Tìm hiểu khả năng dùng vật liệu XADO để khôi phục bề mặt cổ trục bằng phương pháp lăn miết, chương 7 pdf

-
1
-
Chương 7: Công nghệ
XADO
XADO là công nghệ đầu tiên đi theo hướng sửa chữa
ngay trong quá
t
r
ì
nh
vận hành.Với sự lựa chọn vật liệu gốm
kim loại (Metalceramic ) là một trong
số
rất ít vật liệu mới
có khả năng bền vững chống mài mòn ma sát rất cao để
g
i
ả
i
quyết bài toán tăng độ bền của máy móc thiết bị làm cho
công ngh
ệ XADO
nổ
i
tiếng toàn cầu, như là một trong
những phương pháp bảo dưỡng, sửa chữa
máy
móc cơ khí
hữu hiệu và tiên tiến nhất hiện nay
.

Giữa thập kỷ 70 thế kỷ trước, khi bắt đầu nghiên cứu
phát tri
ển công
nghệ
dùng hoá chất để sửa chữa phục hồi
máy móc ngay khi đang vận hành, các
nhà
khoa học Liên
Xô
đã đề xuất ra lập luận mới có tính cách mạng là " có
t
hể
làm đảo ngược quá trình mài mòn ma sát, biến năng
lượng phá hủy của ma
sá
t
chuyển thành năng lượng kiến
tạo cái mới, biến quá trình mài mòn bề
mặ
t
thành quá
trình bồi phủ bù đắp hao mòn bằng lớp bảo vệ gốm kim
lo
ại
s
i
êu
-
2
-

bền - metalceramic protective layer". Ý tưởng độc đáo đã
được chứng minh
sau
gần 20 năm nghiên cứu. Kế thừa và
tiếp tục phát triển đến năm 1996 công
nghệ
XADO được
công bố. Sản phẩm XADO chính thức ra đời và mau
chóng
t
rở
thành sản phẩm có thị trường toàn
cầu.
Công nghệ XADO cho phép biến đổi cặp bề mặt tiếp xúc
ma sát t
ừ dạng
k
i
m
loại - kim loại thông thường thành cặp
tiếp xúc gốm kim loại - gốm kim
l
oạ
i
ngay trong lúc máy
móc đang vận hành, làm bù đắp hao mòn và có hệ số
ma
sát cực thấp 0.003, nên giảm được rất nhiều lần tốc độ mài
mòn. Do đó bảo
vệ

được vững chắc bề mặt và độ bền tăng
lên đến 2-3 lần so với trước. Các
nhà
khoa học Liên Xô đã
gi
ải quyết vấn đề hết sức thông minh là tạo ra lớp bảo
vệ
gốm kim loại bền vững bằng chính năng lượng sinh ra do
ma sát khi máy
móc
đang vận hành, ở ngay chính chỗ cần
thiết nhất trên bề mặt chi tiết - chỗ bị
ma
sát để chống lại
mài mòn. Công nghệ XADO đặt nền móng cho sự phát
t
r
i
ển
phương pháp sửa chữa máy móc cơ khí bằng hóa chất
ngay khi đang vận
hành,
không phải tháo
rã
Công nghệ XADO là sự ứng dụng vật liệu mới gốm kim
lo
ại thông quá
các
quá trình luyện kim, nhiệt động học
khuếch tán và ma sát. Hóa

chấ
t
Revitalizant XADO là nội dung chính của công nghệ và
-
3
-
cũng là bí quyết
của Hãng.
II.2.1.3 Chất hồi sinh XA DO
(REVITALIZANT
XADO)
Revitalizant XADO là tổ hợp rất nhiều chất thành phần
gồm các khoáng
chấ
t
ở dạng hạt rất nhỏ 5 micromet, chất
kích ho
ạt năng lượng đặc biệt -
un
i
que
energy activator,
các chất xúc tác và nhiều chất khác ( bí quyết know-how
của
Hãng). Có thể xem chất Revitalizant XADO như là nguyên
liệu chính cho
quá
trình luyện kim trong môi trường ma sát
t
ạo ra gốm kim

