No title

ročník: VI. • 5/2013 • cena 3 €

Galvanovna BOMEX – kvalitní povrchové úpravy kovů Tvrdé chromování - Chemické niklování - Eloxování - Zinkování - Cínování

NOVINKA! - CHEMICKÉ NIKLOVÁNÍ S VYSOKOU KOROZNÍ ODOLNOSTÍ www.bomex.cz - čtěte na straně 11

Ložiská ZVL – 45 rokov kvality svetového štandardu P ROFESIONÁLNY PRÍSTUP PRE SVETOVÝ PRIEMYSEL

ODVETVIA POUŽITIA LOŽÍSK • STROJÁRSKY PRIEMYSEL • POĽNOHOSPODÁRSKY PRIEMYSEL • ŤAŽOBNÝ PRIEMYSEL • OCELIARSKY PRIEMYSEL • ENERGETICKÝ PRIEMYSEL • CEMENTÁRSKY PRIEMYSEL • PAPIERENSKÝ PRIEMYSEL

PRIEMYSELNÉ APLIKÁCIE LOŽÍSK • PRIEMYSELNÉ PREVODOVKY • ELEKTROMOTORY • POHONY • BIELA TECHNIKA • ČERPADLÁ A KOMPRESORY • DOPRAVNÍKOVÉ TRATE • SPOJKY, PREVODOVKY, MOTORY A NÁPRAVY DOPRAVNÝCH PROSTRIEDKOV • ČASTI OBRÁBACÍCH STROJOV

ZVL SLOVAKIA, a. s. Na stanicu 22 010 09 Žilina

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: +421 948 240 510, Mobil: +421 905 206 227 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 Tlač: P+M Turany, www.p–mtlac.sk Rozširuje: Vlastná distribučná sieť, MEDIA PRINT KAPA -pressgrosso, Bratislava ISSN 1338–0524

Vážení čitatelia, milí priatelia, nedávno ma pri návšteve katedry všeobecného strojárstva nemenovanej západoeurópskej univerzity upútal oznam: „Prijmeme univerzitného profesora/profesorku pre tribológiu a strojárstvo. Kandidát má byť medzinárodne uznávanou vedeckou kapacitou v oblasti tribológie a strojárstva s perfektnými didaktickými a jazykovými dispozíciami a má mať skúsenosti v tribológii hnacích mechanizmov, skúšobných metód ...“ Okamžite má napadli logické otázky. Našiel by sa u nás vhodný kandidát na toto miesto? Existujú vôbec u nás vysokokvalifikovaní odborníci v oblasti tribológie, ktorí by spĺňali požadované kritéria? Učí sa niekde na vysokých školách tribológia? Pochopiteľne, redakcia TriboTechniky nemá kompetencie na zodpovedanie týchto otázok aj keď vlastný názor, s ktorým sa stotožnila aj väčšina oslovených odborníkov, na to má. Nejde o opakovanie notoricky známeho problému nezáujmu kompetentných o tribológiu ako samostatnú vednú disciplínu. Nejde ani o to, či by sa našiel u nás vhodný kandidát na inzerovaný post. Dôležité je niečo iné. Predmetná univerzita aj týmto inzerátom potvrdila význam tribológie a jej priamy vzťah k strojárstvu. Zainteresovaní vedia, o čom je reč. Mnohokrát bolo aj na stránkach nášho časopisu zdôraznené, že strojárstvo a tribológia patria nerozlučne k sebe. Sú to siamské dvojčatá, ktoré nie je možné od seba oddeliť. Bez uplatnenia najnovších poznatkov z tribológie by napr. nebolo možné vyvinúť nízkoenergetické ložiská s priamym dopadom na spotrebu paliva motorových vozidiel, podstatne zvýšiť reznú rýchlosť pri trieskovom obrábaní a pod. Existuje množstvo ďalších praktických príkladov, kedy zásluhou tribológie a najnovšie nanotribológie sa podarilo zásadne zvýšiť životnosť súčiastok a tým nielen zvýšiť bezpečnosť, ale aj ekonomickú efektivitu strojárskych výrobkov, dopravných prostriedkov a pod. Vážení kolegovia, blíži sa najvýznamnejšia strojárska udalosť v strednej Európe – Medzinárodný strojársky veľtrh v Brne, a to je príležitosť znovu nastoliť túto tému na diskusný stôl. Nie preto, že vo vyspelých krajinách sa tribológii venuje ďaleko väčšia pozornosť ako u nás, ale najmä pre jej nesporný národohospodársky význam. Keby sa len o pár percent podarilo znížiť astronomické straty z titulu opotrebenia materiálu, znamenalo by to obrovský prínos pre národné hospodárstvo. Nie nadarmo sa tvrdí, že jeden dolár účelne vložený do tribológie prinesie efekt 50 dolárov. Čo k tomu chýba? Okrem ochoty kompetentných predovšetkým dostatok kvalifikovaných odborníkov, schopných nastoliť spoločensky zaujímavé projekty. V tomto smere je akademická obec spoločnosti čosi dlžná. Priama implementácia predmetu tribológia do učebných osnov priemyselných a vysokých škôl technického zamerania a vybudovanie relevantných laboratórií a výskumných pracovísk na patričnej úrovni by mohli byť v tomto smere prvým krokom. Argumentácia, že chýbajú potrebné finančné prostriedky neobstojí. Stačí sledovať čerpanie fondov z EU na výskum a vývoj a každému musí byť jasné, že pravda je niekde inde. V súvislosti s Medzinárodným strojárskym veľtrhom v Brne si dovoľujeme našich čitateľov upozorniť, že tak ako po iné roky, ani tentokrát na veľtrhu nebude chýbať naša redakcia s Vašim obľúbeným časopisom TriboTechnika. Tešíme sa na stretnutie Jozef Dominik

5/2013

TriboTechnika

Univerzálna vákuová pec HPGQ SECO/WARWICK dodal do zákazkovej kaliarne českej firmy GALVAMET univerzálnu vákuovú pec HPGQ (Vector) model 5.0VPT-4035/36IQN s ohrevom izolovanej komory grafitovými článkami.

strana 12 - 13 Ložiská ZVL – 45 rokov kvality svetového štandardu Výroba ložísk a ich dielov je typickým predstaviteľom odvetvia presného strojárstva. Vývoj ložísk a zvyšovanie ich úžitkových vlastností sa sústreďuje hlavne na zvyšovanie ich zaťaženia, otáčok a trvanlivosti a znižovanie ich hlučnosti v prevádzke. Tieto vlastnosti sú však výrazne závislé na presnosti a kvalite opracovania hlavne obežných dráh krúžkov a valivých súčastí ložísk.

strana 14 - 15

Obsah: Úspěšné projekty pokračují ...................................................................................................................................... 8, 9, 10 Vysoko-fosforové chemické niklování ........................................................................................................................... 11 Univerzálna vákuová pec HPGQ ................................................................................................................................ 12, 13 Ložiská ZVL – 45 rokov kvality svetového štandardu ........................................................................................ 14, 15 Použití kontaminačních senzorů v praxi ......................................................................................................... 16, 17, 18 Celostátní aktiv galvanizérů ............................................................................................................................................... 19 Multicut 630 – rozšíření řady multifunkčních strojů .......................................................................................... 20, 21 Tribotec - Mazací technika TRIBOTEC ...................................................................................................................... 22, 23 Nástroj pro měření a analýzu lopatek ............................................................................................................................ 23 TECH OIL - Vliv biostability řezných kapalin na ekonomiku obráběcích procesů ............................ 24, 25, 26 Hennlich - MERES: Inovace v galvanických lůžkách .................................................................................................. 27 Ulbrich - Jaké bude mazání v 21. století? Suché a kombinované ................................................................ 28, 29 Ekologický brilant: Čisticí kapalina za studena s likvidací ..................................................................................... 30 SVUOM - Zkušební metody pro hodnocení přilnavosti organických povlaků .......................... 32, 33, 34, 35 Metoda otryskávání neabrasivním plastovým mediem .................................................................................. 36, 37 Podobnost technologií povlaků ze Zn-mikrolamel .................................................................................................. 37

6

TriboTechnika

Použití kontaminačních senzorů v praxi – příklady aplikací Čistota hydraulických médií je prvořadý faktor pro dlouhodobou životnost a spolehlivost veškerých fluidních mechanismů. Proto se výrobci hydraulických komponentů snaží mít pod kontrolou čistotu média již ve fázi výroby a funkčních zkoušek svých výrobků...

strana 16 - 18 MULTICUT 630 – rozšíření řady multifunkčních strojů Celosvětově podíl víceosých a multifunkčních strojů stoupá vlivem zejména stoupající produkce a sériovosti dílců a také vlivem zvyšující se ceny lidské práce. Snížení nákladů na manipulaci, snížení počtu operátorů strojů, maximální koncentrace operací na jeden stroj, snížení výrobního času to vše představuje nezanedbatelnou úsporu nákladů...

strana 20 - 21

Vytvaření tvrdých a otěruvzdorných povrchů pomocí boridování ............................................................. 38, 39 SK Technik - Zlepšení povrchu a tvaru ............................................................................................................ 40, 41, 42 Cimcool - Ekologické přínosy tribologie ............................................................................................................... 42, 43 Vasilko - Mechanizmus opotrebenia súčasných rezných materiálov ................................................... 44, 45, 46 Cielená úprava povrchu a úspora PHM nanočasticami ................................................................................... 46, 47 TRIBEX - Alternatívne chladivá a nové mazivá ...................................................................................... 48, 49, 50, 51 Fuchs oil - Vodu vytesňujúce prostriedky na dočasnú ochranu voči korózii .............................................52, 53 Konferencia Tribotechnika v provozu a údržbě ......................................................................................................... 54 Povrchové inžinierstvo 2013 ..............................................................................................................................................55 Phoenix - Sledování stavu chladící kapaliny jako stálá součást údržby .............................................. 56, 57, 58 Konferencia Projektování a provoz povrchových úprav ......................................................................................... 59 Classic oil – Nemrznoucí chladicí kapaliny .................................................................................................... 60, 61, 62 Majdan - Vplyv ekologických olejov na úbytok materiálu súčiastok hydrogenerátora ............... 64, 65, 66 Konferencia DIS 2013 .......................................................................................................................................................... 67 Možnosti řízení procesu na CNC obráběcích strojích ...................................................................................... 68, 69 Seminář Hydraulické kapaliny .......................................................................................................................................... 70

7

5/2013

5/2013

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

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 zahraničí se zvýšil na 49,5 %. Nabídku 8

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. S tím koresponduje vysoce kvalitní návštěvnická struktura. Naprostá většina návštěvníků MSV 2012 (93 %) byli odborníci pracující v některém z vystavovaných nebo jim příbuzných oborů, 32 % návštěvníků mělo rozhodovací nebo spolurozhodovací pravomoc při nákupu zboží a služeb v oboru a 34 % disponovalo alespoň poradním hlasem. Tři čtvrtiny návštěvníků na MSV jezdí pravidelně a 79 % dotázaných se chystá navštívit příští ročník. 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. Podstatné je, že se veletrh zaměřuje i na rozvíjející se mimoevropské trhy, tedy země východní Evropy, Asie, Afriky a Latinské Ameriky, neboť prioritou vlády je bezesporu diverzifikace českého exportu.“

5/2013

TriboTechnika

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 zviditelněno 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. Již popáté se v rámci MSV uskuteční projekt Transfer technologií a inovací, který prezentuje vědeckovýzkumné aktivity vysokých škol a výzkumných

10

center. Technické univerzity zde nejen ukazují výsledky práce svých výzkumných týmů, ale především jednají o spolupráci s průmyslovými podniky na projektech. 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. Česko - turecké hospodářské styky mají dobrou perspektivu a rostoucí tendenci. Za posledních deset let se obrat vzájemného obchodu zvýšil více než desetinásobně a dále roste mj. i díky realizaci významných českých dodávek energetických zařízení. O turecký trh s téměř 75 miliony spotřebiteli se dnes ucházejí exportéři z celého světa a českým firmám se zde daří prosazovat zejména s našimi tradičními vývozními komoditami jako jsou stroje pro elektrárny, zdravotnické vybavení nebo díly pro automobilový průmysl. Turecko bylo zařazeno mezi dvanáct prioritních zemí českého exportu a je pro nás po Číně druhým nejdůležitějším trhem v Asii. Na MSV v Brně se Turecko představí jako země se širokou a kvalitní nabídkou průmyslového zboží. Jde o úspěšného vývozce, který se snaží o prolomení hranice objemu exportu 150 mld. USD zvýšením konkurenceschopnosti na vyspělých zahraničních trzích ve všech oborech včetně strojírenství. 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.

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]

5/2013

TriboTechnika

8QLYHU]iOQDYiNXRYiSHF+3*4 1t]NRWODNRYiYiNXRYiFHPHQWDĀQiDQLWULGDĀQiSHF)LQH&DUE ŠERODGRGDQiGR]i ND]NRYHMNDOLDUQHÀUP\*$/9$0(7ÿHVNiUHSXEOLND  SECO/WARWICK dodal do zákazkovej kaliarne českej firmy GALVAMET univerzálnu vákuovú pec HPGQ (Vector) model 5.0VPT-4035/36IQN s ohrevom izolovanej komory grafitovými článkami. Pec o veľkosti pracovnej zóny 600 x 600 x 900 mm pracuje s vysokotlakovým kaliacim plynom 15 barov a je vybavená pre technológiu cementácie a nitridácie FineCarb® and PreNit®. Pec je určená pre nasledovné procesy vysokoteplotného tepelného spracovania: žíhanie, temperovanie, vákuová cementácia (LPC) a nitridácia (LPN). Do prevádzky bola spustená v máji 2013. O firme GALVAMET Kaliareň firmy GALVAMET má team popredných odborníkov špecializovaných v oblasti metalografických analýz ocelí. Disponuje tvrdomermi Rockwell, Brinell a Vickers. Laboratórium pracuje 24 hodín a robí servis všetkých procesov tepelného spracovania. Firma spolupracuje so špecializovanými pracoviskami VŠB – Technickej univerzity Ostrava a laboratóriami SIMD (Structural Integrity & Materials Design) v oblastiach materiálového inžinieringu a lomových analýz fakulty Materiálového inžinierstva. Kontrola kvality vykonávaných skúšok je štandardnou súčasťou práce firmy GALVAMET. O firme SECO/WARWICK Skupina SECO/WARWICK a jej päť biznis segmentov (BS) vyrába vákuové pece (BS VAC), pece s kontrolovanou atmosférou (BS ATM), pece na spracovanie hliníka (BS CAB) a zariadenia Retech na vákuovú metalurgiu (BS VME) situované v Poľsku (SECO/WARWICK 12

Europe, S. A.), v USA (SECO/WARWICK Corp. + RETECH Systems LLC), v Indii (SECO/WARWICK Allied Ltd) a v Číne (SECO/WARWICK RETECH Mfg. (Tianin) Co, Ktd.). Kompletné služby zákazníkom poskytuje aj servisná sieť Sales, service & spare parts v Nemecku (SECO/WARWICK Services GmbH) a v Rusku (SECO/WARWICK Russia).

SECO/WARWICK Worldwide poskytuje priemyselné pece na rôzne postupy tepelného spracovania kovov a komponentov používaných vo výrobe. Dodávame pece pre zákazníkov, ktorí sa zaoberajú výrobou ocele a hliníka, recykláciou hliníka, kovaním, ďalej pre automobilový priemysel, letectvo, zákazkové tepelné spracovanie, HVAC / R, elektroniku, veterné elektrárne, zdravotnícke zariadenia a jadrový priemysel. Vákuový team ponúka vákuové pece na kalenie, popúšťanie, žíhanie, zušľachťovanie a iné procesy, ako spájkovanie, spekanie, cementovanie, karbonitridovanie, vysoké vákuum, CVD grafitizáciu a odplynenie. SECO/WARWICK v súčasnosti spustil do prevádzky jednu z najväčších a technicky najdokonalejších vákuových pecí s využitím pokrokových technológií, ako sú Universal HPQ ™ (vysokotlakové kalenie), PreNit ® & FineCarb ® LPC vákuové cementovanie, so softvérom pre plne automatizovaný systém riadenia a modelovania. Konštrukcia vákuovej pece je riešená ako vertikálne, horizontálne a výťahové zariadenie. Obidve, valcové a obdĺžnikové ohrievacie komory s kovovými alebo grafitovými vykurovacími telesami sú vhodné pre nové i použité vybavenie. Čítaj viac na: www.secowarwick.com

TriboTechnika

13

5/2013

5/2013

TriboTechnika

Ložiská ZVL – 45 rokov kvality svetového štandardu Využívanie novej meracej techniky pri meraní a hodnotení štruktúry povrchu ložísk a ich súčastí Výroba ložísk a ich dielov je typickým predstaviteľom odvetvia presného strojárstva. Vývoj ložísk a zvyšovanie ich úžitkových vlastností sa sústreďuje hlavne na zvyšovanie ich zaťaženia, otáčok a trvanlivosti a znižovanie ich hlučnosti v prevádzke. Tieto vlastnosti sú však výrazne závislé od presnosti a kvality opracovania hlavne obežných dráh krúžkov a valivých súčastí ložísk. Z uvedeného vyplýva i nutnosť a požiadavka na presné a rýchle meranie a posudzovanie kvality funkčných plôch ložísk už pri ich výrobe. Dosahovanie vysokej presnosti, stanovených rozmerových parametrov vnútornej geometrie, drsnosti povrchov a ostatných výrobných tolerancií je základným predpokladom pre zabezpečenie kvality a bezporuchovej funkcie ložísk a tým zvyšovanie ich životnosti a spoľahlivosti. ZVL SLOVAKIA, a. s využíva rôzne druhy presnej meracej techniky, ako napr. trojsúradnicový merací stroj SIP 420M, univerzálny dĺžkomer ULP OPAL300, kruhomer Talyrond 73, konturoskop MITUTOYO SV-C3000, digitálne tvrdomery ROCKWELL EMCOTEST M2N a RR-1D/AQ. Spoločnosť súčasný prístrojový park nedávno rozšírila a posilnila o nový prístroj Form Talysurf PGI 820 od firmy Taylor Hobson, ktorá v súčasnosti uvedeným a podobnými prístrojmi dosahuje najvyššiu presnosť merania tvaru a štruktúry povrchu. Prístroje typu Form Talysurf boli firmou Taylor Hobson pôvodne vyvinuté na presnú výrobu ložísk, ktorými je možné súčasne merať rozmer, tvar a drsnosť povrchu z profilu jednej snímanej stopy, a to i na zakrivených plochách. V súčasnosti sa od moderných

14

meracích prístrojov vyžaduje veľký rozsah meraného profilu povrchu s vysokou presnosťou. Zväčšovanie rozsahu merania sa sústreďuje jednak na dĺžku merania (dĺžka snímania v osi X až 200 mm) a tiež na veľkosť zdvihu snímacieho systému v osi Z.

Nová koncepcia meracích prístrojov Form Talysurf a systém PGI (Phase Grating Interferometer) využívaný v novom rade týchto prístrojov má v porovnaní s predchádzajúcimi modelmi celý rad predností. Vo všetkých smeroch tak predbehol

5/2013

meradlá s lineárnym snímaním polohy, čo im tak umožňuje s vysokou rozlíšiteľnosťou veľmi presné meranie drsnosti, tvaru a ich odchyliek, drsnosti a profilu povrchu. Nové softwarové vybavenie umožňuje komfortné a komplexné vyhodnotenie meraných rozmerov tvarov a štruktúry z jednej snímanej stopy meraného profilu. Meradlá PGI sú vybavené novými optickými a mechanickými prvkami a elektronikou, čo im umožňuje dosiahnuť výrazné zníženie systémového šumu. Unikátny je aj spôsob kalibrácie Taylor Hobson založený na presnom etalóne guľového tvaru. Použitím tejto patentovanej metódy je meradlo nielen kalibrované v celom meracom rozsahu, ale súčasne sú overené aj všetky dôležité funkcie systému vrátane linearity, geometrie a stavu snímaného hrotu, posuvovej základne, záznamu dát, tuhosti meradla a funkčnosti procesoru. Merací prístroj Form Talysurf PGI 820 je vhodný na meranie prakticky všetkých druhov ložísk a ich komponentov, ako ložiskové valčeky a ostatné valivé telieska. Z užívateľskej stránky je možné prístroj oceniť hlavne v parametre merania ložísk i ich súčastí so širokým rozsahom. Meranie je vykonávané s vyššou rýchlosťou, väčšou presnosťou a rozlíšiteľnosťou. Prístroje tohto radu splňujú tiež všetky požiadavky, ktoré na ne kladie špecializovaná výroba ložísk, ako: Veľkosť a geometria snímacieho hrotu, ktorý zaisťuje opakované presné snímanie profilu povrchu. Linearita prístroja, ktorá je určená vzťahom medzi dráhou pohybu snímača a odchýlkou zaznamenanou systémom, kde je dosahovaný vysoký stupeň presnosti z dôvodu patentovaného spôsobu kalibrácie na povrchu gule. Rozlíšenie meradla vyjadrené najmenšou digitálnou hodnotou, ktorú je systém schopný opakovane použiť na popis štruktúry a tvaru povrchu. Priamosť meracej základne, kde je potrebná integrita systému referenčného a meraného povrchu. Na jej zabezpečenie sú v prístroji použité posuvové jednotky, ktoré boli konštruované a vyrobené podľa najprísnejších noriem. Systémový šum určuje hranicu, po ktorú nie je dotykové meradlo schopné merať. Úroveň

TriboTechnika

šumu je tak nízka, že dovoľuje plne využiť ich vysokú rozlíšiteľnosť.

Uvedený prístroj firmy Taylor Hobson so svojimi funkčnými vlastnosťami a rozsahom použitia predstavuje kvalitatívne novú generáciu meracej techniky na kontrolu a meranie povrchových profilov použitia. Tým aktívne reaguje na metrologické potreby a problémy strojárskej výroby a používateľov meracej techniky. Zároveň vo všetkých smeroch splňuje súčasné požiadavky výskumu a vývoja v ložiskovej výrobe.

