vyskytují převážně méně přilnavé oxyhydroxidy železité, ať už v amorfní formě nebo v několika krystalických modifikacích. Korozní produkty mají výrazně heterogenní mikroporézní strukturu (póry o průměru v řádu μm), v níž je voda v množství 4 – 6 % poutána kapilární vzlínavostí i v suchých obdobích bez atmosferických srážek.

64

Na rozdíl od neželezných kovů (Zn, Cd, Pb, Cu), kdy reakcemi kovu s korozními stimulátory oxidem siřičitým a chloridy, vznikají kompaktní korozní produkty tvořené stabilními bazickými solemi s ochrannými vlastnostmi, je primární korozní zplodinou při působení atmosférického oxidu siřičitého na oceli síran železnatý. Ten je rozložen nerovnoměrně a soustřeďuje se na dno korozních důlků do tzv. síranových hnízd, která jsou anodická vůči svému okolí. Elektrochemický mechanizmus atmosférické koroze za přítomnosti stimulátoru oxidu siřičitého můžeme popsat následujícím reakcemi: SO2 + 2 e- + O2 (aq.) " SO42+ Fe + H2O " Fe(OH) ads + H Fe(OH) ads " Fe(OH) ads + e2Fe(OH) ads + SO4 " FeSO4 + OH + e Korozní produkty (FeO(OH)) se pak vytváří oxidační hydrolýzou rozpustného FeSO4 za přítomnosti kyslíku a vody z atmosféry FeSO4 " Fe2+ + SO422+ + Fe + 2 H2O " FeO(OH) + 3 H + e Uvolněné síranové aniony (kyselina sírová) se dále reakcí s dalším železem vrací do reakčního cyklu za vzniku dalšího množství FeSO4. Síranové ionty tedy

Obr. 1 Vznik síranových hnízd – cyklický vznik FeSO4 a jeho hydrolýza

TriboTechnika

fungují jako katalyzátor anodické reakce, koncentrují se v síranových hnízdech a pokud se nevymyjí nebo nedesaktivují, trvale železo napadají. Základní anodickou reakcí je elektrochemické rozpouštění železa a katodickou reakcí v atmosférických podmínkách je katodická redukce vzdušného kyslíku za přítomnosti vody. Fe " Fe2+ + 2 e½ O2 + 2 H2O + 2 e- " 2 OHObsah jednotlivých iontů korozních stimulátorů se liší podle toho, zda se jedná o nepřilnavou (vrchní) vrstvu korozních produktů nebo přilnavou (spodní) vrstvu. Dusičnany a sírany jsou po krátkodobé expozici oceli (1 rok) převážně obsaženy ve vrchní vrstvě korozních produktů, zatímco u chloridů je tomu naopak. Po jednoroční expozici ve větších evropských městech a na atmosférické korozní stanici Praha a Kopisty byla v přilnavé vrstvě korozních produktů na oceli zjištěna plošná koncentrace chloridů v rozsahu 2 000 – 5 000 mg.m-2, síranů v řádu desítek mg.m-2 a dusičnanů v řádu stovek mg.m-2. V současné době, kdy všeobecně došlo k podstatnému snížení úrovně znečištění atmosféry oxidem siřičitým, se tedy stává významným vliv znečištění podkladu pod nátěry chloridy, popř. i dusičnany. Aplikace zinksilikátového nátěru na zrezivělý povrch (s odstraněnou vrstvou nepřilnavé rzi) přeruší cyklické rozpouštění a hydrolýzu rozpustných solí železa. V porézní vrstvě vytvrzeného zinksilikátu dochází k tvorbě bazických solí zinku a síranové a jiné anionty jsou zachyceny ve stabilních chemických sloučeninách. Obsah rozpustných solí v síranových hnízdech se vyčerpá a koroze oceli se výrazně zpomalí. Bylo provedeno testování prahu odolnosti různých rozpouštědlových nátěrů nebo nátěrových systémů na bázi alkydů, chlórkaučuku, epoxidu, polyuretanu, vinylkopolymeru a zinkethylsilikátu v celkových tloušťkách 60–150μm při různě odstupňovaném znečištění hladkého nezkorodovaného ocelového podkladu pod tyto nátěry jednak chloridem sodným v plošných koncentracích 20, 100 a 500 mg.m-2, jednak i síranem železnatým v koncentracích 500, 1 000 a 2 500 mg.m-2. Nátěry na takto připravených podkladech s definovaným znečištěním oběma solemi byly exponovány ve venkovských, městských a průmyslových atmosférách ve Španělsku a i v korozní zkoušce po dobu max. 1 400 hod. S výjimkou zinkethylsilikátových nátěrů byly u všech testovaných organických nátě-

rových systémů zjištěny osmotické puchýřky, u některých již při plošné koncentraci chloridu sodného 100 mg.m-2 a síranu železnatého 500 mg.m-2. To pro praxi znamená, že obsah rozpustných solí stanovených v přilnavé vrstvě korozních produktů

