Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ powłok Cr, Ti, Cr/Ti na właściwości tribologiczne stali X38CrMo16

Drabik Szymon, Madej Monika, Piotrowska Katarzyna, Radoń-Kobus Krystyna

Obróbka Metalu

|

2024

|

nr 1

40--47

PL

W artykule przedstawiono badania dotyczące wpływu powłok Cr, Ti, Cr/Ti na właściwości tribologiczne stali X38CrMo16 stosowanej, m.in. do wytwarzania form wtryskowych. Powłoki uzyskano techniką fizycznego osadzania z fazy gazowej PVD. Zwilżalność powierzchni określono za pomocą tensjometru optycznego przy użyciu metody kropli siedzącej. Testy tribologiczne przeprowadzono za pomocą tribometru TRB3 w skojarzeniu trącym kula-tarcza w ruchu posuwisto-zwrotnym w warunkach tarcia technicznie suchego. Przeciwpróbkę w badanych węzłach tarcia stanowiła kulka ze stali 100Cr6. Po testach tarciowo-zużyciowych próbki poddano obserwacjom mikroskopowym. Wartości kątów zwilżania wodą demineralizowaną wskazały, że wszystkie badane powierzchnie charakteryzują się dobrą zwilżalnością. Na podstawie uzyskanych wyników badań tribologicznych stwierdzono, że powłoki charakteryzowały się mniejszymi oporami ruchu oraz zużyciem w porównaniu do stali X38CrMo16, przy czym najmniejsze wartości uzyskano dla powłoki Cr.

EN

In this paper the influence of Cr, Ti, Cr/Ti coatings on tribological properties of X38CrMo16 steel used, among others, for the production of injection molds were examined. The coatings were obtained by the PVD gas phase physical deposition technique. The wettability of the surface was determined by an optical strain gauge using the sedentary drop method. Tribological tests were performed with the TRB3 tribometer in reciprocating ball-disc friction combination under technically dry friction conditions . The counter-sample in the friction nodes tested was a 100Cr6 steel ball. After the friction and wear tests, the samples were subjected to microscopic observations. The values of the wetting angles with demineralized water indicated that all tested surfaces are characterized by good wettability. Based on the resuIts of tribological tests, it was found that the coatings were characterized by Iower resistance to movement and wear with respect to X38CrMo16 steel, with the lowest values obtained for the coating Cr.

2

The Impact of a Movement Type on Tribological Properties of AlTiN Coating Deposited on HS6-5-2C Steel

Kowalczyk Joanna, Madej Monika, Piotrowska Katarzyna, Radoń-Kobus Krystyna

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2024

|

Vol. 18, no 2

305--316

EN

This paper investigates the effect of the type of movement on the tribological properties of an AlTiN coating applied to a disc made of HS6-5-2C steel. Tribological tests were carried out with a tribometer operating on a ball-disc friction apparatus moving in to-and-from as well as in rotary motion. The tests were carried out under technically dry friction conditions, subject to the application of a cutting fluid used during machining in grinding, turning, milling, drilling and cutting processes. A scanning microscope was used to observe the morphology of the surface, the morphology of the AlTiN coating, and to determine its chemical composition and assess wear mechanisms. The topography of the surface was analysed before and after carrying out the friction and wear tests using a confocal microscope with interferometric mode. The results of the provided tests indicate that the cutting fluid used in the tests reduced the coefficient of friction in both rotary and the sliding – reciprocating motion about 75% and 65% respectively. It has also contributed to a reduction in linear wear in the sliding – reciprocating motion about 22%. In case of rotary motion, higher values of linear wear about 40% were recorded, due to wear of the counterspecimen.