ZVL SLOVAKIA, a. s. Na stanicu 22 010 09 Žilina www.zvlslovakia.sk

15

5/2013

TriboTechnika

Použití kontaminačních senzorů v praxi

PŘÍKLADY APLIKACÍ Čistota hydraulických médií je prvořadý faktor pro dlouhodobou životnost a spolehlivost veškerých fluidních mechanismů. Proto se výrobci hydraulických komponentů snaží mít pod kontrolou čistotu média již ve fázi výroby a funkčních zkoušek svých výrobků, jednak z důvodu zajištění kvality a v neposlední řadě kvůli dokumentaci svého výrobního procesu pro řešení zákaznických připomínek či reklamací. Pro automatizované zjišťování čistoty média dodává firma HYDAC kontaminační senzory, které fungují buď na principu světelné závory, nebo na induktivním principu. Aplikace – kontaminační senzor CS 1000 Senzory tohoto typu jsou využívány zejména pro měření čistoty hydraulických olejů a jsou kalibrovány ve třídě čistoty ISO nebo NAS. Senzor funguje na principu světelné závory, což se dá při velkém zjednodušení popsat následujícím způsobem: Médium protéká měřící komůrkou, která je prozařována zdrojem monochromatického záření. Na opačné straně komůrky se nachází vyhodnocovací jednotka. Při průchodu nečistoty přes měřící místo dochází k přerušení paprsku. Podle doby přerušení generuje elektronická jednotka určitý puls. Podle doby a četnosti pulsů se usuzuje na počet a velikost nečistot. Výsledkem měření je informace o třídě čistoty kapaliny, která se on-line zavádí do nadřazeného systému. 16

Aplikace Výroba zubových čerpadel: Kontaminační senzory CS 1000 jsou instalovány ve stendech pro záběh zubových čerpadel. Čistota kapaliny je kontinuálně kontrolována a data jsou zavedena do řídícího systému stendu, kde jsou také

Obr. 1: Senzor CS 1000 na stendu zubových čerpadel

archivována. V závislosti na aktuální třídě čistoty je zároveň spouštěna filtrace, aby se v celém cyklu záběhu čerpadel udržela požadovaná hodnota. Kontaminační senzory tedy nejen pomáhají k archivaci důležitých údajů, kdy může výrobce doklado-

vat, v jaké kvalitě byl olej při záběhu a zkoušce čerpadla, ale v neposlední řadě díky optimalizaci filtračního cyklu přispívají i k podstatnému zlepšení hospodárnosti výrobního procesu. Výroba palivových soustav: Senzory CS 1000 sledují trvale čistotu při zkouškách leteckých palivových soustav. Výstup z CS se využívá pro dokladování kvality média v procesu konečné zkoušky palivové soustavy. Zkoušení hydraulických servopohonů: Pro zkoušky a konečné nastavení hydraulických servopohonů je využíván speciální zkušební stend s plně automatizovaným procesem zkoušky. Jako jeden z parametrů je kontinuálně měřena čistota oleje, přičemž data,

Německý Hydac slaví 50 let od svého založení, český 20 let na trhu. Společnost Hydac GmbH, Sulzbach, SRN byla založena v roce 1963. Od počátku svého působení se zabývala dodávkami hydraulických komponentů a posléze celých fluidních systémů. Dnešní Hydac International se 7 500 pracovníky, 50 dceřinnými společnostmi po celém světě a širokým portfoliem fluidních prvků a systémů, je partnerem pro firmy z nejrůznějších průmyslových oblastí. Od výrobců strojů a zařízení, zpracovatelského, automobilového a energetického průmyslu až po mobilní techniku, je Hydac dodavatelem s 50-ti letou zkušeností a komplexním přístupem ke každému zákazníkovi.

Obr. 2: Senzor CS 1000 na stendu pro zkoušky servoválců

získaná z CS, slouží jednak pro softwarové povolení provedení zkoušky a dále je čistota kapaliny přiřazena individuálně ke každému zkoušenému servopohonu a archivována, resp. vytištěna jako součást zkušebního protokolu. Aplikace: Metalic Contamination Senzor MCS 1000 Výše uvedené kontaminační senzory jsou díky spektru zjišťovaných částic pro některé aplikace příliš jemné. Například u převodo-

Kontakty: tel. +420 381 201 711, [email protected] www.hydac.cz www.hydac.com

5/2013

TriboTechnika

vek, některých druhů palivových soustav atd. je kritickým parametrem přítomnost velkých částic (stovky mikronů), jejich počet a trend nárůstu.

Obr. 3: Senzor MCS připravený k zabudování do systému

Pro řešení tohoto úkolu byly vyvinuty tzv. senzory kovového znečištění (Metalic Contamination Sensor, dále jen MCS). Princip funkce je následující: Při průchodu kovové nečistoty přes soustavu cívek dojde k postupné změně indukčnosti a tím i výstupního signálu, který připomíná sinusoidu. Vzhledem k odlišnému tvaru signálu pro feromagnetické a neferomagnetické částice jde částečně vyhod-

notit také materiál nečistot. Vzduchové bubliny a případné příměsi jiných médií nejsou vyhodnoceny jako nečistota. Senzorika vyhodnocuje feromagnetické částice velikosti 200 mikronů a neferomagnetické kovové částice velikosti 400 mikronů. Kontrola čistoty na zkušebních stendech vstřikovacích čerpadel Při dlouhodobé zkoušce vstřikovacích čerpadel je kontrolováno množství nečistot na výtlačné větvi čerpadla. Množství nečistot, resp. trend znečištění je přímo úměrný opotřebení čerpadla a je využíván jako jeden z indikátorů opotřebení a technické životnosti čerpadla. V tomto případě je jako médium využívána přímo motorová nafta. Údaj o počtu částic je zaveden do řídícího systému stendu a je využíván jednak k řízení procesu, jednak k archivaci stavu média při zkoušce. Závěrem lze říci, že kontaminační senzory nacházejí stále častější využití tam, kde se nelze bez definované čistoty již obejít. Relativní jednoduchost a příznivá cena povede k dalším aplikacím, netoliko ve výrobě a zkoušení hydraulických prvků, ale také při provozu složitých hydraulických zařízení. Více informací na: www.hydac.com nebo www.hydac.cz Text: Zbyněk Kania, HYDAC

english abstract The Contamination Sensor is designed for continuous use in hydraulics, test stands/rigs, lubrication systems and critical hydraulic systems in which dynamic trending of solid contaminants are required. References: Production of gear pumps and fuel systems, testing of hydraulic actuators The MetalicContamination Sensor MCS detects metallic solid particle contamination in lubrication fluid. The particles are determined according to the inductive measurement process, in which a coil system is the key element of the sensor. Metallic particles (ferromagnetic and nonferromagnetic) in the > 200 µm size range are detected. The MCS continuously monitors the status of the system and gives information on imminent damage. This makes the sensor a reliable instrument for status-oriented maintenance. References: Testing of injection diesel pumps

18

5/2013

TriboTechnika

MULTICUT 630 rozšíření řady multifunkčních strojů Celosvětově podíl víceosých a multifunkčních strojů stoupá vlivem zejména stoupající produkce a sériovosti dílců a také vlivem zvyšující se ceny lidské práce. Snížení nákladů na manipulaci, snížení počtu operátorů strojů, maximální koncentrace operací na jeden stroj, snížení výrobního času to vše představuje nezanedbatelnou úsporu nákladů, které v součtu tvoří nemalé peníze v rozpočtech výrobních podniků. Investice do multifunkčního stroje, která se tedy z počátku může zdát velmi nákladnou, je vzhledem k uvedeným aspektům navrácena rychle zpět. V oblasti multifunkčních obráběcích center může i KOVOSVIT MAS již nějakou dobu nabídnout náročnějším zákazníkům vlastní řešení. V rámci řady multifunkčních soustružnicko-frézovacích center MULTICUT 500 společnost již uvedla na trh k zákazníkům více jak tři desítky těchto strojů, z nichž již několik bylo v provedení POWER s možností výkonného soustružení přírubových součástí. Z původního drobného zákaznického požadavku a následné konstrukční úpravy se posléze stala nová regulérní

verze stroje, disponující velkým rozsahem výkonu pro soustružení o krouticím momentu až 3 000 Nm. V letošním roce přichází společnost KOVOSVIT MAS s novinkou a rozšířením řady těchto strojů o model MULTICUT 630 s modulárním řeše-

20

ním délkových variant stroje – 1 500, 3 000, 4 500 a 6 000 mm. Základ stroje tvoří mohutné extrémně tuhé lože z šedé litiny, které je řešené modulárně a sestavováním jednotlivých segmentů pak umožňuje sestavit celkově 4 délkové varianty stroje. Vůbec všechny hlavní části stroje jsou odlité z šedé litiny zejména z důvodu dosažení vysoké tuhosti a tlumení vibrací. Stojan, který zajišťuje pohyb nástrojového vřetena v ose Y a Z je tvořen mohutným odlitkem s bočními nálitky k dosažení maximální stability a tuhosti zejména pro maximálně produktivní soustružnické hrubovací operace, které poskytuje výkon na hlavních vřetenech. Výsuv celého stojanu do místa řezu je kinematicky řešen shodně jako na horizontálních obráběcích centrech, což zajišťuje maximální tuhost v celé délce zdvihu Y osy – 400 mm. Oproti provedení se smykadlem, nebo provedení na koncepci šikmého lože soustruhu tohoto uzlu, konkurenčních strojů na trhu, má zde řešení KOVOSVIT MAS jednoznačnou výhodu a nechává tak konkurenty daleko za sebou při prověřování tuhosti. V řešení vřeten a celého uzlu B-osy může pro začátek KOVOSVIT MAS nabídnout 2 varianty od renomovaných dodavatelů – KESSLER a DUPLOMATIC a celkem nabízí 3 varianty vřeten (základní, univerzální a silové) s upínacími kužely HSK63, HSK100, CAPTO6 a CAPTO8 a otáčkami 6500, 10000 a 12000ot/min. Souvisle řízená B-osa je osazena přímými pohony s torque motory což zajišťuje dosažení špičkových parametrů bez vůlí s vysokou dynamikou a je zároveň nejlepším řešením pro souvislé obrábění. Pro dosažení teplotní

stabilizace je uzel osazen oběhovým chlazením. Hydraulická brzda zajišťuje vysokou tuhost a brzdný moment. Modulární zásobník nástrojů poskytuje dostatečný komfort a prostor pro maximální nástroje při počtu pozic od 44 až do 180ks a dává stroji tak možnost okamžitého použití a připravenosti pro několik technologií. Rychlou výměnu zajišťuje otočná ruka a samozřejmostí je automatické měření nástrojů a jejich korekce v cyklech nástrojovou sondou. Obrobkové vřeteno má výkon 41/61,5kW a dosahuje krouticího momentu až 3022Nm, při maximálních otáčkách 2800ot/min. Umožňuje velké zatížení až 3 500kg s hrotem a obsahuje oddělené pohony pro soustružení a frézování samostatnou osu C. Vysoký krouticí moment zajišťuje silové vřeteno s mechanickou převodovkou, protivřeteno je s možností opce jako funkce koníku. Stroje řady MULTICUT je možné osadit Lunetami, které rozšiřují základní technologické možnosti. Ve standardní nabídce jsou 2 typy - bez výsuvu (osa X ne), s výsuvem (osa X ano). Lunety jsou NC řízené, samostředící a stavitelné v ose Z. Spodní hlava má 12 poloh a jsou možné varianty s otvory VDI 50 nebo CAPTO C6, všechny polohy mohou být naháněné a disponují výkonem až 16kW s krouticím momentem až 50 Nm a 3 000 ot/min. Speciálním aparátem je zásobník vrtacích tyčí spolu s upínačem, který jako opce umožňuje technologii hlubokého vrtání osových a mimoosových otvorů. Stroj disponuje vynikajícími parametry lineárních os pohybu nástroje, umožňující vysoké rychloposuvy a zrychlení což má ve finále značný vliv na zkrácení nevýrobních časů při přejezdech. Stroje jsou osazeny řídicím systémem SIEMENS SINUMERIK 840D Solution Line. Technologické možnosti stroje pokrývají velmi široké využití a mezi hlavní technologie patří: Vnější soustružení, vnitřní soustružení, vrtání, mimo osé vrtání, frézování, vyvrtávání, frézování vaček, odvalování ozubení, pětiosé frézování, obrážení, frézování pod úhlem, měření obrobku, hluboké osové a mimoosové vrtání. V montážních halách společnosti KOVOSVIT MAS jsou již dohotovovány první 3 stroje, které budou v dohledné době expedovány k prvním zákazníkům. Stroj MULTICUT 630 tak navazuje na úspěšnou řadu strojů MULTICUT 500. Text: Martin Volný, manažer marketingu Foto: KOVOSVIT MAS

5/2013

TriboTechnika

Mazací technika TRIBOTEC Firma TriboTec, spol. s r.o. je českým výrobním podnikem, působícím v oblasti dodávek centrálního mazání, centrálních mazacích systémů, mazací techniky a hydrauliky. Prodejní a výrobní činnosti jsou podporovány konzultací a projektovým zpracováním mazacích i hydraulických systémů a obvodů dle požadavku a přání zákazníka, instalací a montáží u odběratele včetně uvedení do provozu a opti-

Navštivte nás na MSV Brno, 7. - 11. října 2013 pavilon F, stánek č. 098 malizace pracovního režimu systému, návazně pak servisní činností, preventivní údržbou a poradenstvím.

22

Veškeré firemní činnosti jsou realizovány v souladu s požadavky řízení kvality dle systémové normy jakosti ISO 9001:2008. Veškeré produkty procházejí výstupní kontrolou na zkušebně a měřícím středisku firmy, každý kus je testován na deklarované technické parametry a bezchybnou funkci. Dvoupotrubní mazací stanice Z3

5/2013

TriboTec vyrábí a dodává systémy ztrátového centrálního mazání vícepotrubního, progresivního, dvoupotrubního a jednopotrubního pro mazací oleje a plastická maziva do konzistence NLGI-3,

TriboTechnika

Nástroj pro měření a analýzu lopatek Kontrola profilu lopatky turbíny je komplexní úloha a v minulosti byly možnosti takového měření z technologických důvodů značně omezeny. Standardem v měření se tak stalo vyhodnocení profilu lopatky v definovaných řezech.

Mazací přístroj PMP s GSM kontrolou

systémy olejového oběhového mazání, systémy mazání postřikem s užitím plastických maziv a olejů, mazací systémy olej-vzduch, pojízdné a přenosné mazací přístroje, centrální mazání pro dopravní techniku a mobilní stroje, mazání okolků kolejových vozidel a kombinované systémy řešící specifické zadání odběratele. V oblasti hydrauliky se firma zaměřuje na stavbu hydraulických agregátů v zákaznickém provedení a komplexní řešení obsahující projekt, výrobu a dodávku hydraulického systému dle potřeb odběratele.

Hydraulický agregát řady HA

Souběžně realizuje výrobu hydraulických rozvodných kostek v provedení dle zástavby a hydraulické funkce definované odběratelem a výrobu tlakových hydraulických hadic. TRIBOTEC, spol. s r. o.

APEXBlade je softwarový produkt pro přípravu měřicích programů v režimu "Sweep scan", tedy skenování povrchu

tělesa stíráním kontaktní sondou. Tento způsob skenování, shromažďující oblak bodů z povrchu lopatky umožňuje pouze systém REVO. Příprava měření začíná naimportováním CAD modelu lopatky do virtuálního prostředí MODUS. Product APEXBlade umožňuje naprogramovat dráhu stírání povrchu tělesa kuličkou doteku sondy (Sweep-scan). Dráhu lze snadno rozdělit podle tvaru povrchu tak, aby bylo možné bezpečně snímat i velmi zakřivené plochy např. náběžné a odtokové hrany lopatky. Po virtuálním odladění programu je vygenerován soubor DMIS, který lze spustit na měřicím stroji v prostředí metrologického softwaru MODUS společnosti Renishaw. Nové řešení je oproti dosavadním způsobům měření lopatek odlišné v obrovském objemu dat získaných za krátký časový úsek z povrchu dílce. Softwarový nástroj MODUS MPCS (Modus point cloud sectioning) následně umožňuje z nasnímaných dat vytvořit řezy profilem lopatky. Díky objemu dat může být zkontruován řez profilem na libovolném místě lopatky a řezů může být vytvořeno libovolné množství. Jednotlivé řezy lze konstruovat v průběhu měření, ale i později. Pro pozdější konstrukce řezů již není nutné lopatku znovu měřit. Text a foto: Renishaw

23

5/2013

TriboTechnika

9OLYELRVWDELOLW\ĢH]QìFKNDSDOLQ QDHNRQRPLNXREUiEďFtFKSURFHVĪ 9RGRXĢHGLWHOQpNDSDOLQ\QHQtWĢHED]QRYXGHWDLOQďSRSLVRYDW.DçGìSUDFRYQtN]SUR YR]XREUiEďQtQHEREURXåHQtNRYRYìFKGtOFĪXUĀLWďGREĢHYtçHVHMHGQiRUR]WRN\ JO\NROĪQHERHPXOJRYDQpPLQHUiOQtĀLV\QWHWLFNpROHMHMHçY\WYiĢtVSROHĀQďVYRGRX HPXO]LNWHUiSĢLREUiEďFtRSHUDFLPDçHVW\NRYpSORFK\QiVWURMHDRSUDFRYiYDQpKR GtOFHRGYiGtLQWHQ]LYQďY]QLNDMtFtWHSORSĢL~EďUXPDWHULiOX

Dalšími důležitými funkcemi řezných kapalin je ochrana stroje i dílců před korozí, odplavování třísky, obrusu a cizích olejů, které se vnáší do  emulze z  hydraulických úkapů, mazání pohyblivých částí a  kluzných ploch stroje. Vedlejšími, ale stejně důležitými požadavky na  řezné kapaliny jsou čistota, zdravotní nezávadnost, ekologická neškodnost a  jejich dobrá likvidovatelnost. K tomu přistupuje požadavek nízkých pořizovacích a provozních nákladů a dlouhodobá životnost kapaliny. Parametry kvalitní řezné emulze O  řezných kapalinách byly popsány už stohy papíru a  přece se tento důležitý prvek úspěšné výroby obrobků neustále potýká s  množstvím problémů a  vnáší do  ustáleného procesu výroby další proměnné, které mohou ovlivňovat produktivitu a  kvalitu obrobků. K  základním sledovaným parametrům patří podle důležitosti: 1. Koncentrace - obsah koncentrátu v emulzi 2. pH – kyselost či zásaditost emulze 3. Obsah bioflory – bakterie, kvasinky, plísně, houby 4. Tvrdost v °dH, včetně tvrdosti vstupní vody 24

5. Obsah pevných částic – má vliv na povrchy, nutná filtrace 6. Vodivost – kvantifikuje zasolování emulze 7. Objem dusitanů a dusičnanů – možná tvorba rakovinotvorných nitrosaminů 8. Antikorozní zkouška Vliv všech těchto faktorů na  provoz emulze se pak odráží výrazně na ekonomice obráběcí operace. Literatura uvádí, že poměr nákladů na  údržbu vůči pořizovacím nákladům je cca v  tomto objemu: Náklady na  údržbu a likvidaci Pořizovací náklady Znamená to, že úspora na pořizovacích nákladech levné řezné emulze, která následně vyžaduje vysoké náklady na údržbu, nemusí nutně znamenat zlepšení ekonomiky a naopak. Vliv bioflory na ekonomiku provozu. Je všeobecně známo, že základní uhlovodíkové složky emulze jsou velmi vydatnou potravou pro velké množství mikroorganismů, které se do řezné kapaliny mohou dostat z okolního ovzduší, z opracovaných dílců, kontaktem s personálem atd. Jedná se především o desítky kmenů bakterií, dále sulfátové bakterie a několik kmenů kvasinek a plísní, které rovněž negativně působí na zdraví člověka. Všichni výše jmenovaní „nezvaní hosté“ se v příhodných podmínkách začnou intenzívně množit

TriboTechnika

a degradovat emulzi. Obvyklým průvodním jevem je tvorba pěny, zakalení emulze, výrazný zápach a zhoršení mazacích, oplachových a antikorozních vlastností emulze. To vše včetně následných zásahů proti nákaze, čištění strojů a předčasné likvidace náplně vede k výraznému zhoršení ekonomiky provozu. Nezapomeňte: nejdražší položkou výroby je stojící stroj! Obrana proti mikrobiální nákaze. Není až tak jednoduchá a vyžaduje čas a náklady. U většiny klasických řezných emulzí a roztoků je třeba sledovat a udržovat předepsanou koncentraci. Při jejím poklesu se snižuje objem účinných látek, které poskytují emulzi požadovaný výkon a chrání ji před negativními vlivy, včetně biologické nákazy. Pravidelná kontrola refraktometrem a doplňování koncentrátu, či vody je naprosto nutná u jakéhokoli typu řezné kapaliny. Nezapomeňte: téměř čistou vodou se obrábí velmi těžce! Dalším důležitým parametrem je hodnota pH. Z  našich zkušeností je potřeba ji udržovat v  rozmezí alkalických hodnot 8,5 až 9,7. V případě nižší hodnoty vzniká prostředí, kdy se zvyšuje nejen možnost vzniku koroze, ale především se optimalizuje prostředí vhodné pro množení mikroorganismů. Existuje řada prostředků na  zvýšení pH. K  tomu je ovšem potřeba jej pravidelně kontrolovat detekčními pásky nebo pH-metrem. Poté včas dávkovat upravátor alkality.