l
oạ
i
.
Ứng dụng công nghệ XADO là việc sử dụng
các chất
Rev
it
a
li
zan
t
XADO. Thực
hiện khá đơn giảm : ta cho chất hồi sinh XADO vào hệ
t
hống
bôi trơn khi cần sửa chữa phục hồi máy móc, rồi tiếp
tục vận hành sản
xuấ
t
như bình thường. Liều lượng dùng
ch
ất XADO rất nhỏ so với dung lượng
nhớ
t
,
-
30
-
khoảng 0,5%. Chất XADO đi theo nhớt để đến được các chỗ

tiếp xúc ma sát.
Nó
tác động với các phần tử kim loại trên
bề mặt và lớp sát ngay dưới, tại chỗ
ma
sát, trong lúc có ma
sát khi máy móc đang vận hành. Nó hoàn toàn không
t
ác
động với nhớt và không làm thay đổi tính chất của nhớt. Do
đó, nó không phải
l
à
chất phụ gia của nhớt mặc dù khi sử
dụng ta cũng cho vào nhớt. Nó chỉ nhờ
đ
i
theo nhớt đến mọi
ch
ỗ trong máy móc. Sau khi cho chất XADO vào và vận
hành
vài chục phút hoặc vài trăm giờ tùy theo loại máy và
loại chất XADO sử dụng
sẽ
hoàn tất việc tạo ra lớp gốm kim
loại trên bề mặt chi tiết ma sát. Lớp gốm
k
i
m
loại hình

thành ở ngay chỗ trước đây bị mài mòn làm bù đắp hao
mòn và
t
rở
thành bản thể không thể tách rời của chi tiết.
Sau này trong suốt qúa trình
vận
hành nó đóng vai trò là lớp
giáp bảo vệ vững chắc chống lại sự mài mòn ma
sá
t
.
II.2.1.4
C
ơ chế tạo thành lớp gốm kim
l
oạ
i
Khi máy móc đang vận hành và có chất Revitalizant
XADO
ở trong
vùng
giữa hai bề mặt kim loại tiếp xúc ma
sát sẽ xảy ra một loạt các quá 4 trình cơ,
l
ý,
hóa, điện, nhiệt
phức tạp tạo ra lớp gốm kim lọai bồi phủ lên cả hai bề mặt
ch
i

tiết tại chỗ có ma
sá
t
.
1- Khi chưa vận
hành
:
 Bề mặt của cặp chi tiết xúc ma sát có các vi đỉnh lồi
và các chỗ vi
l
õm,
chúng được bôi trơn bằng nhớt. Trong
-
31
-
nhớt có các phần tử kim loại vốn bị
bong
tróc ra khỏi bề mặt
chi ti
ết và cặn bẩn sinh ra do nhớt bị đốt cháy hoặc biến
chấ
t
trong quá trình vận hành trước đó. Ta cho chất Revitalizant
XADO vào
t
rong
hệ thống nhớt bôi trơn của
máy móc cần phục hồi. Các phần
tử
chấ

t
XADO đi theo nhớt đến vùng giữa hai bề mặt tiếp
súc ma sát. Xem trên (hình
2
của
1-13)
.
 Nếu máy móc không vận hành, không có ma sát thì
không có hi
ện
t
ượng
gì xảy
ra.
-
32
-
Nhớt Cặn Các hạt kim lọai Các phần
t
ử
XADO
Hình 1-13: Các giai đoạn hình thành lớp bề mặt của vật
li
ệu
XADO
2- Cho máy móc vận hành
:
 Khi vận hành, hai bề mặt kim loại tiếp xúc trượt lên
nhau, sinh ra
ma

