Analysis of possibilities for laser processing of upper layer topography shaping of steel glow nitrided cylinder sleeves

• Autorzy: Napadłek W.

Warianty tytułu

PL

Analiza możliwości wykorzystania mikroobróbki laserowej w procesie kształtowania topografii warstwy wierzchniej stalowych tulei cylindrowych azotowanych jarzeniowo

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki wstępnych badań laboratoryjnych i technologicznych na stali 38HMJ azotowanej jarzeniowo poddanej modyfikacji laserowej. Do modyfikacji warstwy wierzchniej gładzi cylindrów wykorzystano mikroobróbkę laserową mającą na celu poprawę jej makro- i mikrogeometrii (mikrodrążenie zasobników olejowych w górnej strefie tulei laserem Nd: Y AG ze specjalnym systemem ogniskowania). Badaniom porównawczym poddana została topografia powierzchni ukształtowana na drodze tradycyjnej obróbki mechanicznej oraz zmodyfikowanej w wyniku mikroobróbki laserowej. Badania wstępne zmodyfikowanych gładzi tulei cylindrowych obejmowały: dobór najlepszych parametrów mikroobróbki laserowej, badania topografii powierzchni, badania struktury, twardości oraz składu chemicznego w mikroobszarach.

EN

Results of preliminary laboratory and technology tests of 38HMJ glow nitrided steel after laser modification are presented in the paper. In order to improve macro- and microgeometry of upper layer of cylinder sliding surface a laser processing has been used for its modification (hollowing of oil microreservoirs in the upper zone of the sleeve using Nd:YAG laser with special focusing system). A comparison of surface topographies modified using traditional mechanical methods with laser processed ones was made. Preliminary tests included: selection of optimum parametrs of laser processing, investigations of surface topography, structural, hardness, and chemical composition in microvolumes. Results introductory laboratory-experiments will be practically put-upon fixable applicability and to work out of bases of the modern technology of the laser-micromachining. The use of this technology, especially in combustion engines strongly thermically loaden, will let on the enlargement of their durability and reliability, and will also contribute for decreasing emission of toxic chemical compounds for the atmosphere.

Słowa kluczowe

PL

tuleja cylindrowa; topografia powierzchni; mikroobróbka laserowa; zasobniki olejowe

EN

cylinder sleeve; surface topography; laser microprocessing; oil reservoir

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 13, No. 4
• Strony: 353--362
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Napadłek W.

• Instytut Pojazdów Mechanicznych i Transportu Wydzial Mechaniczny Wojskowa Akademia Techniczna Ul. Gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa tel.: [phone], tel./fax: [phone],

Bibliografia

• [1] Burakowski, T., Wierzchoń, T., Inżynieria powierzchni metali, WNT, Warszawa 1995.
• [2] Włodarski, J. K., Tłokowe silniki spalinowe – procesy tribologiczne, WKŁ, Warszawa 1982.
• [3] Fujimoto, H., Furuhama, S., Goto, T., Measurement of Cylinder Bore Deformation by means a Turning Piston with a Gap Sensor during Engine Operation, ISME International Journal, Series II, Vol. 34, No.3,1991.
• [4] Halsband, M., Messung und Optimierung der Reibungsverluste der Kolbengruppe, Teil 1 und 2. MTZ 1994, 55, 11, 56, MTZ 1995.
• [5] Klink, U., Laserowe honowanie gładzi cylindrów, Sympozjum Naukowo - Techniczne pt.„Technika laserowa w inżynierii powierzchni materiałow”, WAT, s. 55-59, Warszawa 1997.
• [6] Kozaczewski, W., Konstrukcja złożeń tłok- cylinder silników spalinowych, WKiŁ, Warszawa 1987.
• [7] Kozaczewski, W., Nowe metody obróbki gładzi cylindrów, Mechanika z. 6-m/2004, Czasopismo Techniczne, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, KONMOTAUTOPROGRES 2004, Silniki Spalinowe t.1., s. 383-394, Krakow 2004.
• [8] MAHLE Recomendation for the Specification of Cast Iron Cylinder Bore Surface, Informacja Techniczna MAHLE GmbH.
• [9] Marczak, J., Analiza i usuwanie nawarstwień obcych z różnych materiałów metodą ablacji laserowej, ISBN: 83-88442-945, Wydawnictwo BEL Studio Sp.z.oo, 2004.
• [10] Napadłek, W., Przetakiewicz, W., Bojar, Z., Raczkowski, D., Kalita, W., Hartowanie laserowe wybranych części silnika wykonanych z żeliwa, Przegląd Mechaniczny 7-8, s. 15-20, 1995.
• [11] Napadłek, W., Przetakiewicz, W., Wpływ obróbki laserowej na właściwości wybranych elementów silnika spalinowego, Inżynieria Materiałowa nr 5(130) s. 547 – 553, 2002.
• [12] Napadłek, W., Bogdanowicz, Z., Kowalczyk, S.: Kształtowanie technologicznej warstwy wierzchniej tulei cylindrowych stosowanych w silnikach spalinowych, Czasopismo Techniczne Mechanika, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, z. 6-m/2004, KONMOTAUTOPROGRES 2004, Silniki Spalinowe T.2, s. 582-592.
• [13] Napadłek, W., Marczak, Kubicki, Ostrowski, Szudrowicz, M., Czyszczenie i umacnianie warstwy powierzchniowej materiałów konstrukcyjnych falą uderzeniową generowaną laserem impulsowym, Materiały VII Międzynarodowego Sympozjum IPM pt.: „Doskonalenie konstrukcji oraz metod eksploatacji pojazdow mechanicznych”, Warszawa – Rynia, 11-13 grudzień, s. 194 – 203, 2002.
• [14] Niewczas, A., Trwałość zespołu tłok – pierścienie tłokowe – cylinder silnika spalinowego,WNT, Warszawa 1998.
• [15] Przetakiewicz, W., Napadłek, W., Bogdanowicz, Z., Laserowe hartowanie tulei cylindrowych silnika spalinowego, XX Jesienna Szkoła Tribologiczna pt. „Tribologia a inżynieria powierzchni”, Spała 12-15 wrzesień, s. 9-18, 1995.