5/2013

Nezapomeňte: emulze o nízkém pH je polévkou pro biofloru! Zjištění obsahu bioflory je postup, který vyžaduje náklady a čas. Pomocí živných půd, kultivovaných v konstantní teplotě 30°C po dobu 24 hodin u bakterií a 48 hodin u plísní lze přítomnost bioflory jednoznačně prokázat. Ovšem odběry a vyhodnocení vyžadují odborný přístup a pravidelnost. Následně, po zjištění bioflory je třeba zasáhnout a provést její likvidaci pomocí biocidů. Jejich dávkováním se zničí podstatná část bioflory v náplni. Pokud je už emulze rozložená a stroj silně znečištěný, je třeba provést jeho kompletní očistu, včetně mechanického odstranění úsad. Pozor: likvidace škodlivých bakterií biocidem je někdy vyhánění „čerta ďáblem“! Většina biocidů je dráždivá a alergizující vůči člověku. Biostabilní emulze = moderní trend v obrábění Při požití těchto typů emulzí zcela postačuje udržení koncentrace ve  stanoveném rozmezí. Přísun aktivních látek z  koncentrátu stačí k udržení stabilní hodnoty pH. Její trvalá hodnota v rozmezí cca 9,0-9,5 zaručuje antiseptické prostředí, ve kterém nemůže žádná bioflora přežívat a rozmnožovat se. V níže uvedených grafech je zaznamenána řada kontrol biostabilní emulze, která dokumentuje, že při hrubém dodržení koncentračního rozmezí je pH v bezpečné oblasti a  tudíž se existence bioflóry blíží nule.

Biostabilní emulze, oleje a další kapaliny

Kompaktní filtry cenově dostupné a velmi účinné

Rádi Vás uvidíme na MSV Brno v pavilonu F, na stánku číslo 43 Filtrační pásy pro kompaktní filtry podle vašich potřeb

tel.: +420 725 385 962 e-mail: [email protected] www.techoil.cz

25

5/2013

TriboTechnika Koncentrace refraktometricky, titračně a cizí olej

Bakterie, plísně, koroze

Závěr Na  základě praktických zkušeností můžeme konstatovat, že dobrý stav řezné kapaliny má významný vliv na ekonomiku a ekologii obráběcího provozu. Pokud snížíme odstávky kvůli čištění na minimum, přestanem používat drahé biocidy, upravátory pH, protipěnové přísady a další pomocné materiály a současně ušetříme 26

práci údržbáře kapalin, případně nebudeme platit náklady na údržbu dodavateli nebo servisní firmě, zvýšíme výrazně produktivitu, kvalitu a stav pracovního prostředí při současné výrazné úspoře nákladů výroby. Ing. Ladislav Bartoš, obchodně technický manager TECHOIL s.r.o.,

TriboTechnika

0(5(6,QRYDFH YJDOYDQLFNìFKOĪçNiFK -HGQRGXFKiDSDWHQWRYDQiNRQVWUXNFH]DUXĀXMtFtYHOPLGORXKRXçLYRWQRVWDGRNRQD OìFKRGWRMHKODYQtSĢHGQRVWtHOHNWURYRGQìFKJDOYDQLFNìFKOĪçHN$XHUVZDOGNWHUi SĢHGVWDYXMHRGåWďSQì]iYRG0(5(6VSROHĀQRVWL+(11/,&+Yì]QDPQpKRGRGDYDWHOH SURĀHVNìDVORYHQVNìSUĪP\VO Galvanická lůžka Auerswald přinášejí inovaci v přenosu elektrického proudu na galvanizované zboží. „Přestože jde o relativně nový produkt, stala se tato galvanická lůžka spolehlivým a žádaným pomocníkem mnoha zákazníků,“ řekl Roman Picura, product manager divize MERES.

na katodové-anodové tyče díky samoupínacímu systému. Samozřejmostí u všech lůžek Auerswald je možnost speciálního provedení dle specifikací zákazníka při dodržení rychlých dodávek,“ doplnil Roman Picura. Odštěpný závod MERES, který je součástí společnosti HENNLICH, se kromě komponentů pro měření, regulaci a systémů pro průmyslový doprovodný ohřev zabývá již 12 let také dodávkami prvků pro elektrický ohřev lázní, zejména v galvanotechnice. Text: HENNLICH

HENNLICH s.r.o.

A

Obr. 1 – KSS princip

INK NOV

Systém upínání u samoupínacích galvanických lůžek Auerswald funguje na principu automatického přítlaku pomocí posuvného klínu. Lůžka je možno osadit jak na nově konstruované vany, tak na všechny typy již stávajících van a hodí se také pro aplikace s pohyby či vibracemi. Kromě samoupínacích lůžek jsou v programu lůžka Auerswald s pneumatickým přítlakem s možností vlastního samořídícího systému, plastová podpěrná lůžka. „Velmi žádaná jsou také závěsná lůžka, sloužící k rychlému uchycení galvanizovaného zboží 27

5/2013

5/2013

TriboTechnika

Jaké bude mazání v 21. století? Suché a kombinované Suché mazání? Jak může být něco suché a zároveň namazané? A co teprve kombinované mazání? Co se s čím kombinuje? To jsou otázky, na které si odpovíme v následujících řádcích.

Přestože první desetiletí 21. století máme již za sebou a tzv. nasucho a kombinovaně se mazalo již v minulém století, ne každému jsou tyto pojmy zcela známé. Nejprve se zaměříme na tzv. suché mazání, které se čím dál tím více používá u aplikací,

Seznam výhod kluzných laků je poměrně dlouhý, mezi ty nejzajímavější přednosti patří např. to že, často nahrazují brynýrování, chromování, zinkování, černění nebo kadmiování; nepodléhají změnám vlhkosti; nemají bod skápnutí; po nanesení jsou nehořlavé, suché a nevážou na sebe prach a nečistoty; umožňují přesné a rovnoměrné rozvrstvení v závislosti na drsnosti povrchu materiálu; odolávají různým typům záření; jsou vhodné i do prostředí vakua; vydrží až 450 °C; neodpařují se a neoxidují, proto poskytují celoživotnostní mazání; atd. I ten nejlepší mazací tuk nebo pasta se může jednoho dne vymačkat, a přestat tak plnit svojí funkci, a protože existuje celá řada aplikací, u kterých je prakticky nemožné mazání obnovovat, používáme tzv. kombinované mazání. Na obě nebo ales-

kde běžná maziva v podobě mazacích tuků, past nebo olejů selhávají. Mluvíme-li o suchém mazání, máme na mysli nejčastěji použití tzv. kluzných laků. Kluzné laky se nanášejí na plochy různých materiálů, nejčastěji však kovů, za účelem zlepšení kluznosti styčných ploch. Některé typy kluzných laků poskytují i protikorozní ochranu. Hlavním mazacím elementem je zde nejčastěji sulfid molybdeničitý (dříve známý pod názvem sirník molybdeničitý), grafit, teflon případně syntetické částice. Využití kluzných laků je velice široké, setkat se s nimi můžeme prakticky na každém Detail závitu použitého šroubu s již zaleštěným kluzným kroku, nalezneme je např. v automobilech na píslakem na funkčních plochách tech, pístních kroužcích, v automobilových zámcích, v mechanismech bezpečnostních pásů atd. poň jednu, zpravidla tu více zatíženou třecí plochu, naneseme většinou za tepla vytvrzující kluzný lak, Ostatně, kluzným lakům vděčíme za to, že po koupi nového automobilu s ním můžeme ihned jezdit na který následně aplikujeme plastické mazivo. To maximální povolenou rychlostí a již nevidíme na je v kostce princip kombinovaného mazání. zadních okénkách u nových vozů cedulky s nápiNejvíce typů kluzných laků pro průmyslové využití sem „v záběhu“, tak jako tomu bylo ještě na počátmá již několik desetiletí brand Molykote® z koncerku 60. let. Je to dané tím, že díly, které se o sebe nu Dow Corning, který nabízí mimo jiné ucelený musely tzv. zaběhnout, jsou dnes povlakovány sortiment všech typů průmyslových maziv, díky kluznými laky, které potřebu záběhu významně kterým, je již přes 60 let jasným leaderem nejenom minimalizovali. Za zmínku stojí i fakt, že např. v přev oblasti kluzných laků, ale i v oblasti průmyslovodovkách dojde, po aplikaci kluzných laků, vých mazacích tuků a past. Českou verzi katalogu ke snížení nejenom tření a tím i opotřebení, ale Molykote si můžete zdarma stáhnout na stránkách i ke snížení hlučnosti, a to až o 1/6. distributora Molykote® pro ČR: www.ulbrich.cz. Více informací o výrobcích Molykote naleznete na stránkách www.molykote.cz. 28

5/2013

TriboTechnika

(NRORJLFNìEULODQW ÿLVWLFtNDSDOLQD]DVWXGHQDVOLNYLGDFt ,%66FKHUHU*PE+SĢHGQtYìUREFHNRPSOHWQtKRĢHåHQtĀLVWďQtPDOìFKGtOĪ]QHĀLåWďQìFK RGROHMHDWXNĪNWHUpMVRXåHWUQpSURçLYRWQtSURVWĢHGtVi]tMLçQďNROLNOHWQDY\XçLWtĀLVWL FtFKNDSDOLQ]DVWXGHQD „Když jsme se před více jak 40 lety rozhodli o vstupu čisticích kapalin za studena do systémového řešení, stalo se toto pouze z pohledu nákladů. O tématu – životní prostředí se v té době ještě nehovořilo. To činíme v dnešní době o to více,“ upřesňuje výzvu odvětví jednatel Axel Scherer Aktuální anketa Frauenhofer-Allianz (Zdroj: Analýza trhu a trendu v průmyslovém čištění dílů, 2007) dokazuje: Čistota dílů v podnicích je čím dál více uznávána jako znak kvality. Přitom jde o docílení co největšího stupně čištění při co nejmenších nákladech a minimálních rizik pro člověka a životní prostředí. V bodě stupně kvality čištění neexistuje k IBS-čisticím kapalinám žádná alternativa. Tyto čisticí kapaliny na uhlovodíkové bázi mají vynikající sílu rozpouštění všech těžko čistitelných organických nečistot jako např. oleje, tuky, dehet a nebo zaschlé vosky. Díky jejich mírnému povrchovému pnutí proniknou i do malých meziprostor. Podle hesla „Stejné rozpouští stejné“ odděluje IBS-čisticí kapalina na uhlovodikové bázi nečistotu, rozpouští se a smíchá se s oleji nebo tuky a nechá se jednoduše opláchnout nebo uvolnit štětcem. Čištění v jednom kroku čisticími kapalinami je nákladově nesmírně hospodárné. Protože voda nehraje při čištění žádnou roli, odpadají pracovní kroky jako schnutí nebo domazávání stejně jako voda obsahující olej, která by se musela nechat draze zlikvidovat jako zvláštní odpad. 30

Rozhodující výhoda IBS-čisticích kapalin je: Znečištěný uhlovodíkový rozpouštěcí prostředek se nechá při destilaci skoro 100 % recyklovat. „U IBS Scherer bereme znečištěné čisticí kapaliny od našich zákazníků zcela bezplatně zpět a zpracováváme je kompletně v našem vlastním podniku,“ vysvětluje Axel Scherer. „Pro tento účel se čisticí kapaliny fyzikálně předčistí – takže filtrují a odstřeďují – a hned po tom se destilují a rafinují. Takto se nechá do hospodářského oběhu přivést přibližně 90 % čistých IBS-čisticích kapalin. Dokonce předem vyfiltrovaná olejová nečistota najde využití např. v energetických spalovnách.“

Četné certifikáty a pečetě záruky potvrzují dobrou ekologickou bilanci ale také pracovně zdravotní a hygienickou nezávadnost stejně jako mírný potenciál ohrožení IBS-čisticích kapalin. Text: Katerina Spang

. filtrace olejů . filtrace obráběcích kapalin . odstraňování vody z oleje . diagnostika čistoty olejů ISO 4406/1999 . provozování Total Fluid Management

www.receo.cz

Třešňová 654 675 31 Jemnice mobil : +420 603 711 982 tel. / fax : +420 568 451 508 e-mail : [email protected]

5/2013

TriboTechnika

Zkušební metody pro hodnocení přilnavosti organických povlaků Mezi významné vlastnosti při hodnocení kvality a ochranných vlastností organických povlaků patří přilnavost k podkladovému materiálu. Norma ČSN EN ISO 4618 Nátěrové hmoty - Termíny a definice - definuje adhezi (přilnavost) jako vlastnost vazby na rozhraní mezi pevným povrchem a dalším materiálem způsobená molekulárními silami. Pro stanovení přilnavosti bylo navrženo mnoho různých exaktních způsobů a zařízení, ale řada z nich v praxi nenašla většího využití. V současné době jsou, zejména v akreditovaných laboratořích, ke stanovení přilnavosti používány především zkušební metodiky, které jsou specifikovány v technických normách. Do hodnocení adheze povlaků k podkladovému materiálu lze zahrnout i zkoušky sledující odolnost nátěru při hloubení, ohybu nebo úderu. V praxi našly uplatnění zejména metody, které jednoduchostí a rychlostí provedení jsou využívány nejen ke kontrole kvality provedených povrchových úprav, ale i v laboratořích při vývoji nových kapalných a práškových nátěrových hmot.

- oddělením povlaku od podkladu silou působící kolmo na plochu nátěr /podklad; přilnavost určuje tažné napětí, které třeba vynaložit na roztržení zkušební sestavy, tj. kdy dojde k lomu v některé části. Mřížková zkouška dle ČSN EN ISO 2409 Podstatou metody je provedení šesti rovnoběžných řezů a šesti dalších, které jsou na první kolmé. Řezy musí proniknout až na podklad. Rozestupy mezi řezy se řídí tloušťkou nátěru a druhem podkladu. Zkouška je využitelná pro nátěry do 250 µm. Norma rozlišuje šest klasifikačních stupňů přilnavosti (0 až 5). Od srpna 2013 platí revidovaná norma ČSN EN ISO 2409. Změnou v normě je hodnocení mřížky. Provádí se odtržením uvolněného nátěru nespecifikovanou samolepicí páskou, otřením štětcem nebo ofukem stlačeným vzduchem/dusíkem.-

Ukázka vzhledu plochy mřížky po provedení řezů nátěrem

0

1

2

Zkušební metody Přilnavost nátěru se hodnotí: - oddělováním nátěru postupným odlupováním od podkladu; míru přilnavosti určuje obvykle síla při provádění řezů/poškrábání s následným odlupováním uvolněného nátěru odtrhem samolepicí páskou;

32

klasifikace

3

4

Pro stanovení přilnavosti se používá v laboratorních a provozních podmínkách řezací nůž s jedním nebo s více ostřími či jiný podobný řezný nástroj. Při ručním zhotovování řezů je nestabilním faktorem jejich hloubka. Nátěr musí být všemi řezy proříznut až k podkladu, ale hloubka jejich průniku do podkladu musí být co nejmenší, což v případě silnovrstvých a tvrdých nátěrů nemusí být vždy splněno

TriboTechnika

a důsledkem je pak neplatná zkouška. Pro laboratorní účely jsou většinou používány automatické přístroje s nastavitelným konstantním přítlakem řezného nože a světelnou indikací zajišťující proříznutí povlaku v celé jeho tloušťce k podkladu. Tyto přístroje však nejsou vhodné do terénu. Výsledky získané různými typy řezných nástrojů stejně jako způsob jejich ovládání (ručně nebo motorem) se mohou navzájem lišit. Ve výsledném hodnocení je proto nutno, pro zamezení nejasností, uvádět použitý typ řezného nástroje.

Elektromotorický přístroj na řezání mřížky

Mřížková zkouška je pro svou jednoduchost a snadnou proveditelnost běžně používanou zkouškou pro hodnocení přilnavosti nátěrů zhotovených z kapalných nebo práškových nátěrových hmot jak v laboratoři, tak i v terénních podmínkách. Dnešní nátěrové systémy určené pro ochranu ocelových konstrukcí a chránící na principu bariérové ochrany, mají tloušťku většinou přes 200 µm. Při těchto tloušťkách už empirický zkušební postup neposkytuje spolehlivé výsledky (roste vliv tvrdosti nátěru, řezného nástroje a řada dalších faktorů ovlivňující výsledek zkoušky). Z těchto důvodů je vhodnější pro silnovrstvé nátěry používat odtrhovou zkoušku, která poskytuje objektivnější výsledky, nezávislé na tloušťce a tvrdosti povlaku. Zkouška X řezem dle ASTM D 3359 metoda A Jinou variantou stanovení přilnavosti nátěru je zkouška X řezem, kterou specifikuje norma ASTM D 3359 – Test Method for Measuring Adhesion by Tape Test – X Cut Test - Method A., Cross Cut Test – Method B. Zkouška dle metody A je vhodná pro stanovení přilnavosti nátěru v terénu. Na čistém a suchém povrchu se provedou nátěrem až k podkladu dva řezy délky 40 mm. Vzájemně se protínají poblíž

Ukázka zkoušky X řezem na výrobku a zkušebním vzorku

v jejich středu, v úhlu (30 - 40)°. Po odtržení lepicí pásky, přilepené v místě křížení řezů, se plocha řezu X hodnotí dle stupnice uvedené v normě od stupně 5A do 0A, kde 5A značí – nátěr se neodlupuje a 0A – odpadávání nátěru mimo plochu X. Zkouška X řezem dle ASTM D 3359 metoda B Podstatou metody je provedení 11 rovnoběžných řezů a jedenácti dalších, které jsou na první kolmé v rozestupech 1 mm pro tloušťky nátěrů do 50 µm. Pro tloušťky nátěrů do 125 µm jsou rozestupy mezi řezy do šíře 2 mm. Přilnavost se hodnotí až po odtrhu lepicí páskou. Mřížková zkouška dle specifikace FORD FLTM BI metoda B(1) Provedení této zkoušky se využívá při hodnocení přilnavosti nátěrů automobilů. Mřížku tvoří 9 rovnoběžných řezů a 9 na ně kolmých v rozestupech 3 mm a provedení a řezů vedených v jednom směru úhlopříček vytvořených čtverců. Míra odlupování povlaku se hodnotí po odtržení specifikované samolepicí pásky přilepené na povrch s proříznutými řezy a výsledné hodnocení je dáno výrokem vyhovuje/nevyhovuje.

Ukázka provedení mřížkové zkoušky dle metody B

Mřížková zkouška dle specifikace FORD FLTM BI metoda D(2) Provedení této zkoušky se využívá při hodnocení přilnavosti automobilových nátěrů zhotovených z dvousložkových polyuretanových nátěrových hmot. Mřížku tvoří 6 řezů a 6 řezů provedených v úhlu 60 ° s rozestupy mezi řezy 5 mm. Míra odloupnování povlaku se hodnotí po odtrhu lepicí páskou. Přilnavost nátěru je vyhovující pokud dojde k odloupnutí jednoho kosočtverce, při odloupnutí dvou a více kosočtverců mřížky je přilnavost nevyhovující.

Ukázka provedení mřížkové zkoušky dle metody B

33

5/2013

5/2013

TriboTechnika

a tloušťka nátěru, typ použitého přístroje, druh lepiOdtrhová zkouška dle ČSN EN ISO 4624 dla, tvar a velikost zkušebního tělíska. Značný rozPřilnavost nátěrů o vysokých tloušťkách je vhodné díl na hodnotu přilnavosti má vliv odřezávání či hodnotit metodou, která je specifikována v normě neodřezávání zkušebního tělíska, stejně tak ČSN EN ISO 4624 Odtrhová zkouška přilnavosti. tloušťka podkladového materiálu. Norma pro zkouZkouška se provádí pro stanovení soudržnosti vrsšení protikorozní ochrany ocelových konstrukcí tev nátěrového systému, resp. pro zjištění maxiochrannými nátěrovými systémy ČSN EN ISO málního tahového napětí, které se musí vynaložit 12944 v části 6, týkající se laboratorních zkoušek, k roztržení nejslabší mezifáze (adhézní lom), nebo nejslabší složky (kohézní lom) v hodnoceném nátě- doporučuje tloušťku ocelových podkladů nejméně 2 mm. Vliv tloušťky ocelového podkladu na výsrovém systému. Přilnavost vyjádřená sílou potřebledky přilnavosti nátěrového systému před a po nou k odtržení jednotky plochy se udává v MPa. korozní zkoušce byl ověřován také v laboratoři Pro současné nátěry jsou vhodné přístroje s měřiSVÚOM. Použit byl hydraulický odtrhoměr PAT GM cím rozsahem (0 – 20) MPa. Těmto podmínkám 01 a dvousložkové epoxidové lepidlo UHU (SRN). například vyhovuje hydraulický přístroj PAT GM01 Výsledky jsou uvedeny v následující tabulce : (Norsko), který je také ve vybavení akreditované zkušebny SVÚOM. Praktické zkušenosti se Tloušťka Tloušťka Přilnavost nátěru stanovením přilnavosti plechu (mm) nátěru (μm) počáteční přilnavost po korozní zkoušce (500 h) touto metodou pouka1,5 163±4,9 2,0 MPa, 2,0 MPa , 1,5 MPa, 1,6 MPa 1,8 MPa 2,1 MPa zují také na určité pro3 183±5,1 9,0 MPa ,8,2 MPa , 8,2 MPa, 8,4 MPa,8,4 MPa blémy. Například z roz8,4 MPa sáhlé práce, zaměřené 5 174±5,4 19,7 MPa ,>20 MPa >20 MPa na problematiku odtrhových zkoušek, proveZ výsledků uvedených v tabulce je patrné, že hoddené v Norsku a publikované v roce 1996, vyplynunota přilnavosti se zvyšuje se zvýšením tloušťky la řada významných faktorů, které ovlivňují výsledpodkladu. Vzhledem k tomu, že se výsledky přilnaky odtrhové zkoušky. Uvádí se, že značný vliv na vosti získané různými typy přístrojů se navzájem zjištěnou hodnotu odtrhu má nátěrová hmota, liší, je nutné pro zamezení nejasností uvádět typ použitého přístroje, použitého průměru zkušebního tělíska a druh lepidla. Do oblasti hodnocení přilnavosti povlaků patří i empirické zkušební postupy založené na hodnocení proti odlupování nebo praskání nátěru za podmínek pozvolné deformace podkladového materiálu (zkouška hloubením nebo ohybem) nebo rázovou deformací podkladu (zkouška úderem).