sát. Một số vi đỉnh lồi bị gãy vỡ, các hạt
ch
ất XADO nằm trong vùng ma sát
do
có kích thước khá lớn
so với các vi đỉnh cũng bị nghiền đập vỡ thành các phần
t
ử
siêu nhỏ (element), nhiều cấu trúc phân tử bị phá vỡ. Tại
chỗ có các vi đỉnh
b
ị
gãy vỡ phát sinh các vi tia lửa, nhiệt độ
lên tới 900-1200 độ C. Nhờ cấu trúc
đặc
biệt của các element
XADO sau khi bị đập vỡ và các chất tảy rửa có trong
t
hành
phần hợp chất XADO mà các cặn bẩn được tảy sạch khỏi
bề mặt ma sát.
(Xem
hình
5)
 Trong vùng ma sát sảy ra quá trình nèn chặt các phần
-
33
-
tử XADO siêu
nhỏ

vào bề mặt chi tiết. Nhờ có chất xúc tác
kích ho
ạt năng lượng, cùng với
năng
lượng sinh ra khi các
vi đỉnh lồi bị gãy vỡ và những quá trình cơ hóa lý
khác
đồng thời cùng sảy ra, tại vùng ma sát hội đủ điều kiện thực
hiện phản ứng
hóa
học, khuếch tán nhiệt động học và các
qúa trình khác để luyện kim tạo ra
gốm
kim loại. Các nhà
khoa học gọi đây là vi luyện kim tạo thành gốm kim loại.
Nó
-
34
-
tiếp diễn chậm và dần dần đến khi hình thành ổn định lớp
gốm kim loại trên
bề
mặt chi tiết tại chỗ ma sát ở mức khe
h
ở lắp ghép đạt tối ưu thì dừng. Xem
(
hình 7.
)
 Mạng tinh thể gốm kim loại gồm các pha kim loại hoặc
h

ợp kim với
mộ
t
hoặc nhiều pha gốm. Nó kết nối với mạng tinh thể kim loại
phía d
ưới thành
mộ
t
thể thống nhất . Nó hình thành trên cả hai bề mặt kim loại, có
độ nhẵn rất cao
Ra
=
0,06

m
và bóng giống như một lớp kính mờ. Lớpgốm
kim lo
ại
do
XADO tạo ra có độ dày từ vài đến vài trăm micrômét tùy
thu
ộc hệ ma sát và
chấ
t
XADO sử
dụng.
3- Ví dụ minh hoạ
:
Dưới đây là hình ảnh mô tả xilanh động cơ đốt trong và
phục hồi bánh

răng
trước và sau phục hồi bằng chất
XADO ( trích từ tài liệu của Tập
Đoàn
XADO ).
Hình nhỏ bên trái là mặt cắt dọc cụm hơi. Hình nhỏ ở dưới
bên
t
rá
i
là ảnh thật chụp cấu trúc tế vi bề mặt thành xilanh.
Hình nhỏ ở giữa là mặt
cắ
t
ngang của xilanh. Phần hao mòn
trước khi phục hồi biểu hiện bằng màu
đỏ.
Sau phục hồi,
lớp gốm kim loại được bồi phủ lên chỗ hao mòn cũ được
b
i
ểu
hịện bằng màu xanh lá cây. Vùng đen là kim
loại thành xilanh.
Vùng
màu vàng ở giữa là vùng trống.
K
ết quả sử dụng XADO khắc phục được
độ
mòn ôvan

và mòn hình côn trong xilanh. Ảnh chụp bề mặt thành
-
35
-
xilanh
sau
XADO bóng như lớp kính
mờ.
-
36
-
Vấn đề trước khi xử lý : Sau khi xử lý bằng
XADO
1
Hình
1-
14
-
37
-
Ở (hình 1-14) mô tả quá trình trước và sau phục hồi của
bánh răng màu xanh
mô
tả chất XADO được lấp đầy khoảng
tr
ống bề mặt sau khi phục
hồ
i
.