Obr.2 Koloběh síranů ve vrstvě korozních produktů

Obr.3 Přerušení koloběhu síranů po aplikaci zinksilikátu

ze znečištěných atmosfér většinou výrazně překračuje tyto zjištěné koncentrační limity, a to zejména v případě chloridů a tedy při nátěrech na zkorodovaný povrch bude u nich docházet ke vzniku osmotických puchýřů a tím k jejich předčasné destrukci i ztrátě ochranné funkce. Osmotický tlak uvnitř puchýře může v závislosti na plošné koncentraci rozpustných solí pod nátěry dosahovat hodnot řádově v MPa a překročení adhezní pevnosti nátěru i odolnosti vlastního nátěrového filmu proti mechanické deformaci se projeví vznikem osmotického puchýře. Výrazně nižší úroveň limitního plošného znečištění pro NaCl než pro FeSO4 pro nastartování osmotických jevů v nátěrech lze vysvětlit nižší mol. hmotností NaCl než FeSO4 a tím při stejné plošné koncentraci obou solí vyšší molární koncentrací NaCl uvnitř puchýře a tím i osmotického tlaku. Π = c. R. T kde Π je osmotický tlak uvnitř puchýře [MPa], c molární koncentrace rozpuštěné látky uvnitř puchýře (mol.l-1), R plynová konstanta 8,314 [J.K-1. mol-1] a T absolutní teplota [K].

65

6/2013

6/2013

TriboTechnika

Obr. 4 Schematické znázornění tvorby osmotického puchýře

Korozní odolnost při nátěrech na zrezivělý povrch zajišťují dvě až tři vrstvy základního organicky modifikovaného zinksilikátového nátěru se zvýšeným obsahem kovového zinku. Takto vytvořená vrstva zachytí rozpustné anorganické soli korozních stimulátorů a převede je na nerozpustné bazické soli. Vrchní (pohledovou) vrstvu nově vyvinutých organicky modifikovaných zinksilikátových nátěrů se sníženým obsahem kovového zinku lze po jejím vytvrzení lehce rozleštit jemným ocelovým kartáčem. Povrch tím získá pololesklý kovový vzhled, který lépe vyhovuje požadavkům památkářů.

Obr. 5 Mříže před bočním vchodem chrámu sv. Víta opatřené kompletním organicky modifikovaným zinksilikátovým nátěrovým systémem - nátěr v odstínu antracitovém, nanášení štětcem, povrch rozleštěn, vpravo detail natřené konstrukce

Obr. 6 Antracitový a šedostříbrný vzhled vrchních nátěrů po rozleštění povrchu

Obr. 7 Zrezivělé litinové artefakty hmoždíř a žehlička natřené vrchním ziksilikátovým nátěrem v odstínu antracit, aplikace nátěrů stříkáním, povrch rozleštěn (bez mezivrstvy základního antikorozního organicky modifikovaného zinksilikátu).

Text a foto: Petr Szelag, Karel Denk, Pragochema 66

FINANČNÉ A KREDITNÉ INFORMÁCIE Finančné produkty slúžia svojimi informáciami predovšetkým ku znižovaniu objemu nedobytných pohľadávok, minimalizácii počtu dlžníkov či neplatičov a výberu vhodných obchodných partnerov. Umožňujú dôkladné preverenie obchodného partnera ešte pred samotným uzavretím obchodu. Vďaka vhodnému výberu a správnemu nastaveniu platobných podmienok výrazne znížite náklady na vymáhanie, prípadne poistenie pohľadávok.

OBCHODNÉ A MARKETINGOVÉ INFORMÁCIE Ak máte záujem expandovať a nájsť nových zákazníkov, radi by sme Vám v tom pomohli. Nechcem Vám ale predať databázu v “krabičke” s množstvom kontaktov. Našim cieľom je Vaša spokojnosť a Váš úžitok a teda novo získané zákazky. Preto by sme s Vami radi konzultovali Vaše konkrétne potreby a preds predstavy a navrhli Vám o ptimálne riešenie. rieše e optimálne

OCHRANNÉ O CH HRANNÉ ETIKETY

Nalepením N alepe našich ochranných e tikiet na faktúry dávate najavo etikiet a ktívn starostlivosť a nekompro-aktívnu m isný prístup k termínu splatnosti sti misný v ystav j faktúry. y vystavenej

ktúry Úhradu fa systéme ev sledujem nej gu platob Monitorin ovenských sl y disciplín 

  

lustrator

Bisnode Slovensko, s.r.o. M. R. Štefánika 379/19, 911 60 Trenčín, T: 032-7462640, E: [email protected], W: www.bisnode.sk

TriboTechnika

6/2013 5 012