Hydraulický přístroj na měření přilnavosti odtrhem

Odtržená plocha nátěru

druh a způsob přípravy podkladového materiálu, podmínky zasychání, stárnutí nátěru, tvrdost

34

Zkouška ohybem Zkouška specifikuje zkušební postup pro stanovení odolnosti nátěrů vůči vzniku prasklin nebo odloupnutí od podkladu při deformaci ohybem přes trny různých průměrů nebo přes kónický trn. Stanovení přilnavosti ohybem se využívá při hodnocení nátěrů zejména v laboratoři, ale také pro stanovení odolnosti nátěrů vystavených v praxi namáhání deformacemi stejného charakteru jako při ohybu. Hodnotí se podle: ČSN EN ISO 1519 Nátěrové hmoty – Zkouška ohybem (na válcovém trnu).

TriboTechnika

Hodnota přilnavosti se udává průměrem trnu, při kterém došlo k poškození nátěru prasknutím nebo odloupnutím od podkladu. Výsledek zkoušky se uvádí po prohlídce poškození prostým okem nebo pomocí lupy. ČSN EN ISO 6860 Nátěrové hmoty – Zkouška ohybem (na kónickém trnu). Nátěr musí být připraven na podkladu, který snese ohyb. Výsledek zkoušky se uvádí po prohlídce poškození pomocí lupy

deformací vyvolanou padajícím závažím. K porušení přilnavosti nátěru k podkladu, může dojít při rychlé a prudké deformaci.

Ukázka zkoušky úderem do nátěru

Ohyb přes válcový trn

Ohyb přes kónický trn

Zkouška hloubením dle ČSN EN ISO 1520 Zkouška hloubením zjišťuje odolnost nátěru při pozvolné a plynulé deformaci podkladu hloubením v Erichsenově přístroji. Na stupnici přístroje se odečítá hodnota prohloubení v okamžiku, kdy se na nátěru objeví první trhlinky, nebo odlupování, zjištěné při zvětšení lupou. Odolnost hloubení je mírou tažnosti nátěru a sleduje se zejména u nátěrů, kde v průběhu jejich následné exploatace lze předpokládat podobné deformace.

Ukázky zkoušky hloubením (přístroj Erichsen)

Zkoušky rychlou deformací (odolnost proti úderu) dle ČSN EN ISO 6272 Norma popisuje metodu hodnocení odolnosti nátěru proti odlupování nebo praskání nátěru

Zkoušky přilnavosti nátěrů na ocelových konstrukcích v terénu U ochranných nátěrů je důležitá nejen znalost výchozí hodnoty přilnavosti, ale také změny přilnavosti při jejich vystavení účinkům korozního prostředí nebo mechanického namáhání. V r. 2008 byla zařazena k doplnění norem ISO 12944 pro hodnocení přilnavosti ocelových konstrukcí v terénu, norma ČSN EN ISO 16276 Ochrana OK proti korozi ochrannými nátěrovými systémy – Hodnocení, kritéria přijetí a adheze/koheze. Část 1: Odtrhová zkouška Část 2: Mřížková zkouška a křížový řez Sleduje se průběh změny přilnavosti nátěrových systémů na ocelových konstrukcích během jejich vystavení vlivu atmosférických podmínek. Výsledkem zkoušky je výrok zda nátěrové systémy splňují/ nesplňují zadané požadavky. Závěr V příspěvku je uveden přehled nejvíce používaných zkušebních metod pro stanovení přilnavosti nátěrů ke kovovému povrchu. Jedná se většinou o empirické zkušební postupy, s výjimkou zkoušky odtrhem, které jsou pro svoji jednoduchost a snadnou proveditelnost používány ve zkušebních laboratořích a také v provozních podmínkách. Zároveň je třeba zdůraznit, že stejně jako je důležitá znalost výchozí hodnoty přilnavosti ochranných nátěrů, tak je především pro praxi důležitá znalost změny přilnavosti nátěrů v průběhu jejich vystavení mechanickému namáhání a účinkům korozního prostředí. Jaroslava Benešová Markéta Paráková

35

5/2013

5/2013

TriboTechnika

Otryskávání neabrasivním plastovým mediem Úprava povrchů otryskáním neabrazivním plastovým mediem je metoda používaná k úpravě povrchů před jeho finální úpravou – např. nanesením barvy, nebo jinou aplikací. Dále také pro odstraňování barev a povlaků z kovových, hliníkových a plastových dílů. Je používána také na čištění forem na výrobu produktů z plastu a z gumy. Tato metoda je dnes nejvíce používaná hlavně ve strojírenství. Dodavatelem těchto technologií, kabin a plastového media je společnost Subter Plus s.r.o., Jindřichův Hradec. Tento způsob úpravy povrchu, při kterém se pod tlakem tryská neabrazivní materiál na čištěný povrch je podstatně rychlejší a efektivnější než používané chemické procesy a podstatně šetrnější než je čištění křemičitým pískem, drceným sklem, měkkým kovem nebo ostatními abrazivními materiály. Výhoda tohoto způsobu čištění je úprava bez

Před otryskáním

Po otryskání

Před otryskáním

Po otryskání

médium rozbité médium proud vzduchu

poškození, bez změny povrchu při zachování tvaru a rozměru. Další použití tohoto plastového media: hliníkové díly automobilů, sklolaminátové kabiny nákladních vozů, ocelové konstrukce. Plastové medium je možno použít pro volné tryskání i pro tryskání v uzavřených kabinách. Při tryskání v uzavřených kabinách při použití stlačeného vzduchu o tlaku 36

4 barů dochází ke ztrátě 1 – 5 % za jeden cyklus. Závisí ovšem na typu media, velikosti trysky, vzdálenosti trysky od dílu a typu odstraňovaného povlaku.

TriboTechnika

Při tryskání dochází k opotřebení zrnek media až do velikosti prachu. Pro optimální čištění je nutná směs velkých a malých zrn media. Proto je vhodné tryskací kabiny vybavit odlučovacím systémem, který udržuje nízkou rychlost odsávání při velkém objemu odsátého vzduchu. Tento systém s označením Power Pack je možno nainstalovat ke všem typům kabin jakéhokoliv výrobce. Instalací jsou dosaženy výrazné úspory tryskaného media. Metoda očištění od povlaku barvy jako opravárenská technologie je využívána např. společností Jihostroj Velešín, a.s., která takto otryskává dílce z duralové slitiny pokryté dvousložkovou barvou (viz obrázek). Jsou to dílce pro leteckou dopravu, proto je zde kladen veliký důraz na vysokou úro-

veň kvality opracování a následné vlivy jako např. lepší přilnavost barev. Mezi výhody této metody patří efektivita čištění i při nízkém tlaku, což má za následek nižší náklady na výrobu stlačeného vzduchu. Medium odstraňuje velmi tvrdé povlaky, jako např. práškovou barvu z podkladů velmi měkkých, aniž by docházelo k poškození základního materiálu. Čištění plastovým mediem je suchý proces, z čehož vyplývá, že vyčištěné plochy jsou připraveny okamžitě pro nový nátěr nebo povlak. Lze takto čistit malé, ale i velmi velké díly. Dále je v případě tohoto media výhodou možnost zvolit tvrdost a zrnitost, tedy optimální variantu čištění. Text: Subter plus

Podobnost technologií povlaků ze Zn-mikrolamel Protože v 70-tých lete 20. století stoupala potřeba efektivně chránit díly nejen z vysokopevnostní oceli proti korozi, byla vyvinuta technologie povlakování Zn a Al mikrolamelami. Základem této technologie jsou povlaky ze Zn a Al mikrolamel, které při tepelném vytvrzování po nanesení na chráněnou (povlakovanou) součást tvoří vrstvu provázanou částečně vodivým anorganickým pojivem. Takový povlak vykazuje velmi dobrou katodickou ochranu, jehož korozní odolnost je znásobena bariérovým efektem pojidlové mezivrstvy. Prvním průkopníkem této technologie byl povlak Dacromet®, který byl vyvinut ještě s obsahem dnes již v automobilovém a elektrotechnickém průmyslu zakázaném CrVI. V současné době tuto technologii nabízejí 4 výrobci, jedná se o technologie Zintek®, Magni, Geomet a Delta®. Se vzrůstajícími požadavky zákazníků na korozní odolnost a celkově na co nejdelší životnost vzrůstá také poptávka po těchto technologiích. V České repub-

lice technologii nabízejí 2 firmy, Anacote Limited v Hradci Králové a SVUM-CZ, s.r.o. v novém vlastním provozu ve Třech Dvorech u Kolína. Protože výroba technologie pro nanášení zinkolamelových povlaků a materiály jimiž se povlakuje jsou velmi nákladné, není v možnostech naší firmy nabízet všechny 4 technologie popsané výše. Pro stávající a zvláště potencionální zákazníky máme zásadní informaci, pokud poptávají kteroukoliv z technologií zinkolamelových povlaků. Povlaky Delta® jsou schopné nahradit povlakovací systémy Magni, Geomet® i Zintek®, a to při splnění všech požadavků na korozní odolnost, tloušťku povlaku, odstín i součinitel tření. Protože i automobilový průmysl je si vědom podobnosti těchto technologií, vždy v normách pro povrchové úpravy uvádí i alternativní systém. Zde uvádím příklad: Norma VW 13750, TL 245, Ofl-t647 – možné alternativy: Delta Protekt® KL 100 + Delta Protekt®VH301GZ Geomet®321 PLUS VL Magni Flake B46 + Magni Top T06E-GZ ZINTEK®200 + ZINTEK®TOP LV Jiří Boháček

37

5/2013

5/2013

TriboTechnika

9\WYiĢHQtWYUGìFKDRWďUXY]GRUQìFK SRYUFKĪSRPRFtERULGRYiQt %RULGRYiQtSĢtVOXåtVWHMQďMDNRQLWULGRYiQtQHERQDXKOLĀRYiQtNHVNXSLQďSRVWXSĪFKHPLFNR WHSHOQpKR]SUDFRYiQt1DGLIXQGRYDQìEyUY\WYiĢtVHçHOH]HPYHOPLWYUGRXVORXĀHQLQRYRX YUVWYXNWHUiVH]YOiåWďY\]QDĀXMHPLPRĢiGQďY\VRNRXRGROQRVWtSURWLDEUD]LYQtPXRWďUX DPDOìPVNORQHPNQDOHSRYiQt Základy technologického postupu Podle stavového diagramu železo bór mohou při reakci bóru s železem vznikat sloučeniny FeB (16,23 hm. % bóru) a Fe2B (8,83 hm. % bóru). V závislosti na složení boridovacího prostředku, na vedení teplotního režimu a na době zpracování mohou vznikat jednofázové vrstvy (jen Fe2B) nebo dvoufázové vrstvy (vně FeB, uvnitř Fe2B). Jednofázová vrstva Fe2B vykazuje výhodnější vlastnosti, protože borid Fe2B je houževnatější, než je jen o málo tvrdší borid FeB. Pro boridové vrstvy je charakteristické jejich zubové spojení se základním materiálem u nelegovaných a středně legovaných ocelí (Obr. 1). Dosažitelná síla boridové vrstvy je závislá na teplotě, na době zpracování a na materiálu. Teoreticky se mohou boridovat veškeré železné materiály. Vývoj vrstvy závisí na stupni legování zvoleného materiálu. Při konstantních

Obr. 1 Ocel 12050, boridováno 16 hod., 900 °C

38

podmínkách zpracování obvykle s narůstajícím obsahem legur klesá míra zubového spojení a síla boridové vrstvy, a naproti tomu se zvyšuje povrchová tvrdost. Při volbě materiálu existují dvě omezení a to z hlediska obsahu křemíku, který nesmí být vyšší než 1% a obsahu hliníku, který by neměl být vyšší než 0,3%. U takovýchto ocelí dochází k obohacování těchto prvků pod vytvářenou boridovou vrstvou, což vede k feritizaci a k tvorbě tzv. měkkých příkopů. U boridování rychlořezných ocelí nastává problém s následným kalením, kdy leží austenitizační teplota nad teplotou 900 °C, kdy dochází k natavování boridové vrstvy. Nejvíce propracované je boridování v pevných prostředcích. Nově vyvinuté práškové boridovací prostředky zůstávají i po nasazení sypké, a tím se značně usnadňuje vyjímání zpracovaných obrobků. Výhodná je i nízká sypná hustota, která vede ke snížení spotřeby boridovacích prostředků a tím k omezení nákladů na tepelné zpracování. K realizaci boridování se používají komorové pece nebo trubkové pece, které umožňují odvod vznikajících zplodin, např. vytěsňováním pomocí Argonu. Z důvodu vysoké tvrdosti vytvořené boridové vrstvy se zpravidla boridují hotově opracované díly. Pro díly citlivé na deformace se doporučuje uskutečnit před posledním mechanickým opracováním žíhání ke snížení pnutí. K dosažení optimální kvality vrstvy se mají nasazovat jemně broušené povrchy. Teplota zpracování leží mezi 850 a 1000 °C. Použitá doba boridování se řídí podle typu materiálu, určeného ke zpracování, a podle požadované síly vrstvy pro každou dílčí aplikaci. Tloušťka boridové vrstvy závisí na zvoleném materiálu, teplotě a době zpracování a pohybuje se od 20 do 250 μm. Po uplynutí požadované doby zpracování se nádoby vyjmou z pece a zpravidla se ochlazují na vzduchu. Na základě vysoké tepelné zatížitelnosti boridové vrstvy se mohou boridované obrobky zušlechťovat.

TriboTechnika

Tím se dosáhne dobrá únosnost při vysokých hodnotách plošného tlaku a rovněž vysoká pevnost. Ovšem austenitizační teplota musí ležet pod 1050 °C, aby se předešlo natavování.

postupy vykazují proti boridování některé přitěžující nevýhody.

Příklady aplikací Boridované obrobky se vyznačují následujícími vlastnostmi: ¾ vynikající ochrana při abrazivním namáhání ¾ dobrá ochrana proti tribooxidačnímu otěru ¾ malé sklony k nalepování ¾ velmi vysoká tepelná odolnost Na základě toho boridování nachází uplatnění zvláště při výrobě nástrojů, ve strojírenství a rovněž v technice těžebních a hnacích zařízení. Jako příklad uvedeme podrobnější popis následujících aplikací. Ɣ Při zpracování termoplastických hmot zesílených skelnými vlákny se projevuje výraznější minerální otěr. Doposud obvyklé technologické postupy, používané ke zlepšení doby životnosti vytlačovacích nástrojů, jako je nitridování nebo navařování tvrdokovu (pancéřování) na povrchu, nepřinášely požadovaný výsledek. Při použití boridování bylo možné dobu životnosti vytlačovacích šneků z Cr-Mo legované nitridační oceli zvýšit ve srovnání proti nitridovaným vytlačovacím šnekům až na čtyřiceti násobek. Ɣ Ve výrobě textilních strojů bylo možné podstatně snížit otěr při vysoké rychlosti na dílech, jako jsou prvky pro vedení vlákna, vodicí plechy a vodicí kladky, které se z důvodu dobré zpracovatelnosti vyrábějí z automatových ocelí. U těchto dílů postačily síly vrstvy v rozsahu řádově od 40 až do 120 Pm. Ɣ Dalším příkladem je boridování sklářských trnů (Obr. 2) z oceli X210Cr12 pro sklářský průmysl. Zde se využívají dobré vlastnosti boridové vrstvy proti ulpívání skleněné taveniny. Boridování zde nabízí výraznou úsporu nákladů ve srovnání s dříve využívaným navařováním (pancéřováním) stelitu (tvrdokovu). Ɣ Řetězové čepy z nelegovaných popřípadě z nízkolegovaných ocelí k zušlechťování jsou převážně vystavené abrazivnímu opotřebení a používají se s úspěchem pro horská kola i pro čtyřkolky. Až do dnešní doby se ale velká část hnacích řetězů zpracovávala cementováním, chromováním nebo vanadováním. Ovšem tyto technologické

Obr.2 Ocel X210Cr12, sklářský trn

¾ Pomocí cementování často není možné dosáhnout požadované povrchové tvrdosti. ¾ Chromování / vanadování se uskutečňuje pod tlakem a při teplotě asi 1000°C. Používaná zařízení jsou tvořená tlakovou nádobou, kterou je nutné nechávat v pravidelných intervalech kontrolovat. Rovněž náklady na vsázkové materiály výrazně rostou. Částečné opětovné použití, tak jak to je obvyklé u boridování, zde není možné, a to znamená, že do likvidace přecházejí podstatně větší objemy zvláště problematických odpadových materiálů. Z těchto důvodů se v oboru výroby řetězů projevuje značný zájem o boridovací technologické postupy. Souhrn Boridování je vysokoteplotní technologický postup, ve kterém se při použití moderních boridovacích prostředků vytváří téměř jednofázová vrstva Fe2B. Vývoj této vrstvy je, stejně jako u nitridování, silně závislý na materiálu. Pro tyto vrstvy je charakteristická jejich pozoruhodná odolnost proti abrazivnímu otěru a jejich malý sklon k nalepování. Boridované obrobky díky vysoké tepelné stabilitě boridové vrstvy převyšují při nasazení v oblastech vyšších teplot nitridované nebo cementované díly. Spolu s nasazením nových boridovacích prostředků, které zabraňují zesintrování v průběhu použití a zároveň poskytují lepší kvalitu vytvářené vrstvy, se mohou výrazně snížit požadavky na manuální námahu. I rostoucí ceny surovin u ocelí a náklady na konkurenční vrstvy tvrdých materiálů vedou k narůstající poptávce po boridovacích technologických postupech. Jan Gerstenberger 39

5/2013

5/2013

TriboTechnika

=OHSåHQtSRYUFKXDWYDUX 6XSHUÀQLåRYiQtPMHPRçQpGRViKQRXW]QDWHOQpKR]OHSåHQtNYDOLWDWLYQtFKI\]LNiOQtFK  SDUDPHWUĪXY\VRFH]DWďçRYDQìFKREURENĪ9\ååtHIHNWLYLWD]PHQåHQtWĢHQtDVQtçHQt7&2 7RWDO&RVWRI2ZQHUVKLS FHONRYpQiNODG\QDYODVWQLFWYt MVRXMHQQďNWHUp]SR]LWLYQtFK HIHNWĪ0DOiSĢtĀLQDYHONì~ĀLQHN²GRNRQFHLW\QHMPHQåtRGFK\ON\RGLGHiOQtKRSR YUFKXYHGRXQDKRWRYpPREURENXNWRPXçHGRFKi]tNYLEUDFtPQHVWHMQpPXUR]ORçHQt PD]LYDDGDOåtPQHçiGRXFtPHIHNWĪP9H[WUpPQtPSĢtSDGďPĪçHYpVWQHRSWLPiOQt VWDYSRYUFKXNVHOKiQtFHOpKRV\VWpPX7HG\SODWtVSUiYQìSRYUFKVHFHQt.ODVLFNp SURFHV\MDNRMHEURXåHQtDMHPQpREUiEďQtVHGRVWiYDMtQDVYpWHFKQRORJLFNpKUDQLFH 6XSHUÀQLåRYiQtSURWLWRPXSĢHGVWDYXMHVDPRVWDWQìWHFKQRORJLFNìSRVWXSNGHSRPRFt FtOHQďRSWLPDOL]RYDQìFKNURNĪ]DORçHQìFKQDEURXåHQtMHGRVDKRYiQRPQRKHPOHSåtFK YìVOHGNĪREUiEďQt Superfinišování – technické pozadí Superfinišování patří dle DIN 8589 T.14 do kategorie obrábění s geometricky neurčitým břitem a nazývá se také honování s krátkým zdvihem. Tvorba třísek a mechanismy úběru mohou být posuzovány analogicky k těm u broušení. Proces superfinišování je zařazován na konec výrobního řetězce. Jemu předcházejí operace, kde se dostává nástroj s  obrobkem do kontaktu bodem (soustružení, frézování, protahování) nebo přímkou (broušení). Oproti tomu při superfinišování dochází k plošnému záběru.

Obr. 1 Princip superfinišování

40

Dalším aspektem je, že nástroj je k povrchu obrobku přitlačován regulovatelnou silou, čímž dochází ke kompenzaci úběru a opotřebení. Chlazení je možné použít ve formě proudového oplachování nebo pomocí systému s minimálním množstvím mazání, ale i aplikace bez chlazení byly již úspěšně realizovány. Platí, že přes malá kontaktní místa se chvění přenáší daleko příměji než přes velké rovinné plochy. V oblastech, kde se mezi nástrojem a obrobkem nachází mazivo, přispívá toto na základě svých hydrodynamických vlastností k tlumení chvění. V systému nástroj/obrobek působí vyvolané chvění negativně na kvalitu obrobku, obzvláště na jeho kruhovitost a povrch. Podle toho jakým způsobem jsou ovlivněny struktury povrchu, dochází ke značným ztrátám v podobě tření a k vzniku hluku, což je vzhledem k aktuálním požadavkům na zvyšování účinnosti a snižování emisí (škodlivých látek i hluku) nežádoucí. Vlnitosti způsobené chvěním na jednotlivých dílech kluzných ložisek narušují struktury nosných hydrodynamických mazacích klínů, neboť vytváří laminární proudění, které tyto poškozují. To vede k oddělení mazacího filmu, následně k tření pevných materiálů a tím k zvýšenému opotřebení nebo dokonce k selhání ložiska. Na jednotlivých součástkách u valivých ložisek vedou tyto vlnitosti k vibracím, opotřebení a ztrátám tření. To opět vede k značné tvorbě hluku a následkem toho ke snížení životnosti komponent. Proces superfinišování změní tvar povrchu obrobku a tím se sníží, popř. zcela odstraní vlnitosti a vytvoří se rovinatý povrch s křížovou texturou.