3

Tribological Testing of Environmentally Friendly Lubricants

Kowalski Marcin, Bernat Szymon, Kowalczyk Joanna, Radoń-Kobus Krystyna, Grabowski Paweł, Madej Monika

Tribologia

|

2023

|

nr 1

51--63

PL

W artykule porównano właściwości oleju mineralnego z olejem na bazie glicerolu i olejem na bazie oleju rzepakowego. Uzyskane wyniki badań wskazały, że współczynnik tarcia dla oleju mineralnego wykazał zbliżoną charakterystykę dla obu obciążeń (25 N/ 50 N), również minimalne zmiany zaobserwowano dla oleju na bazie oleju rzepakowego. Natomiast największą różnicę uzyskano dla oleju na bazie glicerolu i wody, gdzie współczynnik tarcia wzrósł o ponad 23% dla obciążenia 50 N w porównaniu z obciążenie m 25 N. Przeprowadzone badania wskazują na bardzo dobrą charakterystykę olejów na bazie oleju rzepakowego oraz oleju na bazie glicerolu i wody wraz z dodatkami zmniejszającymi tarcie w zależności od przyłożonego obciążenia. Dla niż szych obciążeń bardzo dobre właściwości przeciwzużyciowe posiada olej na bazie glicerolu i wody, zaś dla wyższych olej na bazie oleju rzepakowego. Zatem w odpowiednich warunkach oleje przyjazne środowisku mają zbliżone lub lepsze właściwości smarne aniżeli toksyczne wysoko „zdodatkowane” oleje mineralne. Tym samym posiadają potencjał zastąpienia powszechnie stosowanego oleju mineralnego.

EN

This paper compares the properties of mineral oil with glycerol and water-based oil, and rapeseed-based oil. The obtained research results showed that the friction coefficient for mineral oil has similar characteristics for both loads (25 N/50 N). Minimal differences were also observed for the rapeseed-based oil. However, the most significant difference was obtained for oil based on glycerol and water, where the friction coefficient increased by more than 23% under the load of 50 N compared to 25 N. The tests showed very good characteristics of the oils based on rapeseed oil and the oil based on glycerol and water with additives reducing friction, depending on the applied load. For lower loads, the oil based on glycerol and water has very good anti-wear properties, whereas the oil based on rapeseed oil has very good anti-wear properties for higher loads. Thus, environmentally friendly oils have similar or better lubricating properties under appropriate conditions than toxic oils with high additive contents. Hence, they have the potential to replace the commonly used mineral oil.

4

Tribological properties of MED610 medical material used in PolyJet matrix 3D printing technology

Szczygieł Paweł, Radoń-Kobus Krystyna, Madej Monika, Kozior Tomasz

Tribologia

|

2023

|

nr 4

65--77

EN

3D printing is increasingly being used in many industries and in medicine. As a result, new materials are being sought and researched, in particular biocompatible materials. Such materials can be used for medical devices, surgical instruments, and orthopaedic devices, as well as in bone surgery, tissue engineering, prosthetics, regenerative medicine, and the creation of drug delivery systems. This paper presents an analysis of the results of tribological testing of a biocompatible material used in 3D printing technology. The tests were conducted on a TRB3 tribometer (Anton) in a sphere-disk association. The tests were carried out by making cylindrical specimens with a diameter of 40 mm and a height of 6 mm from the MED610 material using photo-curing liquid polymer resin (PJM) technology. The specimens were fabricated in High Quality mode with a layer thickness of 0.016 mm and with different print directions in the X-Z plane: 0°, 45°, and 90°. The analysis was carried out under technical dry friction conditions and in the presence of saline solution (0.9% NaCl). The tests were performed under fixed test parameters, i.e. speed and loading of the specimens. Ball-disc tests were carried out using balls (counter-specimen) made of different materials with a diameter of 6 mm. Studies have shown that the direction of printing affects tribological wear, due to the anisotropic nature of the 3D printing technology. The lowest average coefficient of friction was obtained for specimens with a print direction of 90°.