TriboTechnika

Snížení vlnitosti po obvodu i v podélném směru a změna struktury povrchu zlepší tribologické vlastnosti obrobku. Na základě relativně malých řezných výkonů (v krátkých časových intervalech) vzniká během obrábění jen zřídka teplo v kontaktních zónách. Mluví se tedy o tzv. „studeném procesu“. Stručně řečeno, díky superfinišování je redukováno tření a opotřebení celého systému, což vede ke snížení škodlivých látek, emisí hluku, TCO a zvýšení energetické účinnosti.

Kruhovitost: Díky plošnému kontaktu mezi nástrojem a obrobkem je vlnitost po obvodu obrobku částečně nebo dokonce úplně odstraněna. Vlnitosti s vyšší frekvencí (rýhy nebo fasety) jsou snadněji srovnány než ty s nižší frekvencí (polygony). Prvně jmenované mají větší vliv na kvalitu produktu, protože jsou zodpovědné za vznik nežádoucích zvuků při kontaktu a narušení hydrodynamického mazacího filmu. Přímost/tvar: Výše uvedené platí i pro přímost. To znamená, že i vlnitost na povrchové přímce

Obr. 2 Superfinišování pásem a kamenem

Obr. 3 Výsledná struktura povrchu po superfinišování

Nástroje Použité nástroje se dají rozdělit v zásadě do dvou kategorií. Na nástroje s flexibilním podkladem a pevné nástroje. Nástroje na  flexibilním podkladu, nazývané také superfinišovací pásy nebo filmy, se skládají z podložky (z polyesteru, tkaniny, papíru), z řezného zrna a pojiva. Pásy jsou přitlačovány na obrobek pomocí rolny nebo přítlačné patky. Pevné nástroje jsou superfinišovací kameny a kotouče. Kameny se pak skládají podobně jako brusné kotouče z řezného zrna (oxid hlinitý, karbid křemíku, sintrováný korund, CBN, diamant), pojiva (keramika nebo umělá pryskyřice) popř. impregnace (síra, vosk). Pro úplnost je třeba ještě zmínit procesy leštění a při tom používané nástroje. Tyto procesy využívají stejné kinematiky jako superfinišování, ale nástroje jsou bez zrna. Následují jako konečná operace pro dosažení povrchu s vysokým leskem.

je v axiálním směru díky plošnému překrývání záběru v kombinaci s oscilačním pohybem zredukována. Pomocí vyložení nástroje je možné superfinišováním zhotovit definovaný příčný tvar. To znamená, pokud broušení umožňuje vytvoření jen přímé povrchové přímky, může superfinišování vytvořit například konvexní tvar. Což je žádoucí tam, kde není nebo nemůže být dosaženo při orovnávání kotouče požadovaného definovaného tvaru.

Vliv procesu superfinišování na kvalitu obrobků Parametry, které jsou pozitivně ovlivněny procesy superfinišování:

Tab. 1 Kvalitativní parametry dosažené superfinišováním kruhovitost

[μm]

0,2 – 5

přímost

[μm]

0,2 – 5

válcovitost

[μm]

1-7

Ra - střední aritmetická úchylka [μm] profilu

0,015 – 0,2

Rz - maximální výška profilu

[μm]

0,15 – 2,0

Rpk - redukovaná výška špiček

[μm]

0,015 – 0,2

Rk - výška jádra profilu

[μm]

0,04 – 0,4

Rvk - redukovaná hloubka rýh

[μm]

0,02 – 0,5

Rmr - podíl nosného povrchu

[%]

80 – 100

41

5/2013

5/2013

TriboTechnika

Povrch/tribologické vlastnosti: Proces superfisystémů, snižování ztrát třením, ochrana životnínišování vytváří povrch s malou drsností a chaho prostředí díky snížení škodlivých látek a hlurakteristickými plochami. Z toho vyplývá, že má ku a snižování TCO zvýšením životnosti jednotpovrch vysoký nosný podíl materiálu, který působí livých dílů. Luděk Dvořák na snížení opotřebení a v kombinaci s množstvím maziva i na optimální vlastnosti chodu. Na základě překrývajících se pohybů Tab. 2 Srovnání parametrů soustružení/broušení a superfinišování se vytváří křížová struktu3DUDPHWU1RUPD 7YUGpVRXVWUXçHQt%URXåHQt  6XSHUÀ QLåRYiQt ra s výbornými tribologicKruhovitost kými vlastnostmi. DIN ISO 1101 Díky technologické jedinečnosti superfinišování je jen stěží možné jej nahradit jiným druhem obrábění. Na základě optimalizovaných parametrů obrobků může být dosaženo významných pokroků v  oblastech jako je zvyšování energetické účinnosti, downsizing, zvyšovaní účinnosti

Přímost DIN ISO 1101

Rovinnost DIN ISO 1101

Válcovitost

Hloubka drsnosti DIN 4768

Podíl nosného povrchu DIN 4768 ISO 4287/1

(NRORJLFNpSĢtQRV\WULERORJLH 7ULERORJLHMDNRYďGHFNìRERUVHXSODWěXMHMLçOHWDYìVOHGN\WRKRWRLQWHUGLVFLSOLQiUQt KRRERUXSRPiKDMtQHMHQUR]YRMLRVWDWQtFKåSLĀNRYìFKRERUĪDOHXPRçěXMtGRVDKRYDW Yì]QDPQìFK~VSRUPDWHULiOĪHQHUJLtLLQYHVWLF1HMQRYďMLVHREMHYXMHVSHFLÀFNiREODVW QD]ìYDQiÅ]HOHQiWULERORJLH´NWHUiVH]DPďĢXMHQDWULERORJLLYçLYRWQtPSURVWĢHGt

Tribologie má 47 let Slovo „tribologie“ se objevilo poprvé ve zprávě vypracované pro vládu Velké Británie, která byla vydána 9. března 1966 a je dnes známá pod názvem Jostova zpráva (angl. Jost Report). Upozorňovala na interdisciplinární charakter tribologie a na velké úspory, kterých lze dosáhnout využitím tribologie. Vymezením tribologie jako vědy a technologie vzájemného působení povrchů při  relativním pohybu a souvisejících 42

záležitostí byly poprvé spojeny dohromady všechny hlavní obory zabývající se třením a opotřebením. Protože věda, technika a průmysl se rychle rozvíjely, nebylo žádné překvapení, že se sdělení rychle rozšířilo do celého průmyslového světa, zvláště pak poznání, že pozornost věnovaná tribologii může vést k  ohromným úsporám, převážně využitím existujících znalostí a  poměrně nízkých výdajů na  výzkum. V  důsledku rychlého rozvoje vědy a  techniky je dnes tribologie mnohem důležitější než kdykoliv dříve. Všichni, kdo se tribologií hlouběji zabývají, vědí, že jejich práce je prospěšná pro

TriboTechnika

ekonomiku a pro životní prostředí, stejně jako pro kvalitu života. Nyní existuje více než 40 národních tribologických společností nebo výborů. Navíc již je několik set profesorů a  řada studijních kurzů pro obor tribologie. Nejnovějším vývojem je vyčlenění „Zelené tribologie“ (angl. Green Tribology), jejímž cílem jsou úspory energie a materiálů a důraz na životní prostředí a kvalitu života; to vše hlavně s využitím existujících znalostí a  s  poměrně nízkými výdaji na  aplikovaný výzkum. Primární přínosy Tak jako Jostova zpráva podrobně zdokumentovala velký potenciál ekonomických úspor a jednotlivé oblasti dostupných úspor byly rozděleny do tří úrovní, podobně byly v uplynulých letech specifikovány možnosti tribologie při ochraně životního prostředí. Ekologické přínosy tribologie lze rozčlenit na primární a sekundární. K primárním přínosům patří použití ekologicky příznivých materiálů na jednotlivé části tribologického uzlu a maziva. Mohlo by se zdát, že pevné části jsou obvykle ekologicky neutrální, ale tak je tomu až v posledních letech, kdy je silně omezeno používání těžkých kovů apod. Samozřejmě, v případě kapalných maziv je velmi důležité ekologicky nezávadné složení, protože v případě havárie, netěsnosti apod. může dojít k úniku maziva do životního nebo pracovného prostředí. Přestože je známo mnoho dlouhodobě funkčně osvědčených a  účinných přísad, jsou vzhledem ke  svému složení nebezpečné pro lidské zdraví nebo pro životní prostředí, a proto jsou dnes z používání vyloučeny. Dnešní národní i evropské předpisy jsou přísné, ale výsledkem je vyloučení nebezpečných složek a tím vyšší bezpečnost jak pro obsluhu nebo uživatele, tak i pro životní prostředí. Sekundární přínosy Podobně jako v případě sekundárních a terciálních úspor, které přináší využití tribologie, tak i sekundární ekologické přínosy tribologie jsou mnohem významnější než přínosy primární. Jestliže primární přínosy souvisejí především se složením maziv, sekundární přínosy jsou spojeny s používáním maziv, jejich množstvím a dávkováním. Samozřejmě sem patří také optimalizace konstrukčního řešení tribologického

uzlu z hlediska vlivu na životní prostředí. Například takové konstrukční řešení, které vylučuje možnost úniku maziva a tím i znečištění životního prostředí, je mnohem přínosnější, než pouhá změna maziva za „ekologické“.

Dr. Peter Jost

Zelená tribologie Zelená tribologie přináší aktuální reakci na politicko-ekonomickou situaci vyspělé společnosti. Jedná se o nové směřování tribologie, které se inspiruje přírodou. Využívá přírodní příklady řešení různých tribologických problémů, analyzuje je a přichází s jejich využitím v technice. Závěr Podobně jako v případě ekonomických dopadů využívání tribologických znalostí ve všech oblastech lidské činnosti, také ekologické přínosy tribologie je třeba publikovat a zveřejňovat, protože jenom to je cesta, jak se mohou nejlépe uplatnit. Ing. Petr Dobeš, CSc. 43

5/2013

5/2013

TriboTechnika

0HFKDQL]PXVRSRWUHEHQLD V~ĀDVQìFKUH]QìFKPDWHULiORY 6~ĀDVQpWHQGHQFLHYREUiEDQtVPHUXM~NDSOLNiFLLYìNRQQìFKUH]QìFKQiVWURMRY]R VSHNDQìFKNDUELGRYY\EDYHQìFKRWHUXY]GRUQìPLSRYODNPL9XUĀLWìFKDSOLNiFLiFK QDMPlSULGRNRQĀRYDFtFKRSHUiFLiFKVDVSRUDGLFN\DSOLNXMHDMĀLVWiDSRYODNRYDQi NHUDPLND2WUYDQOLYRVWLWìFKWRUH]QìFKPDWHULiORYMHGRWHUD]PiORLQIRUPiFLt0HQR YLWHLGHR]iYLVORVĨWUYDQOLYRVWLQiVWURMDQDUH]QHMUìFKORVWL9ìFKRGLVNRPMHY\NRQDĨ H[SHULPHQWiOQHVN~åN\WUYDQOLYRVWLQiVWURMRYYFHORPUR]VDKXSRXçtYDQìFKUH]QìFK UìFKORVWt Obrábanie nástrojmi z rýchloreznej ocele Experimentálne skúšky obrábania boli vykonané na CNC sústruhu. Ako prvé boli testované rezné nástroje z rýchloreznej ocele. Na základe rezných skúšok boli vytvorené grafy závislosti trvanlivosti nástroja na použitej reznej rýchlosti. Príklad diagramu je na obr. 1.

Obrábanie nástrojmi zo spekaného karbidu Podobným spôsobom boli podrobené analýze nástroje zo spekaného karbidu. Na obr. 2 je kompletný diagram závislosti trvanlivosti nástroja na reznej rýchlosti pre spekaný karbid P20.

Priebeh závislosti je hyperbolický, so stúpajúcou reznou rýchlosťou trvanlivosť nástroja kontinuálne klesá. Hospodárne obrábanie rýchloreznými nástrojmi je obmedzené na 50 m.min-1. Potom je ich trvanlivosť minimálna. Preto je používanie rýchlorezných nástrojov v súčasnosti obmedzené na malé, tvarovo zložité nástroje (závitníky, stupňovité vrtáky, stopkové frézy...)

Vidno, že priebeh závislosti je výrazne odlišný od obr. 1. V oblasti minimálnych rezných rýchlostí trvanlivosť nástroja značne narastá. Je to zrejme spôsobené krehkým stavom obrábaného materiálu pri izbovej teplote a tým malou plochou styku triesky s čelom nástroja. Výrazne klesne pri reznej rýchlosti asi 40 m.min -1. Obrábaný materiál je v tejto oblasti vplyvom ohrevu teplotou rezania húževnatý, dochádza k adhézii s rezným materiálom a jeho intenzívnemu opotrebeniu. Pri ďalšom zvyšovaní reznej rýchlosti dochádza k vzniku nárastku na reznom kline nástroja, ktorý čiastočne chráni nástroj pred opotrebením. Materiál sa dostáva vplyvom zvýšenej teploty do plastického stavu, čím je ľahšie obrábateľný. V sledovanom prípade je dosahovaná maximálna

Obr. 1 Experimentálna závislosť medzi trvanlivosťou rezného nástroja z rýchloreznej ocele a reznou rýchlosťou

Obr. 2 Experimentálna T-vc závislosť pre P20 v lineárnej súradnej sústave. ap = 0,5 mm, f = 0,1 mm , obrobok: C45

44

TriboTechnika

trvanlivosť pri reznej rýchlosti 70-80 m.min -1. Po prekročení tejto reznej rýchlosti trvanlivosť nástroja kontinuálne klesá. Adhézne opotrebenie je sprevádzané difúziou medzi materiálom nástroja a obrobku. Napr. pri reznej rýchlosti 450 m.min -1 je trvanlivosť nástroja pod 1 min. Tretím v poradí bol experimentálne skúšaný povlakovaný spekaný karbid s oteruvzdorným povlakom nitridu titánu: P20 + TiN. Po realizovaní všetkých potrebných testov bol zostavený diagram na obr. 3

Na  rozdiel od  spekaného karbidu je minimálna tr vanlivosť keramického nástro ja pos u n u t á k   m e n š e j r e z n e j r ý c h l o s t i (c c a   3 0   m . min -1). Naopak maximálna trvanlivosť sa presunula v yššie (ku hodnote cca 100 m.min -1). Posledným testovaným rezným nástrojom bola povlakovaná rezná keramika Al 2 O 3 + TiN. Tak ako v predošlých testoch rezných nástrojov bol po  získaní všetk ých relevantných v ýstupov zostavený diagram T-v v – obr. 5.

Obr. 3 Experimentálna T-vc závislosť pre P20 + TiN. f =0,1 mm, ap = 0,5 mm, obrobok: C45

Obr. 5 T-vc závislosť pre Al2O3 . ap = 0,5 mm, f = 0,1 mm. obrábaný materiál oceľ C45

Analýza diagramu ukazuje, že priebeh je identický ako v predchádzajúcom prípade. V celom rozsahu rezných rýchlostí sú však trvanlivosti vyššie ako u  nepovlakovaného spekaného karbidu.

Rovnako ako u spekaného karbidu má povlakovaná keramika vyššie hodnoty trvanlivosti v celom sledovanom rozsahu rezných r ýchlostí. Charakter priebehu závislosti je však rovnak ý. Minimum a maximum tr vanlivosti je pri hodnotách 40 a  90 m.min -1.

Obrábanie oxidickou a povlakovanou keramikou Ďalším v poradí bol testovaný rezný nástroj vyrobený z oxidickej reznej keramiky Al2O3. Z nameraných hodnôt bola zostavená výsledná T-vc závislosť na obr. 4.

Obr. 4 T-vc závislosť pre Al2O3 . ap = 0,5 mm, f = 0,1 mm. obrábaný materiál oceľ C45

Vyhodnotenie realizovaných experimentov Po získaní kompletných výstupov z realizovaných experimentov boli všetky T-v c závislosti jednotlivých testovaných rezných materiálov zobrazené v spoločnom grafe v logaritmickej stupnici a porovnané s normou STN ISO 3685, ktorá predpisuje formu skúšok trvanlivosti jednoklinov ých nástrojov len v  ob medzenom rozsahu rezných r ýchlostí. Pre názornosť sú krivk y nakreslené v  dvojitej logaritmickej súradnicovej sústave – obr. 6 Z hľadiska porovnania získaných výsledných priebehov možno konštatovať v ýrazné rozdiely v priebehu závislostí. Diagramy hovoria v prospech použitia spekaných karbidov a  keramik y, najmä s  oteruvzdornými po vlakmi. Ukazujú na možnosť hospodárneho 45

5/2013

5/2013

TriboTechnika

použitia v yšších rezných r ýchlostí. Naviac definujú u jednotliv ých rezných materiálov hodnoty rezných r ýchlostí, odpovedajúce najv yššej tr vanlivosti nástroja, ako aj hodnot y rezných r ýchlostí, k tor ým odpovedá minimálna tr vanlivosť nástroja.

Nanočastice úsporu PHM Nanoaditívum Envirox je výsledkom výskumu v jednej z najdynamickejšie sa rozvíjajúcich oblastí a špičkových technológií - nanotechnológie. Niektoré vlastnosti (napr. zvýšené katalytické schopnosti) sa menia 100 – 1 000 násobne. Ak napríklad použijeme materiál, ktorý má zrno iba vo veľkosti nanometrov, znamená to, že ho cielene zmenšíme na požadovanú veľkosť. Toto je aj prípad aditíva, v ktorom sa spájajú vlastnosti céru * s nanometrovou veľkosťou častíc. Aditívum nemá žiadne negatívne vplyvy na vlastnosti lubrikácie v motoroch a pridáva sa v extrémne malom množstve – v palive iba

Obr. 6 Porovnanie T-vc závislostí testovaných rezných materiálov zobrazených v logaritmickej súradnej sústave

Záver Ak sa neuvažuje so skutočnou tr vanlivosťou nástrojov zo spekaného karbidu a keramik y pri malých rezných r ýchlostiach (pod 60 m.min -1) a pri rezných r ýchlostiach nad 100 m.min -1, môže to v  praxi pri obrábaní spôsobiť ekonomické strat y spojené s  ne dostatočným v yužitím rezných vlastností nástrojov. Z  experimentálnych z ávislostí možno určiť reznú r ýchlosť, odpovedajúcu maximálnej, alebo minimálnej tr vanlivosti nástroja. Preto treba poznať reálnu tr vanlivosť nástrojov v celom používanom rozsahu reznej r ýchlosti, k torá sa v ýrazne odlišuje od priebehu závislosti, známej pre r ýchloreznú oceľ. Dr.h.c. prof. Ing. Karol Vasilko, DrSc., Ing. Ján Duplák Fakulta výrobných technológií Technickej univerzity v Košiciach so sídlom v Prešove 46

5 nanočastic oxidu céru na milión. V priemysle a hlavne automobilizme, kde je stále väčší tlak na finančné a rovnako aj na environmentáne hľadiska, má zmysel optimalizovať spotrebu, znižovať finančné náklady a zvyšovať efektivitu využitia palív a mazív. V komerčnom i testovacom

TriboTechnika

Nanoaditívum Envirox pre a cielenú úpravu povrchu procese Envirox preukázal 4 – 10 percentnú úsporu paliva v dieslových motoroch. Materiál s upravenou veľkosťou častíc s oxidom céru je klasifikovaný ako aditívum, ktoré nie je nebezpečné pre cestnú prepravu a manipulácia je rovnaká ako pri štandardnom naftovom palive. Zámerom a cieľom pri vývoji aditíva je dlhšie a kompletnejšie horenie, ktoré prináša úsporu nafty a znižuje emisie. Aj v tomto prípade platí tvrdenie, že menej (malé častice ceru v nm) je niekedy viac. Tak ako v elektronike, aj v oblasti chémie sa dostávame ku stále menším rozmerom vstupných častíc. Vo vývoji a aj praxi boli preukázané úspory paliva v rozmedzí 4 – 10 percent, okamžité zníženie viac ako 14 percent častic hydrokarbonových emisií. Praktické testy od roku 2002 sú bez negatívneho vplyvu na motory, znížilo sa usadzovanie karbónových častíc v motoroch, odstránilo sa opotrebovanie alebo zmeny vlastnosti lubrikácie. Produkt nie je orientovaný na zmenu povrchu spaľovacej komory, nemá žiadne negatívne dopady na zdravie alebo životné prostredie, je netoxický, nemutagénny, jeho predávkovanie neškodí. Ide o ukážkový príklad, keď sa množstvo technologických procesov od trenia, mazania či redukcie škodlivín v priemysle dá cielenou úpravou vstupných materiálov neustále vylepšovať, čím sa optimalizujú požadované výstupné hodnoty. Stále silnejúci tlak na udržanie a zachovanie čistoty životného prostredia pomáha prípravky vylepšovať a zvyšovať ich účinnosť znižovaním použitého množstva prípravku. Práve výskum na nanoúrovni dovoľuje dosiahnuť pomer – za menej viac. To znamená, s menším špecificky upraveným množstvom aditíva dosiahnuť väčší prínos a úsporu.

Podobným príkladom - za menej viac - ktorý slúži na zníženie a efektívne znižovanie škodlivín vo výfukových plynoch je čistič DPF. Tí z nás, ktorí sa už stretli s pojmom filter pevných častíc, vedia o čom je reč. Čistič filtra pevných častíc DPF Envirox je založený na princípe katalyzátora

rozpusteného v palive, ktorý pomáha spaľovať častice sadzí zachytených v filtri DPF. Tento proces pomáha a rieši problémy s upchávaním filtra, znížením výkonnosti motoru a následnou návštevou servisu. Navyše šetrí a znižuje spotrebu paliva a hlavne je šetrnejší k životnému prostrediu. Opäť vďaka použitiu nanočastíc platí, za menej viac. V súčasnosti ide o jeden z najekonomickejších spôsobov čistenia a ochrany filtrov pevných častíc. Používa sa v motoroch a zariadeniach s filtrom pevných častíc, ktorých každoročne pribúda. Michal Haluza

* Cér, latinsky cerium je chemický prvok v periodickej tabuľke, ktorý má symbol Ce a protónové číslo 58. Cér je striebristý kovový prvok patriaci medzi lantanoidy. Používa sa v niektorých zliatinách zo vzácnych zemín. 47

5/2013

5/2013

TriboTechnika

$OWHUQDWtYQHFKODGLYiDQRYpPD]LYi 9WULERWHFKQLFNHMSUD[LVDREĀDVVWUHWiYDPHVRWi]NRXNWRUi]iYl]QHV~YLVtVSRçLDGDYNRX YìEHUXRGSRU~ĀDQLDPD]tYSUHQRYpDOWHUQDWtYQHFKODGLYi9WRPWRSUtSDGHLGHQDMPl REH]FKOyURYpFKODGLYR+)&DDFKODGLYR+)2\I1D]iNODGHWHMWRSRçLDGDYN\ PiPH]iXMHPSRVN\WQ~ĨSRWUHEQpLQIRUPiFLHV~YLVLDFHVRGSRU~ĀDQtPPD]DFtFKROHMRY PD]tYSUHWLHWRQRYpFKODGLYi

Základné vlastnosti nových alternatívnych chladív Hlavnú pozornosť budeme venovať výberu mazacích olejov a  mazív pre nové alternatívne chladivá. Z  tohto dôvodu treba uviesť a  porovnať niektoré základné vlastnosti chladiva HFC 134a a  chladiva HFO 1,2,3,4 yf. V tabuľke č. 1 sú uvedené niektoré požadované kvalitatívne údaje, kľúčové vlastnosti chladiva HFC (Hydro – Fluor – Carbons) 134a a HFO (Hydro – Fluor – Olefins) 1,2,3,4 yf. HFO 1,2,3,4 yf je fluoro-propánové chladivo s  nekonvenčnou dvojitou molekulovou väzbou halogénových chladív. GWP porovnávaných chladív je rozdielne. V prípade HFC-134a je to hodnota 1 430 a pre HFO 1,2,3,4 yf len 4. To znamená, že životnosť chladív v atmosfére v prvom prípade je až 13,8 rokov a v druhom prípade len 11 dní, čo je veľký rozdiel. Ostatné údaje sú porovnateľné.

V tejto súvislosti treba uviesť, že podľa normy EU (2006/40/EC) je požiadavka používať od roku 2011 nové chladivo pre mobilné klimatizačné systémy, MAC (Mobile Air-Condotioning Systems), ktorého hodnota GWP má byť nižšia ako 150. Súvisí to s požiadavkou na zníženie skleníkových plynov v atmosfére a tiež na zlepšenie vlastnosti používaných chladív a vyššiu bezpečnosť prevádzky automobilov. Vlastnosti / Chladivo HFC – 134a HFO 1,2,3,4 yf Chemická formulácia

CH2 FCF3

CF3CF = CH2

Molekulová váha (g/mol)

102

114

ODP (Ozone Depletion Potential)

0

0

GWP(Global Warming Potential)

1 430

4

13,8 rokov

11 dní

Kritická teplota, °C

102

95

Normálny bod varu, °C

- 26

- 29

Životnosť v atmosfére

Tabuľka 1

Pôvodne boli na  tento účel v y vinuté dve chladivá s  označením HFO 1,2,3,4 y f a  HFO 1,2,3,4 ze. Modif ikácia chladiva HFO „y f “ na  základe v ýsledkov z  prevádzk y sa používa pre klimatizačné zariadenia automo bilov a HFO „ze“ vzhľadom na jeho odlišnú molekulovú štruktúru a  vlastnosti pre systémy s extrémne vysokou teplotou. Venovať sa budeme najmä chladivu HFO 1,2,3,4 y f. Podľa ďalších dostupných informácií chladivo HFO 1,2,3,4 y f je tepelné stabilné až do  teploty 200 °C. Je dobré miešateľné so syntetick ými  mazacími olejmi na  základe 48

TriboTechnika

polyolesterov (POE) až do  teplot y 175 °C. Je menej agresívne k používaným materiálom a  látkam, ako HFC 134a. Z  toho v yplýva, že chladivo HFO 1,2,3,4 y f je vhodnejšie na  použitie v  klimatizačných zariadeniach automobilov A/C (Air/Conditioning Systems). Všeobecne možno povedať, že HFO 1,2,3,4 y f je lepšie miešateľné s mazacími syntetick ými olejmi na báze POE ako chladivo HFC 134a. Chladivo HFO 1,2,3,4 yf, tak ako aj HFC -134a nie je miešateľné s  ropnými olejmi a  olejmi na  báze alk ylbenzénov. Všeobecne možno povedať, že pre obe chladivá sa používajú tie isté mazacie oleje, okrem syntetick ých polyolesterov (POE) sa používajú aj syntetické oleje na základe polyalk ylénglykolov (PAG). Treba upozorniť, že POE nie sú miešateľné s PAG, čo je nev ýhoda. Podľa ostatnej informácie PAG sa používajú najmä pre klimatizačné zariadenia, systémy (A/C) v  automobiloch a  POE v  stabilných chladiacich kompresoroch. Čo sa t ýka použitia syntetických polyolesterov ých olejov (POE) v súvislosti s chladivom HFC – 134a, máme dobré referencie z  ich uplatnenia v  klimatizačných a chladiacich zariadeniach v rôznych oblastiach priemyslu. V ostatnom čase sa uvádza do  predaja nové chladivo HFC R

32, k toré by podľa dostupných informácií malo nahradiť chladivo HFC R 410A. Mazacie oleje a mazivá odporúčané pre alternatívne chladivá Dobrá miešateľnosť nov ých alternatívnych chladív s mazacími olejmi je veľmi dôležitá. V tabuľ ke č. 2 môžeme vidieť aká je mieša teľnosť, resp. porovnanie miešateľnosti no v ých druhov chladív, a  to HFO 1, 2, 3,4 y f a chladiva HFC 134a so syntetick ým polyo lesterov ým olejom (POE) viskozitnej triedy ISO VG 68 pri danej prevádzkovej teplote a  daných podmienkach skúšk y. Ako vidieť z  prehľadu, nové chladivo HFO 1, 2, 3,4 y f má širok ý rozsah miešateľnosti. Tak , ako už bolo uvedené, pre nové chladivá sú ako základové oleje odporúčané syntetické polyolester y (POE) a polyalk ylénglykoly (PAG). Tieto sú ďalej formulované vhodnými prísadami. Na  jednoduché porovnanie PAG majú lepšie mazacie vlastnosti, ako POE. POE a PAG sú polárne k vapaliny, k toré majú v ý zname lepšiu miešateľnosť s chladivami HFC a HFO, v ynikajúce nízkoteplotné vlastnosti, napr. v porovnaní s ropnými olejmi. Jednou z nev ýhod je, že sú hygroskopické. Ako hraničná hodnota sa uvádza 100 ppm.

M – miešateľné, N – nemiešateľné (žltá farba) Tabulka 2

49

5/2013

5/2013

TriboTechnika

Nové mazacie oleje V ostatnom čase mnohí v ýrobcovia kompresorov začali používať pre klimatizačné zariadenia a chladiace jednotk y automobilov syntetické oleje na základe poly vinyleterov (PVE). Tieto oleje sú viac hygroskopické ako POE. Napriek tomu PVE sú veľmi odolné voči hydrolý ze, tepelne a chemick ý sú stabilné, posk y tujú dobré mazacie vlastnosti a majú v ysokú dielek trickú pevnosť. Syntetické oleje, poly vinyleter y (PVE) sú vhodné pre chladivá HFC, konkrétne, napr. chladivo R – 410A , R - 134a, R - 32 a  ďalšie. Oleje PVE majú dobrú miešateľnosť porovnateľnú so syntetick ými  mazacími olejmi na  základe polyolesterov (POE). Treba pripomenúť, že oba oleje PVE a  POE sú hygroskopické. Voda, vlhkosť sa omnoho ľahšie odstraňuje z  olejov PVE ako z  olejov POE. PVE oleje nepodliehajú hydrolý ze, teda nereagujú s vodou, čo je veľ ká v ýhoda. Možno použiť f ilter na  v ysušovanie oleja, odstránenie vlhkosti a  vody. Esterové oleje a  niek toré prísady podliehajú hydrolý ze (esterif ikácia). Ďalšou v ýhodou je, že oleje PVE sú zlúčiteľné s  niek tor ými maz acími olejmi p oužívanými v  chladiarenskej technike, resp. s  priemyselnými mazacími olejmi.

Prevádzkové vlastnosti

POE

PVE

Dielektrická pevnosť a merný odpor

3

Mazivosť, účinnosť EP prísad

Chemická štruktúra polyvinyléterových olejov

V tabuľ ke č. 3 sú porovnané vlastnosti syntetick ých olejov POE a  PVE pre chladiace kompresor y a  systémy. V tabuľke č.4 uvedieme na doplnenie prehľad odporúčaných mazív, podľa chemického pôvodu základov ých olejov (ropné, syntetické) pre jednotlivé druhy chladív. Tribotechnická diagnostika V  tribotechnickej praxi sa stretávame so z ák ladnou  p ožiadavkou, k torá súvisí so spoľahlivosťou prevádzk y chladiacich a klimatiz ačných z ariadení. V  tejto súvislosti treba uviesť požiadavku na  v ykonávanie tribotechnickej diagnostik y. Ide o  pravidelnú kontrolu chladiacich strojov a  klimatiz ačných z ariadení prostredníc t vom zabezpečenia odberu vzoriek mazacích olejov a  v ykonávanie ich kontroly v  chemickom laboratóriu. Z tohto dôvodu uvedieme

Ukazovateľ kvality

Postupy a normy

3

Vzhľad

Vizuálne

1

3

Farba

STN 65 6076, ISO 2049

Zlúčiteľnosť s materiálmi motorov

3

3

Číslo kyslosti, mgKOH/g

STN 65 6070

Zlúčiteľnosť s organickými látkami

3

3

2

3

Obsah vody (KF), % hm., mg/kg, ppm

STN 65 0330

Zlúčiteľnosť so suchými ložiskami Kontrola hlučnosti vratných, piestových kompresorov

1

3

Kinematická viskozita pri 40 °C, mm2. s-1

STN 65 6216, ASTM D 445

Hydrolytická stabilita

2

3

Obsah kovov(Al, Fe, Cr, Cu, Pb, Si, Sn)

ASTM D 5185

Tribologické, chemické reakcie

2

3

Kontrola nečistôt

1

2

Pri odbere vzoriek syntetických olejov na základe POE sa používajú hliníkové vzorkovnice.

Miešateľnosť s chladivami

3

4

Tabuľka 5

Nie

Áno

Použitie filtra na vysušovanie

Hodnotenie 1 až 4. Hodnota 4 je najvyššia. Tabuľka 3

50

základné kvalitatívne ukazovatele, ktoré sa odporúčajú vykonávať v prípade použitia chladiva HFC 134a a  syntetických polyolesterových olejov (POE). Ide o  ukazovatele kvality

TriboTechnika

Chladivo ASHRAE

Typ chladiva

Mazivo

Poznámka

R-404A

HFC

Syntetické POE, PVE a iné

Komerčné chladivá

R-507

HFC

Syntetické POE, PVE a iné

R-422A

HFC

Syntetické POE, PVE a iné

R-422D

HFC

Ropný olej (RO), POE

R-407C

HFC

Syntetické POE, PVE a iné

R-134a

HFC

Syntetické POE, PVE a iné

R-401A

HCFC/HFC

AB, Syntetické POE, PVE a iné, Ropný olej

R-401B

HCFC/HCF

AB, Syntetické POE, PVE a iné, Ropný olej

R-409A

HCFC

AB, Syntetické POE, PVE a iné, Ropný olej

R-402A

HFC/HC/HCFC

AB, Syntetické POE, PVE a iné

Dočasne používané chladivá

AB/RO, AB > 50 %

R-402B

HFC/HC/HCFC

AB, Syntetické POE, PVE a iné

R-408A

HFC/HCFC

AB, Syntetické POE, PVE a iné

AB/RO, AB > 50 %

R-23

HFC

Syntetické POE, PVE a iné

Chladivá pre veľmi nízke teploty

R-508B

HFC

Syntetické POE, PVE a iné

R-123

HCFC

Alkylbenzény (AB), Ropný olej, Syntetické POE, PVE a iné

R-245fa

HFC

Syntetické POE, PVE a iné

R-134a

HFC

Syntetické POE, PVE, PAG a iné

R-407C

HFC

Syntetické POE. PVE a iné

R-410A

HFC

Syntetické POE, PVE a iné

R-422A

HFC

Ropný olej, Syntetický POE

R-32

HFC

Syntetický PVE, POE a iné

HFO 1,2,3,4 yf

HFO

Syntetický POE, PVE a PAG

Chladivá pre klimatizáciu

Chladivá pre klimatizáciu a tepelné čerpadlá

RO – ropný olej, AB – alkylbenzénový olej, POE – polyolesterový olej, PAG - polyalkylglykolový olej, PVE - polyvinyleterový olej Tabuľka 4

a odporúčané postupy a normy, ktoré sú uvedené v tabuľke č.5. Na  základe výsledkov kontroly jednotlivých ukazovateľov kvality, treba vypracovať stanovisko či odborný posudok. Ide o záležitosti, ktoré si vyžadujú teoretické i  praktické skúsenosti z analýzy mazív a tribotechnickej diagnostiky. Záver Na  záver príspevku treba uviesť, že podľa dostupných informácií sa ako mazivá pre

alternatívne chladivá budú uplatňovať najmä syntetické oleje na  základe PVE, POE a  PAG. POE oleje majú stále miesto v  sortimente, ale dá sa očakávať, že ich miesto budú postupne zaberať PVE oleje, hlavne k vôli lepším úžitkov ým vlastnostiam. Miesto v sor timente budú mať aj PAG, k toré sa v  súčasnosti uplatňujú najmä v  chladia cich a  klimatiz ačných z ariadeniach (A /C) automobilov. Ing. Jozef Stopka 51

5/2013

5/2013

TriboTechnika

Vodu vytesňujúce prostriedky na dočasnú ochranu voči korózii Medzi prostriedkami na dočasnú ochranu voči korózii majú vodu vytesňujúce prostriedky tzv. dewatering corrosion preventives zvláštne postavenie. Pri použití bežných protikoróznych prostriedkov musí byť splnený predpoklad, že súčiastky, ktoré majú byť nakonzervované sú suché. Vlhký povrch alebo dokonca agresívne látky nachádzajúce sa vo vodnom roztoku vedú k podkorodovaniu. Naproti tomu vodu vytesňujúce prostriedky môžu byť používané na vlhké, prípadne mokré povrchy kovov. Ponúkajú možnosť rýchleho, energeticky úsporného a tým aj racionálneho osušenia pri súčasnej protikoróznej ochrane obrobkov, ktoré prichádzajú z predchádzajúcich mokrých pracovných procesov. Vodu vytesňujúce prostriedky sa používajú predovšetkým na ošetrenie súčiastok, ktoré prichádzajú po obrábaní s vodou miešateľnými chladiacomazacími kvapalinami a po galvanickom zušľachťovaní. Ďalej sa používajú po fosfátovani, po praní v kúpeľoch a tiež pri sušení a protikoróznej ochrane obrobkov, ktoré sú opracovávané metódou Roto-finish a Troval. Vodu vytesňujúci účinok je vyvolaný nepatrným povrchovým napätím a zvýšenou zmáčavosťou, čím je prostriedkom umožnené vnikať do trhlín a štrbín, vzlínať a prenikať medzi povrch a povrchovú vrstvu vody alebo vodných roztokov. Okrem kombinácie inhibítorov korózie a zložiek tvoriacich film obsahujú vodu vytesňujúce prostriedky zmáčadlá. Po vytesnení vody, ktorá prípadne obsahuje zbytky soľných, kyslých alebo alkalických kvapalín, ktoré bývajú primárnou príčinou korózie, sa tvoria ochranné filmy, ktoré sú vhodné, vždy podľa použitého typu, pre prevádzkovú medzioperačnú protikoróznu ochranu , základnú konzerváciu, ako podklad pre silnejšie ochranné filmy, ako i pre finálnu protikoróznu ochranu pri balení. Spravidla relatívne tenké, ale veľmi účinné filmy majú tu výhodu, že pri neskoršom opracovaní, prípadne

52

pri použití zakonzervovaných súčiastok je odmastenie nutné len zriedka. S výnimkou lakovitých filmov sú veľmi dobre kompatibilné s následnými mazacími prostriedkami. Vodu vytesňujúce prostriedky obsahujú najčastejšie ako rozpúšťadlá špeciálne benzíny, prípadne nearomatické izoparafíny. Výrobkový program niektorých firiem vyrábajúcich vodu vytesňujúce prostriedky zahrňuje tiež produkty, ktoré vzhľadom na skutočnosť, že obsahujú špeciálne rozpúšťadlá, môžu byť klasifikované ako prípravky neobsahujúce VOC látky (prchavé organické zlúčeniny) spĺňajúce požiadavky normy EU č.1999/13. Aplikácia vodu vytesňujúcich prípravkov Nanášanie vodu vytesňujúcich prípravkov sa uskutočňuje väčšinou bežným spôsobom namáčaním v ponorných kúpeľoch. Vaňa takéhoto kúpeľa môže byť zhotovená z bežného oceľového plechu. Nádrž by mala byť vybavená vekom, aby sa zabránilo nadmernému odparovaniu rozpúšťadla. Veľkosť vane závisí na priemernom množstve ošetrovaných súčiastok a na ich rozmeroch . Pri konštrukčnom riešení nádrže je nutné, aby nádrž mala zošikmené dno a v najnižšom bode bola vybavená výpustným ventilom na vypúšťanie kalov a vody. Nad zošikmeným dnom nádrže je nutné umiestniť perforovanú prepážku - tzv. medzidno, aby obrobky, ktoré majú byť zbavené vody a chránené pred koróziou, neprišli na dne nádrže do styku s usadenou vodou a kalmi. Táto jednoduchá konštrukcia by mala byť doplnená vodoznakom, ktorý umožní kontrolovať výšku hladiny vody v nádrži. Týmto prídavným zariadením je možné pri každodennej kontrole zaistiť, že výška hladiny vytesnenej vody neprekročí perforované medzidno.

TriboTechnika

Ošetrované dielce je vhodné konzervovať ponorom v sieťovaných košoch. Doba ponoru sa má pohybovať medzi 30 až 60 sekundami. Pri komplikovaných tvaroch obrobkov musí byť zaistené odtekanie vody z všetkých povrchov, napríklad tiež z dutín. K urýchleniu odparovania rozpúšťadla môže byť zariadenie vybavené sušiacou zónou. Vhodné zariadenia je napríklad sušiaca pec alebo tunel, do ktorého je vháňaný teplý vzduch. Tieto zariadenia treba vybaviť prídavným odsávacím zariadením, ktoré sa automaticky zapína pri uvedení ohrievača vzduchu do chodu. Pokiaľ nie je možné naniesť protikorózny prípravok ponorom do kúpeľa, je možné v niektorých prípadoch vodu vytesňujúce prostriedky naniesť tiež nástrekom. Dávkovanie z nízkotlakovej striekacej pištole, čerpadlo a filtračné zariadenie na recykláciu sa nastaví podľa prevádzkových požiadaviek. Pri potrebe malých množstiev je možné vodu vytesňujúci prostriedok vďaka malej viskozite naniesť postrekom z jednoduchej plastovej nádobky, ktorá je vybavená mechanickým rozprašovačom. Vodu vytesňujúci prostriedok odstráni z povrchu súčiastky prítomnú vlhkosť a túto je možné zachytiť do nádoby spoločne s nadbytočným prostriedkom. Po určitom čase dôjde k rozdeleniu obsahu na vodnú vrstvu a vrstvu prípravku. Pri aplikácii nástrekom je nutné dodržovať bezpečnostné predpisy. Skúška účinnosti a obnovení náplne Vytesňovanie vody umožňujú prísady, ktoré spôsobujú silné zníženie povrchového napätia. Toto zníženie povrchového napätia však nieje len voči povrchom kovov, ale tiež voči povrchom ostatných kvapalín. Porovnateľný efekt je známy pri zmáčacích prostriedkoch a emulgátoroch. Preto sú prísady postupne spotrebovávané v závislosti na druhu a množstve nečistôt obsiahnutých vo vytesňovanom vodnom roztoku. Dobu použiteľnosti ovplyvňuje obsah emulgátorov a alkalita roztoku (napr. alkalické kúpele alebo vodou miešateľné chladiacomazacie látky). Z toho dôvodu je

odporúčané použiť pred nasadením voduvytesňujúcich prostriedkov účinné oplachovacie kúpele. Skúška účinnosti sa uskutočňuje jednoduchým spôsobom a to vizuálnou kontrolou vytesňovania vody z chumáča vaty alebo kovu. Tento sa nechá nasať vodou a potom sa ponorí do sklenenej nádoby naplnenej použitým vodu vytesňujúcim pro-

striedkom, pričom miera účinnosti je daná rýchlosťou vytesnenia vody. Pokiaľ sa pri tejto skúške ukážu prvé kvapky vody až po viac ako 10 sekundách a ďalšie vytesňovanie nasleduje len pomaly po kvapkách, je spravidla potrebné obnoviť náplň. Väčšinou postačí doplnenie čerstvého vytesňovacieho prostriedku. Presná kontrola stavu náplne je možná uskutočnením rozboru vzorky v špecializovanom laboratóriu. Pri silne opotrebovaných, otvorených kúpeľoch, a to najmä keď sa pomerne veľa zahrievajú, môže dôjsť stratou rozpúšťadla k zahusteniu náplne, ktorá musí byť doplnená vhodným rozpúšťadlom. Pokiaľ sa náplň zakalí alebo sa vytvorí rôsol vnesením zvýšeného množstva nečistôt, je takmer nemožné odstrániť emulgovanú, viazanú vodu. V týchto prípadoch sa odporúča výmena náplne kúpeľa, analýza a následné odstránenie príčin výraznej zmeny stavu náplne. Ing. Miroslav Kačmár

english abstract Dewatering Corrosion Preventives held a special position among Corrosion Preventives. Dewatering Corrosion Preventives effectively remove water or any other aqueous metalworking fluids from surface of metal parts. The article gives short view on conservation methods and checkup state of product during work.