PL

Druk 3D znajduje coraz szersze zastosowanie w wielu branżach przemysłowych oraz w medycynie. W związku z tym poszukiwane i poddawane badaniom są nowe materiały, w szczególności materiały biokompatybilne. Materiały takie mogą być stosowane do produkcji sprzętu medycznego, narzędzi chirurgicznych i urządzeń ortopedycznych oraz w chirurgii kostnej, inżynierii tkankowej, protetyce, medycynie regeneracyjnej lub do tworzenia systemów dostarczania leków. W pracy przedstawiono analizę wyników badań tribologicznych biokompatybilnego materiału polimerowego, stosowanego w technologii druku 3D. Testy tarciowe zrealizowano przy użyciu tribometru w skojarzeniu kula–tarcza. Badania przeprowadzono na próbkach w kształcie tarczy o średnicy 40 mm i wysokości 6 mm z materiału MED610 uzyskanego przy użyciu technologii fotoutwardzania ciekłych żywic polimerowych (PJM). Próbki wykonano w trybie wysokiej dokładności (High Quality) z grubością warstwy wynoszącą 0,016 mm oraz z różnymi kierunkami wydruku w płaszczyźnie X-Z: 0°, 45° i 90°. Analizę przeprowadzono w warunkach tarcia technicznie suchego oraz smarowania roztworem soli fizjologicznej (0,9% NaCl). Badania wykonano przy stałych parametrach testu, tj. prędkości i obciążenia próbek. Przeciwpróbkę stanowiły kulki o średnicy 6 mm z poliamidu 6.6 oraz polioksymetylenu (POM). Analiza wyników badań wskazały, iż kierunek druku ma wpływ na zużycie tribologiczne, co wynika z anizotropowej natury technologii druku 3D. Najmniejszy średni współczynnik tarcia uzyskano dla próbek o kierunku wydruku 90°.

5

Properties of Al2O3 Ceramic Coatings Applied by ALD Method on 100Cr6 Steel

Radoń-Kobus Krystyna, Madej Monika

Tribologia

|

2022

|

nr 2

45--53

EN

The purpose of the paper was to assess the morphology, chemical composition, geometric surface structure and contact angle, as well as to analyse the tribological properties of Al2O3 coatings deposited on 100Cr6 steel using the technique of atomic layers ALD. Al2O3 coatings were selected due to their tribological properties, adhesion to the substrate and hardness. Tribological tests were performed in a reciprocating motion in a ballon-disc combination, with a counter-specimen of 100Cr6 steel, under the conditions of technically dry friction. Surface morphology was observed under a scanning microscope, and an EDS analyser enabled the performance of an analysis of the chemical composition of the samples. Wetting of the surface of the Al2O3 coating was determined by means of an optical strain gauge. The geometric surface structure before and after the tribological tests was analysed by means of a confocal microscope with an interferometric mode. The tests proved that during technically dry friction, the average coefficient of friction for the Al2O3 coating is lower by approximately 30% than for 100Cr6 steel. The tested coatings are characterised by hydrophobicity.

PL

Celem pracy była ocena morfologii, składu chemicznego, struktury geometrycznej powierzchni, kąta zwilżania oraz analiza właściwości tribologicznych powłok Al2O3 osadzanych na stali 100Cr6 techniką warstw atomowych ALD. Powłoki Al2O3 wytypowano ze względu na ich właściwości tribologiczne, adhezję do podłoża oraz twardość. Testy tribologiczne przeprowadzono w ruchu posuwisto-zwrotnym w skojarzeniu kula–tarcza z przeciwpróbką ze stali 100Cr6 w warunkach tarcia technicznie suchego. Na mikroskopie skaningowym obserwowano morfologię powierzchni, a analizator EDS umożliwił przeprowadzenie analizy składu chemicznego próbek. Przy pomocy tensjometru optycznego określono zwilżalność powierzchni powłoki Al2O3. Strukturę geometryczną powierzchni przed i po testach tribologicznych analizowano za pomocą mikroskopu konfokalnego z trybem interferometrycznym. Testy wykazały, że podczas tarcia technicznie suchego średni współczynnik tarcia dla powłoki Al2O3 jest około 30% mniejszy niż dla stali 100Cr<6. Badane powłoki charakteryzują się hydrofobowością.