53

5/2013

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.

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]

5/2013

TriboTechnika

6OHGRYiQtVWDYXFKODGtFtNDSDOLQ\ MDNRVWiOiVRXĀiVW~GUçE\ ÿOiQHNVHYďQXMHRSRPtMHQpDSĢLWRPGĪOHçLWpVRXĀiVWLYďWåLQ\PRGHUQtFKVWURMĪ ² FKODGtFtPX V\VWpPX =DWtPFR GĪOHçLWRVW SUDYLGHOQìFK DQDOì] SURYiGďQìFK QDY]RUFtFKROHMĪ]PRWRUĪDK\GUDXOLFNìFKV\VWpPĪMHNDçGpPXMDVQiFKODGtFt VRXVWDYDDSĢHGHYåtPFKODGtFtNDSDOLQDMHQHSUiYHPRSRPtMHQDD~GUçEDVHRPH ]XMHPD[LPiOQďQDREĀDVQRXYìPďQX=HVWDWLVWLNVSROHĀQRVWL&DWHUSLOODUSĢLWRP Y\SOìYi çH SĢLEOLçQď SRORYLQD SRåNR]HQt PRWRUĪ Pi SĢtĀLQX SUiYď Y QHVSUiYQp IXQNFLFKODGtFtKRV\VWpPX Chladící systém – funkce a vliv jeho stavu na zařízení Základní funkcí chladícího systému je udržet optimální pracovní teplotu zařízení. Schéma chladícího systému znázorňuje obrázek 1. Vodní pumpa vhání chladící kapalinu do bloku motoru, kde dochází k ochlazování válců a následně hlavou válců ven z motoru (malý chladící okruh, motor se zahřívá). Zde ohřátá kapalina prochází termostatem, který po  dosažení provozní teploty otevírá přístup do  velkého okruhu a  nechává kapalinu ochlazovat v chladiči

Obrázek 1. Schéma chladící soustavy 1. Vodní pumpa; 2. Olejový chladič; 3. Blok motoru; 4.  Termostat; 5. Chladič; 6. Tlaková zátka; 7. Potrubí a hadice chladícího systému 56

(velký chladící okruh, motor dosáhl pracovní teploty). U některých strojů může být napojen ještě samostatný okruh chladící převodovku. Z předchozího odstavce vyplývá, že stav chladícího systému přímo ovlivňuje stav motoru. Optimální pracovní teplota většiny motorů se pohybuje ve  velice úzkém rozmezí 90  °C  ±  5  °C. Není-li chladící soustava patřičně udržována dochází k  přehřívání olejové náplně nebo naopak k  dlouhodobému studenému chodu motoru. Při dlouhodobém studeném chodu je olej vysoce viskózní a olejové čerpadlo není schopné dopravit dostatečné množství oleje včas na místo. Motor je nedostatečně mazán. Kromě toho je nebezpečí kondenzace vody, nespáleného paliva a  kyselých produktů vzniklých spalováním paliva nebo reakcí oxidů dusíku s  vlhkostí. Při přehřívání dochází k  nadměrné oxidaci, nárůstu viskozity přítomností produktů degradace olejové náplně a ke ztrátě mazacích schopností. Oba zmíněné případy mají za  následek nadměrné opotřebovávání jednotlivých komponentů motoru jako jsou těsnící kroužky, vložky válců, ventily a ložiska aj. Tyto problémy se mohou projevit poklesem výkonu, spotřebou oleje a  případně i  vážnějšími závadami, kdy dojde ke zreznutí důležitých částí motoru, případně jeho zadření a  nutnosti stroj zcela odstavit a  podrobit komplexní opravě. Dalšími součástmi, navázanými na  chladící systém jsou převodovka a  hydraulický systém. Při přehřívání převodového oleje může docházet k prokluzování spojky. U přehřátého

TriboTechnika

hydraulického oleje dochází k nadměrnému spotřebovávání přísad a oxidaci olejové náplně. Následkem může být poškození ventilů, zkrácení životnosti hydraulického čerpadla a selhání těsnění. Běžná tribotechnická analýza olejov ých náplní odhalí příliš degradovaný olej, nebo opotřebovávání hydraulického čerpadla na základě obsahu otěrov ých kovů. Pokud je příčina opotřebení schována v chladícím systému, může se, i  po  opravě a  v ýměně olejové náplně, projevit znovu. Náklady spojené s  opravou a  odstávkou zařízení je třeba opakovat. Pro hledání příčin podob ných problémů je vhodné doplnit informace získané analýzou olejové náplně o  sle dování chladící kapaliny.

70 % EG. Obsah EG ale neovlivňuje pouze teplotu tuhnutí a  teplotu varu chladící kapaliny, ale i  další fyzikální vlastnosti, které shrnuje tabulka 1.

Vlastnosti chladící kapaliny Původně se jako chladící medium nejčastěji používala destilovaná voda. Voda je sama o  sobě vynikajícím vodičem tepla. Její nevýhodou jsou korozívní vlastnosti při kontaktu s kovovým povrchem a relativně vysoký bod tuhnutí a  nízký bod varu vzhledem k provozním podmínkám současných motorů. Moderní chladící kapalina je směsí vody a  glykolu (v  evropských podmínkách většinou ethylenglykol, na  území USA převažuje propylenglykol) s  přádavkem antikorozních přísad.

Parametrem, který zásadně ovlivňuje přenos tepla je specifické teplo μ (obrázek 3). Při obsahu nad 65 %  EG specifické teplo rapidně klesá. S tím klesá i schopnost odvádět teplo ze systému a může docházet k přehřívání.

Obrázek 2. Závislost teploty varu a teploty tuhnutí směsi ethylenglykol/voda

Obrázek 3. Závislost specifického tepla směsi ethylenglykol/ voda na obsahu EG

Závislost teploty tuhnutí a teploty varu na obsahu ethylenglykolu (dále EG) zachycuje obrázek 2. Nejnižší teplotu tuhnutí má směs při

nad 65 %. Čerpadlo odpovědné za správnou cirkulaci chladící kapaliny systémem může být více namáhané.

Tabulka 1. Fyzikální vlastnosti směsi ethylenglykol/ voda v poměru 50/50

Vlastnost

Hodnota

Teplota tuhnutí [°C]

-37

Teplota varu [°C]

107,2

Viskozita [cp]

0,7

Hustota [g.cm-3]

1,038

Specifické teplo [J.(kg.K)-1]

3621,5

Dalšími dvěma parametry, které uvádí tabulka 1 jsou hustota a viskozita. Tyto dvě veličiny ovlivňují schopnost kapaliny proudit a nepřímo se tedy podílejí na opotřebovávání vodní pumpy. Obrázek 4 zobrazuje závislost hustoty a  viskozity na  obsahu EG. Hodnoty obou parametrů významně rostou při obsahu EG

57

5/2013

5/2013

TriboTechnika

Všechny parametry byly zatím sledovány při teplotě blízké běžným provozním podmínkám (93,3  °C). Existuje nezanedbatelná závislost fyzikálních parametrů na teplotě a pokud systém nepracuje v optimálním teplotním režimu fyzikální parametry se mohou významně měnit. Se změnou parametrů dochází ke zhoršení přenosu tepla a může docházet k přehřívání.

Obrázek 4. Závislost hustoty a vyskozity

Stav chladící kapaliny Stejně jako všechny provozní kapaliny ve strojních zařízeních i chladící kapalina stárne přirozenou cestou. Na základě známého složení nové chladící kapaliny a sledování pravidelně odebíraných vzorků je možné kvalifikovaně určit, zda chladivo stárne přirozeně, nebo zda v degradaci dochází k nějakému urychlování. Právě urychlené stárnutí představuje pro zařízení největší hrozbu. Moderní chladící kapaliny (například Cat® Extended Life Coolant) mají udávanou životnost až 12  000  provozních hodin (1  000  000  km, nebo 6 let podle toho, co nastane dříve). V  okamžiku kdy dojde k  výrazně rychlejšímu vyčerpání přísad například kontaminací chladící kapaliny mazacím olejem, nebo výraznou tepelnou zátěží, může tento problém, nepovšimnut, působit na chladící systém po dlouhou dobu. Dlouhý výměnný interval je vhodné kombinovat s  pravidelnou analýzou chladící kapaliny a pak bude zajištěn bezpečný provoz zařízení po celou dobu výměnného intervalu chladící kapaliny. Výměna chladící náplně je spojena s  ekologickou zátěží pro toxicitu ethylenglykolu. Její likvidace je tedy náročnou a nákladnou záležitostí. 58

Pravidelná údržba Základem údržby chladícího systému je analýza chladící kapaliny podle programu S∙O∙SSM společnosti Caterpillar, která se skládá ze dvou úrovní. První úrovní analýzy by měla být chladící kapalina podrobována v  pravidelných intervalech. Při pravidelném odběru vzorků lze sledovat trend měřených parametrů a vyhodnotit, zda nedochází ke změnám v rychlosti stárnutí. V rámci první úrovně se sleduje obsah EG, který ovlivňuje většinu fyzikálních parametrů a mimo nich i tendenci tvořit úsady. Obsah antikorozních přísad vypovídá o schopnosti chladící kapaliny chránit před korozí chladící soustavu, pomocí dalších dvou vlastností lze identifikovat případnou kontaminaci a míru degradace. Na  základě tohoto rozboru lze vyhodnotit stav chladící náplně, odhadnout stav chladící soustavy a reagovat na objevené nedostatky dříve, než se z nich stanou vážné problémy. Z  výsledků lze určit jakým množstvím koncentrátu by měla být chladící kapalina ošetřena případně včas doporučit servisní zákrok na chladící soustavě a souvisejících komponentech. Při podezřelém výsledku analýzy lze doporučit provedení druhé úrovně, která poskytuje detailnější pohled na stav chladiva. Druhá úroveň bývá podmíněna špatnými výsledky úrovně 1. Jedná se o detailnější chemický rozbor chladící kapaliny za použití AES-ICP. Dostatečně kvalifikovaně je tento typ rozboru dostupný pouze v USA. Shrnutí Již několik let věnuje společnost Caterpillar v  rámci programu SOSSM pozornost nejen vzorkům olejových náplní a  paliva, ale i chladícím kapalinám. V rámci první úrovně je prováděn rozbor pravidelně odebíraných vzorků chladící kapaliny. Důvodem dlouhého výměnného intervalu chladící kapaliny doplněného o pravidelnou analýzu a údržbu je stále se zvyšující důraz na ekologii. Vzhledem k  nebezpečnosti ethylenglykolu vůči životnímu prostředí je správná likvidace expirované chladící kapaliny náročnou a v neposlední řadě i finančně nákladnou záležitostí. Pravidelná kontrola a  údržba stavu chladící kapaliny tak v důsledku šetří strojní zařízení i finance související s provozem. Text: Ing. Roman Mareček

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

5/2013

TriboTechnika

Nemrznoucí chladicí kapaliny Jako nejčastější příčina problémů s motorem se kromě potíží s palivem uvádí selhání jeho chlazení. Přesto se nemrznoucí kapaliny do chladicích systémů vozidel prodávají tak nějak samy a platí to obzvlášť v segmentu čerpacích stanic. Jejich současný vývoj nám přichystal několik záludností a bude proto dobré, něco si o nich povědět. Před použitím naředit Chladicí kapaliny pro osobní automobily se prodávají nejčastěji jako nemrznoucí koncentrát (pokud není na etiketě uvedeno jinak) a před použitím do systému je nutné je naředit vodou.Jednak si zákazník může zvolit požadovaný bod tuhnutí a také se tím snižují náklady, neboť si uživatel nekupuje vodu, kterou má obvykle bez problémů k dispozici. Voda přináší k nemrznoucí vlastnosti koncentrátu (glykolu) několik výhod, jako je snížení viskozity, zvýšení teplené kapacity, ale i paradoxně snížení bodu tuhnutí k nižším záporným hodnotám, neboť až s určitým obsahem vody (okolo 40 - 50 %) dosahuje koncentrát chladicí kapaliny (glykol) maximální nezámrzné teploty pod - 40 °C. Nelze opomenout i ekologický přínos vody po naředění směsi, kdy se z nemrznoucího koncentrátu – glykolu – doposud hořlaviny IV. kategorie, stává díky zvýšení teploty vzplanutí a pěnivosti nehořlavá kapalina. Navíc voda zvyšuje dávku potřebnou k vzniku otravy po požití jinak zdraví škodlivého ethan-1,2-diolu. Odpařování a úniky Nejčastější koncentrace chladicí kapaliny, která se používá, je

60

Zkorodovaný blok motoru – Koroze přeplňovaného naftového motoru díky použití nevhodné chladicí kapaliny.

Jakou kapalinu použít ke chlazení tohoto motoru?

s bodem tuhnutí mezi -20 °C až - 35 °C. Což je přibližně 30 - 50 % glykolu v kapalině. Zbytek nemrznoucí směsi činí voda, v procentech a v men-

TriboTechnika

ší koncentraci pak jsou přítomny inhibitory koroze, odpěňovadlo, stabilizátor tvrdosti vody a barvivo. Kapalina může unikat ze systému dvojím způsobem. Jednak tepelné namáhání v chladicím systému způsobuje odpařování směsi a jednak společně se stárnutím (korozí) dochází ke vzniku netěsností a médium uniká do okolního prostředí nebo do olejové náplně. V druhém případě nám mizí logicky směs v té koncentraci, v jaké je Látka

Teplota

Hustota

Varu (°C) při 20 °C (kg/m3 )

kapalin na trhu má v sobě obsaženy látky, jež si s negativním vlivem tvrdosti vody poradí a účinnost vápenatých iontů eliminují. Druhy chladicích kapalin Pokud zůstaneme u vozového parku osobních automobilů, jsou odlišnosti v typech chladicích kapalin dány složením inhibičního systému, a v případě základní nemrznoucí složky i ekologií.

Bod vzplanutí °C

Tepelná kapacita Dynamická viskozita při 20°C (mPa*s) při 10°C (mPa*s) při 20°C v J/K*g

Ethan-1,2-diol

197

1114

115

16,1

30,0

2,41

Propan-1,2-diol

187

1040

107

35,7

80,0

2,48

Voda

100

998

-

1,0

1,3

4,18

Srovnání MEG, MPG, voda – Srovnání glykolů a vody ve vybraných fyzikálních parametrech.

naředěna. Naproti tomu v prvním případě oproti názorům laické veřejnosti se neodpařuje koncentrát chladicí kapaliny, tedy glykol, ale zejména voda! Žádná těkavější látka než voda se v chladicím systému nevyskytuje. Jak dokládá tabulka, voda má jak nižší teplotu varu, tak i výrazně vyšší tlak nasycených par, než ethan-1,2-diol. Hlavně tyto parametry rozhodují o tom, jaká látka bude z roztoku mizet rychleji. Dolévat vodu nebo koncentrát? Jak z výše uvedených informací vyplývá, měl by si každý uživatel motorového vozidla nebo jeho servis, v případě poklesu hladiny ve vyrovnávací nádržce chladicího systému nejprve překontrolovat bod tuhnutí obsažené směsi a teprve pak se rozhodnout, zda dolévat vodu, naředěnou směs nebo ve výjimečných případech i koncentrát. Tomuto trendu nyní odpovídá i zvýšený zájem zákazníků o ředěné verze chladicích kapalin na čerpacích stanicích, tzv. „ready tu use“ produkty. Nejčastěji v koncentraci s bodem tuhnutí - 30 °C. V tomto případě bude dobré, pozastavit se nad kvalitou vody použité k ředění nemrznoucí směsi. Pomiňme zimní kapaliny do ostřikovačů, jejichž kvalita je různorodá a tvrdá voda použitá k jejich ředění může vodní kámen vylučovat. Ačkoliv se v kuloárech traduje spíše opak, v případě chladicích kapalin lze použít k ředění každou kvalitní vodu, jež není extrémně tvrdá, nebo nemá vysoký obsah chloridů a síranů, jež by mohly přispívat ke korozi. Drtivá většina nemrznoucích chladicích

Zákazníkovi se může nabídnout typ na bázi neškodlivého propan-1,2-diolu, tzv. kapaliny “eko“, pro nějž ovšem musí sáhnout hlouběji do peněženky. Z tohoto důvodu je spíše důležitější rozdělení nemrznoucích směsí podle odlišných inhibitorů koroze, resp. materiálů teplosměnného systému, do kterého jsou určeny. Současný trend výrobců automobilů ve snižování jejich hmotnosti, jež mimo jiné přispívá k snížení provozních nákladů – spotřeby paliva, vede k stále většímu nahrazování železa a jeho slitin jako konstrukčního materiálu hliníkem a jeho deriváty. Do staršího vozového parku tak patří chladicí kapaliny, jež jsou určeny pro železné kovy a v omezené míře pro hliník. Naopak do nových vozů pak náleží kapaliny určené hlavně pro automobily, jejichž konstrukčním materiálem je hliník v kombinaci s hořčíkem, mědí a křemíkem. Mísitelnost chladicích kapalin Vyjdeme z logického předpokladu, že většina chladicích kapalin na trhu, má z ekonomických důvodů, základní nemrznoucí složku na bázi ethan-1,2-diolu. Pak nám vzájemnou kompatibilitu různorodých složek nemrznoucích kapalin při jejich smíšení ovlivní inhibitory koroze. Ty prošly v průběhu let značným vývojem jak z hlediska funkčnosti, tak z hlediska ekologického. Významnou roli v jejich výběru dále hrálo i materiálové složení motorů a chladicích systémů a také možnost vzájemného synergického působení. Tedy zvýšení jejich účinnosti kombinací různých látek o menší

61

5/2013

5/2013

TriboTechnika

koncentraci, než zvýšením koncentrace některé z nich o mnohem větší dávku. Aby to zákazníci i prodejci chladicích kapalin měli zjednodušené, předepisují nám normy automobilek pro chladicí kapaliny různorodé zbarvení pro určité typy inhiOznačení Chladicí kapaliny Zbarvení

Vyskytují se i takové nešvary, jako označení kapalin typem „D“. Tento typ byl z normy TL 774 vyřazen již před více jak 7 lety a v platnosti byl všehovšudy pár let, přesto se na trhu takto označené kapaliny vyskytují dodnes. Paradoxní je, že svým růžovým

Základní Obvyklé složení nemrznoucí složka Inhibitorů

Typ B, -

Není předepsáno, obvykle bezbarvé Ethan-1,2-diol

Typ C, G11

Modrozelená

Ethan-1,2-diol

Soli anorganických kyselin Fosfáty, aminy Soli organických Dusitany, fosfáty, kyselin + silikáty aminy Soli organických kyselin, triazoly

Typ D, G12

Červená

Ethan-1,2-diol

Typ F, G12+

Fialová/Růžová

Ethan-1,2-diol

Typ G, G12++

Fialová/Růžová

Ethan-1,2-diol

Soli organických kyselin, triazoly Soli organických kyselin, triazoly + silikáty

Ethan-1,2-diol

Soli organických kyselin, triazoly + silikáty

Typ J, G13

Fialová/Růžová

Nedovolené Složky

Výměnná lhůta

2-3 roky

2-3 roky Dusitany, sfáty,aminy silikáty, borax 5 let Dusitany, fosfáty, aminy, silikáty, borax 5 let Dusitany, fosfáty, aminy, borax

5 let nebo 250 000 km

Dusitany, fosfáty, aminy, borax

5 let / bez omezení

Přehled chladicích kapalin – Tabulky vybraných vlastností různých typu kapalin dle normy TL 774.

bičních systémů. To nám pomůže v určení, kterou kapalinu použít na doplnění a který typ nemrznoucí směsi je mísitelný s kterým. V tabulce je uveden přehled chladicích kapalin koncernu Volkswagen, jehož vozy tvoří přibližně 50 % registrovaných vozů v ČR a na Slovensku více jak jednu třetinu. Typy chladicích kapalin Tabulka uvádí přehled chladicích kapalin koncernu Volkswagen za poslední 20-ti letí. Díky tomu, že do něj patří i Škoda Auto, zahrnuje více jak 50 % vozů provozovaných v České republice. Z tohoto důvodu vychází označení typů chladicích kapalin hlavně z terminologie VW. Zatímco označení G11, G12 a podobně je zejména záležitostí samotné Škody Auto, jsou písmena abecedy (B, C, D a jiné) vyjádřením příslušnosti k danému typu verze normy TL 774. Platí to nejen pro česko-slovenský trh, ale i pro celou střední Evropu, kde tak najdete označení nemrznoucích směsí do chladičů zejména podle těchto písmen. Ta by měla vyjadřovat přítomnost či nepřítomnost jednotlivých inhibitorů v chladicí kapalině a implikovat její použití do nového či zánovního vozu. Bohužel, jak už to tak bývá, ne všechny produkty jsou označeny správně a nezbývá, než číst text etikety podrobně.

62

zbarvením jsou již vlastně typem dle verze „F“, ale málokdo je takto bohužel neznačí. Výměnná lhůta chladicích kapalin Z tabulky je zřejmé, že složení první a poslední kapaliny v přehledu je značně odlišné. K smíšení takových kapalin by v žádném případě nemělo dojít ani na dojezd vozidla. V opačném případě by mohl chladicí systém vozidla dopadnout jako na obrázku č. 1. Ve všech ostatních případech je nouzová přítomnost směsi modrozelené a růžové kapaliny v chladicím systému možná, je ale nutno počítat s kratší výměnou lhůtou té které z nich. Stejně tak není vhodné používání moderních chladicích kapalin do starších vozů. Materiál konstrukce systému se natolik změnil, že moderní organické inhibitory koroze by nemusely stačit na železné kovy a mosaz ve starším chladicím systému vozidla. Je to dáno i mnohem větším pronikáním kyselých zplodin ze spalovacího systému do chlazení u starých vozů než u vozů nových. Právě díky eliminaci tohoto jevu mají moderní vozy mnohem delší výměnou lhůtu nemrznoucí kapaliny, více jak pět let. Jednoduše řečeno: do nového vozu patří nový typ chladicí kapaliny, do staršího pak typově starší typ kapaliny!

TriboTechnika

Nová chladicí kapalina od roku 2011 pro koncern Volkswagen Po delším odkládání, které zapříčinilo opakované testování, se ve všech automobilkách koncernu Volkswagen na celém světě plní od předloňského roku nová chladicí kapalina. Pro zákazníky má označení G13, odpovídá nové verzi normy TL 774, typ J. Do koncernu jí dodává pouze několik schválených dodavatelů pod svými obchodními názvy. Tato kapalina je revoluční v několika rovinách. Její použití si vyžádaly nové motory automobilů, které neustále zvyšují svůj výkon, při současném snižování hmotnosti, velikosti, množství uvolňovaných škodlivých emisí a spotřeby paliva. Nová kapalina musí chránit před korozí, přehřátím a zamrznutím i při zvýšených požadavcích na operační teploty a použití nových konstrukčních prvků v automobilech. To je zaručeno díky inovované směsi organických inhibitorů v kombinaci s vysoce reaktivními silikonovými látkami. Biosložka už i v chladicí kapalině Po desetiletí výhradního používání glykolů jako základní nemrznoucí složky, došlo i k zásahu do slo-

žení těchto vícesytných alkoholů. Pro nejnovější kapalinu G13 je povinný obsah 20% vícesytného alkoholu, který je na rozdíl od glykolů výhradně biologického původu. Tato změna však nemá naštěstí vliv na užitné vlastnosti produktu a neovlivňuje ani hodnotu obvyklého bodu tuhnutí po naředění koncentrátu nemrznoucí směsi vodou. Roztok 50 obj.% koncentrátu ve vodě má bod tuhnutí -38 °C, poměr koncentrát : voda 1:2 pak poskytuje nezámrznost -18 °C. Tedy hodnoty stejné jako pro všechny koncentráty odpovídající normě TL 774 bez ohledu na to, od kterého jsou výrobce. Nová chladicí kapalina má nadále stejné zbarvení, protože podstata inhibitorů koroze zůstala nezměněna, a tak je možné, že většina nových uživatelů vozů koncernu VW její použití ani nezaznamenala. Výměnná lhůta zůstává stejná: pět let nebo ujetých 250 000 km podle toho, která varianta nastane dříve. Škoda Auto dokonce v některých svých materiálech uvádí doživotní výměnou lhůtu chladicí kapaliny – pro prvního majitele vozu. Text: Jan Skolil, CLASSIC Oil s.r.o., Kladno Foto: CLASSIC Oil s.r.o.

5/2013

5/2013

TriboTechnika

9SO\YHNRORJLFNìFKROHMRYQD~E\WRN PDWHULiOXV~ĀLDVWRNK\GURJHQHUiWRUD 3UL~QLNXURSQìFKROHMRY]WUDNWRURYQDVWiYD]QHĀLVWHQLHY{GDS{G\NWRUiMHĀDVWRNUiW GOKRGRERQHYKRGQiQDSRĕQRKRVSRGiUVNHY\XçLWLH.HĊçHSRUXFK\WUDNWRURYQLHMH PRçQp~SOQHHOLPLQRYDĨDROHMPLPD]DQpV\VWpP\QDWHUD]QLHMHPRçQpQDKUDGLĨLQìPL MHGLQpULHåHQLHVSRĀtYDYSRXçtYDQtHNRORJLFNìFKPD]DFtFKNYDSDOtQNWRUpQHRKUR]XM~ çLYRWQpSURVWUHGLH V súčasnosti sa vyrábajú rôzne typy ekologických kvapalín určených pre využitie v poľnohospodárskych traktoroch. Ekologické oleje môžu byť použité len na mazanie niektorých systémov traktora. Používanie týchto typov olejov je limitované najmä maximálnou prevádzkovou teplotou a všetkými typmi znečistenia. V prípade traktorov je pre aplikáciu ekologických kvapalín vhodný napríklad prevodový alebo hydraulický systém. Na základe meraní uskutočnených na Technickej fakulte, Slovenskej poľnohospodárskej univerzity v Nitre bolo zistené, že v traktoroch vyrábaných v súčasnosti, teplota v spoločnom prevodovom a hydraulickom systéme vo väčšine prípadov nepresahuje hodnotu 65 °C a preto sú vhodné pre použitie ekologických olejov. Isté problémy vykazovali traktory starších konštrukcií, kde bolo meraniami preukázané značné prehrievanie olejových náplní. Ekologické oleje majú v porovnaní s minerálnymi mazivami špecifické vlastnosti. Preto musia byť ekologické oleje pred ich aplikáciu v traktore testované. Na určenie vlastností ekologických kvapalín slúžia laboratórne a prevádzkové testy. Výhodou laboratórnych skúšok je zrýchlenie priebehu. V laboratórnych podmienkach je olej zaťažovaný rôznymi typmi skúšobných zariadení. V príspevku je prezentovaná jedna z metód hodnotenia opotrebenia súčiastok hydrogenerátora na základe merania 64

úbytku materiálu po skúškach troch typov ekologických olejov s daným typom traktorového hydrogenerátora. Hodnotenie technického stavu hydrogenerátora sa uskutočňovalo počas skúšok kvapalín, ktoré boli vykonané v rámci riešenia výskumného projektu VEGA MŠ SR č. „Zníženie nežiadúcich vplyvov poľnohospodárskej a dopravnej techniky na životné prostredie.“ Zaťažovanie hydrogenerátora v laboratórnych podmienkach Vplyv ekologických olejov na opotrebenie hydrogenerátora bol hodnotený na základe skúšok na špeciálnom skúšobnom zariadení (obr. 1), ktoré bolo navrhnuté a skonštruované v rámci výskumných úloh a projektov na Katedre dopravy a manipulácie. Skúšobné zariadenie pozostáva z hydraulického okruhu, ktorý využíva traktorový hydrogenerátor typu UD 25. Tento zubový hydrogenerátor sa používa v najnovších traktoroch ZetorForterra.

Obr. 1 Skúšobné zariadenie na zaťažovanie hydrogenerátora s ekologickými olejmi v laboratórnych podmienkach: 1 – traktorový hydrogenerátor typu UD 25, 2 – hnací elektromotor, 3 – tlakový ventil na nastavenie menovitého tlaku v obvode, 4 – hydraulický rozvádzač, 5 – riadiace zariadenie, 6 – nádrž, 7 – olej, 8 – filter, 9 – spojka

Hnací elektromotor poháňa hydrogenerátor. Menovitý tlak je v obvode nastavený tlakovým ventilom.

TriboTechnika

Cyklické tlakové zaťaženie hydrogenerátora je uskupoly-alfa-olefínového základového oleja. V sútočnené hydraulickým rozvádzačom. Olej prúdi cez časnosti sú uvedené ekologické oleje vo vývotlakový ventil pri menovitom tlaku 20 MPa, keď je venji u  výrobcu. Minerálny olej typu HV (VDMA til v základnej polohe. Ak je ventil prepnutý do kraj24 568) je označený Mol Farm NH Ultra. Technej polohy olej prúdi pri minimálnom tlaku priamo nické parametre olejov sú uvedené v tabuľke 1. do nádrže. Prepínaním ventilu zo základnej do exOlej typu HETG nesie tiež názov ERTTO. trémnej polohy mení sa tlak z miniTab. 1 Charakteristika vybraných typov olejov málnej do menovitej hodnoty pri frekvencii 1.1 Hz. Skúška trvala milión Typ oleja cyklov cyklického tlakového zaťaženia Parameter Jednotka HV HETG HEPR pre každý typ oleja. Podrobný popis 2 -1 skúšobného zariadenia a podmienky 10,7 10,38 10,22 Kinematická viskozita pri 100 °C mm . s skúšok boli uverejnené v predchádzaKinematická viskozita pri 40 °C mm2. s-1 60 47,89 58,14 júcich príspevkoch v našom časopise Viskozitný index 160 213 165 Tribotechnika. Hustota pri 15 °C Bod tuhnutia Použitý typ hydrogenerátora Traktorový hydrogenerátor typu UD 25 je zubové čerpadlo s vonkajším ozubením. Je vybavený hydraulickou tlakovou kompenzáciou axiálnej vôle, ktorá je realizovaná tvarovým tesnením priamo v ložiskových čelách. Príruba a veko tohto čerpadla sú vyrobené zo sivej liatiny, teleso je vyrobené z hliníkovej zliatiny. Hydrogenerátor je spojený štyrmi skrutkami M 12 vyrobenými z pevnostnej ocele. Obr. 2 znázorňuje vnútorné časti hydrogenerátora.

g . cm-3

0,888

0,859

0,868

°C

-39

-39

-42

Hmotnosti vybraných súčiastok hydrogenerátora Opotrebenie sa prejavuje úbytkom materiálu. Vážením vybraných súčiastok hydrogenerátora sme hodnotili vhodnosť tejto metódy na určenie ich opotrebenia. Hydrogenerátor je konštrukčne riešený tak, že po jeho demontáži sme mali k dispozícii ozubené kolesá a ložiskové čelá, ktorých hmotnosť sme následne zisťovali vážením na laboratórnych váhach.

Obr. 2 Vnútorné časti hydrogenerátora typu UD 25: 1 – hnacie ozubené koleso, 2 – hnané ozubené koleso, 3 – ložiskové čelá

Obr. 3 Váženie súčiastok hydrogenerátora na laboratórnych váhach

Charakteristika skúmaných olejov Počas skúšok hydrogenerátora bol použité dva typy ekologických olejov a jeden minerálny. Oleje boli vyrobené spoločnosťou Slovnaft s.r.o. Tieto oleje sú typu UTTO (UniversalTractorTransmissionOil) a sú klasifikovanéako SAE 80 W, API GL 4. Ekologický olej typu HETG (VDMA 24 568) bol vyrobený z rastlinného základového oleja a typ HEPR(VDMA 24 568) zo syntetického

Súčiastky boli vážené na  laboratórnych váhach Kern EWB. Zvolili sme váhy s  presnosťou na 1 mg, pretože sa dalo predpokladať, že úbytok materiálu vplyvom opotrebenia bude malý. Meranie hmotnosti ložiskového čela sme opakovali osem krát a  štatisticky spracovali pomocou výpočtu priemernej hodnoty. Namerané hodnoty sú uvedené v  tab. 2 a  porovnané na obr. 3. 65

5/2013

TriboTechnika Tab. 2 Hodnoty namerané počas váženia ložiskových čiel HV

p.č.

HEPR 361,606 361,605 361,606 361,605 359,888 361,606 361,605 361,605 361,605

Priemerná hmotnosť, g

359,889 359,889 359,888 359,888 360,367 359,887 359,888 359,887 359,888

Priemerná hmotnosť, g

Hmotnosť ložiskových čiel hydrogenerátora mp, g 360,368 360,368 360,367 360,367 360,367 360,367 360,366 360,367

Priemerná hmotnosť, g

1 2 3 4 5 6 7 8

HETG

361,605

pohon. Počas prevádzky sa hnací hriadeľ opotrebováva aj na vonkajšej strane (drážkovaný hriadeľ), a preto sme toto koleso nevážili. Hnané koleso je uzatvorené v hydrogenerátore a jeho opotrebenie nie je ovplyvnené vonkajšími vplyvmi. Meranie hmotnosti ozubených kolies sme osem krát opakovali a štatisticky spracovali pomocou výpočtu priemernej hodnoty. Porovnanie hmotnosti ozubených kolies je znázornené na obr. 4.

8

409,39

407,549

Priemerná hmotnosť, g

Priemerná hmotnosť, g

Záver Úbytok materiálu súčiastok hydrogenerátora bol hodnotený na základe merania ich hmotnosti pomocou laboratórnych váh. Hodnotené boli vybrané súčiastky hydrogenerátora a to ložiskové čelá a hnané ozubené kolesá. Výhodou uvedenej metódy je najmä to, že je praktická a rýchla, pričom meranie hmotnosti je možné realizovať s vysokou presnosťou bez nutnosti špeciálnych meracích zariaObr. 3 Porovnanie úbytku materiálu ložiskového čela dení. Grafické porovnanie hmotností vykazuje najna základe hmotnosti väčší úbytok materiálu v prípade hydrogenerátora po teste s ekologickým olejom typu Tab. 3 Hodnoty namerané počas váženia ozubených kolies HETG. Naproti tomu najmenší poHV HETG HEPR kles úbytku materiálu nastal po teste p.č. Hmotnosť ozubeného kolesa hydrogenerátora mk, g s olejom typu HV a HEPR. Pre ďalší 407,549 409,106 1 409,39 výskum vplyvu ekologických olejov na technický stav traktorových hyd2 409,39 407,549 409,105 rogenerátorov bude táto metóda 407,549 409,105 3 409,389 zaradená ako jedna z hodnotiacich 409,106 4 409,389 409,389 407,549 407,549 409,106 metód. Hmotnosť bude potom me407,549 409,106 5 409,389 raná aj na začiatku skúšky z dôvodu 407,55 409,106 6 409,389 porovnania východiskového stavu. 407,55 409,105 7 409,389 Text: Doc. Ing. Radoslav Majdan, PhD. Priemerná hmotnosť, g

5/2013

409,106

english abstract

Obr. 4 Porovnanie úbytku materiálu ozubených kolies na základe hmotnosti

Zubový hydrogenerátor sa skladá z hnacieho a hnaného ozubeného kolesa. Hnacie koleso vystupuje z hydrogenerátora a je zakončené hriadeľom na jeho 66

The paper presents amethod for evaluationof hydraulic pumpwear on the basis ofthe loss inweight ofitscomponents. In a specialtest benchthe pumpsof the same type(UD 25) wasloadedwith different types ofoils(HV, HETGandHEPR). The advantage ofthis methodismainlythat it ispracticalandquickandweighingcan be performedwith high accuracywithout the need forspecial measuringdevices.

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

5/2013

TriboTechnika

Nové možnosti řízení procesu na CNC obráběcích strojích Měřicí kontaktní skenovací systém SPRINT™ pro vysokorychlostní měření obrobku na CNC obráběcích strojích představuje zcela novou generaci technologie skenování přímo na stroji. Umožňuje rychlé a velmi přesné snímání dat o tvaru a profilu prizmatických, ale i složitých 3D komponent a přináší nové možnosti při řízení procesu. Systém byl vyvinut ve spolupráci s uživateli, předními světovými strojírenskými podniky. SPRINT přináší zcela nové možnosti řízení procesu zejména pro CNC výrobní systémy zaměřené na práci s velmi vysokou přidanou hodnotou.

Vysokorychlostní měření segmentů lopatek a velké množství sejmutých dat (nejen na ploše lopatky, ale i na náběžné a odtokové hraně lopatky) poskytuje přesnou informaci o skutečném tvaru dílce, která může být využita v adaptabilním obráběcím procesu. Automatizované rutiny pro ustavení a vyrovnání lopatky, skenování lopatky a pro ukládání nasnímaných dat, značně zvyšují přesnost měření a zkracují dobu cyklu oproti dosavadním způsobům měření lopatek. Uživatelům multifunkčních obráběcích center nabízí systém SPRINT úplně nové možnosti řízení procesů. Jedním z nich je nový cyklus velmi přesného měření velkých průměrů. Zavedením možnosti komparace naměřených výsledků s etalonem dostává Sprint roli aktivního prvku se zcela automatizovanou funkcí „změř-korigujobráběj“. Systém Sprint tak dokáže automaticky řídit přesné opracování velmi velkých průměrů. Dosahovaná přesnost opracování velkých průměrů činí několik mikronů. Systém Sprint přináší i nové, na obráběcích strojích dosud nerealizované funkce měření čelního a obvodového házení a kruhovitosti. Kromě toho poskytuje systém funkci rychlé kontroly stavu lineárních a rotačních os CNC obráběcího stroje. Pravidelná každodenní kontrola stavu stroje je nyní možná téměř bez zásahu pracovníků obsluhy stroje.

Výrobcům turbínových lopatek přináší systém nové možnosti v oblasti renovací lopatek. Sprint proces oprav a renovací lopatek velmi usnadňuje a zpřesňuje.

68

Systém SPRINT je dodáván se specializovaným softwarovým řešením pro danou měřicí úlohu. Například Sprint Blade ToolKit je řešení pro měření a kontrolu turbínových lopatek. Tyto softwarové balíky obsahují nástroje pro analýzu dat přímo na stroji v průběhu pracovního cyklu přenášejí data z měření zpět do CNC obráběcího procesu.

TriboTechnika

Klíčovým prvkem systému SPRINT je zcela nová skenovací obrobková sonda OSP60. Sonda OSP60 je vybavena unikátním analogovým snímačem s rozlišením 0,1 μm v jakémkoliv směru. Díky tomu sonda vyniká mimořádnou přesností při měření tvarových ploch. Analogový snímač uvnitř sondy pokytuje kontinuální informaci o velikosti vychýlení doteku. Tato informace je vyhodnocena spo-

lečně s údaji o poloze sondy získané z odměřovacího systému stroje. Z těchto údajů je pak odvozen údaj o skutečném povrchu dílce. Sonda při skenování povrchu dokáže sejmout 1 000 datových bodů za sekundu. Díky množství sejmutých dat a unikátní analytické schopnosti systému poskytuje systém bezkonkurenčně přesné měření obrobku. Díky rychlosti měření pak nabízí ještě lepší kontrolu a řízení procesů na stroji, optimalizaci využití stroje a zkrácení doby pracovního cyklu. Tato nová skenovací technologie zavádí nové metody řízení procesu, které dosud nebyly možné. Sprint byl navržen nejen kvůli rychlosti a přesnosti měření, ale především pro jednodušší automatizaci řízení procesu bez nutnosti zásahu obsluhy. Systém využívá několik nových patentovaných technologií, které mu umožňují dosáhnout bezkonkurenční rychlosti a přesnosti měření 3D povrchu. Systém dokáže při měření kompenzovat statické a dynamické volumetrické chyby stroje, které se na strojích projevují při vysokých rychlostech. Systém je přelomový, velmi rychlý a přesný nástroj s výjimečným rozsahem možných aplikací. Podporuje širokou škálu metod měření a řízení procesu, snižuje zmetkovitost a nároky na přepracování a současně nabízí optimalizaci využití stroje zkrácením doby pracovního cyklu. Text a foto: Renishaw

69

5/2013

5/2013

TriboTechnika

Seminář „Hydraulické kapaliny” Dne 19. 6. 2013 se konal seminář na téma HYDRAULICKÉ KAPALINY v hotelu Lony v Kozovazech u Mochova. Pořadatelem semináře byla ATD ČR a TRIFOSERVIS Čelákovice. Patronátu nad seminářem se ujala společnost Chvalis s. r. o. Semináře se zúčastnilo 60 odborníků, kteří se věnují problematice maziv a jejich ošetřování v provozu hydraulických systémů. Jednotlivé přednášky byly na vysoké technické úrovni, stejně jako bohatá diskuze k předneseným tématům. Program semináře a přednášející: - Zahájení semináře MAREK Vladislav, Trifoservis - Prezentace firmy Chvalis s.r.o. CHVALINA Milan, Chvalis s.r.o. - Konstrukční provedení a aplikace hydraulických systémů OLIVA Ivan, FIALA Jiří, Chvalis s.r.o. - Hydraulické kapaliny, jejich použití a složení RŮŽIČKA Pavel, Ing., PhD., TOTAL ČESKÁ REPUBLIKA s.r.o. - Syntetické a biologicky odbouratelné hydraulické oleje DOBEŠ Petr, Ing., CSc., CIMCOOL EUROPE, B.V, - Czech Branch - Hydraulické oleje s velmi vysokým viskozitním indexem KLAPKA Jiří, NOCC TESWOR, a.s. -

Sledování technického stavu hydraulických olejů za provozu MAREK Vladislav, Trifoservis - Bariérová filtrace nečistot a odlučování vody z hydraulických olejů PÍSEK Jiří, Ing., Chvalis s.r.o. - Zkušenosti z provozu vysoce 70

namáhaných hydraulických prvků ŠINFELT Jiří, Mondi Štětí a.s. Seminář poukázal na problematiku hydraulických kapalin, které mají na svědomí až 70 % poruch hydraulických systémů. Byl podrobně objasněn současný sortiment kapalin pro hydraulické systémy. Jako jeden ze základních požadavků na dlouhodobý a bezporuchový provoz je čistota jak kapalin, tak hydraulického systému. Nově do problematiky vstupují tzv. měkké kaly. Tento problém je jak v jejich prokázání, tak v odstraňování. To prokázalo několik příkladů z provozu i široká diskuze na toto téma. Proto se třeba věnovat systematické kontrole kapalin (pomocí tribotechnické diagnostiky), rozšíření zkušebních metod a včasnému odstranění všech typů znečištění. To přináší odstranění prostojovosti, snížení nákladů na údržbu, a tím snížení nákladů na náhradní díly a investice. Je nutné rozšířit informovanost o těchto problémech široké technické veřejnosti. Dále je třeba věnovat pozornost jakosti nových olejů, používat jen kvalitní a ověřené hydraulické kapaliny. Na trh se v současné době dostává řada laciných hydraulických olejů velmi pochybné jakosti. Problém se však netýká jen hydraulických kapalin a zařízení, ale celého strojního parku v nejrůznějších provozech. Systematická kontrola maziv a péče o maziva, přináší úspory nejen na mazivu, ale ukazuje i na případné problémy strojního zařízení, ve kterém je mazivo aplikováno. V dnešní době moderních výkonných zařízení se bez těchto informací nemůžeme obejít. Seminář ukázal na nutnost úzké spolupráce „hydraulikářů“ a „olejářů“ pro zajištění bezproblémového a dlouhodobého provozu hydraulických systémů v nejrůznějších provozech. -red-

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

5/2013