Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Innowacyjne rozwiązania rozszerzające zakres zastosowań natryskiwania łukowego

100%

Wilden J. , Jahn S. , Drescher V. E.

|

2009

|

tom R. 81, nr 9

14-17

PL

W związku z niskimi kosztami procesu i urządzeń, prostoty obsługi i dużego zakresu nanoszonych materiałów, natryskiwanie łukowe jest jednym z najczęściej stosowanych w przemyśle procesów natryskiwania cieplnego. Mimo dużego rozpowszechnienia, w porównaniu z technologiami high-end, takimi jak: natryskiwanie plazmowe lub naddźwiękowe natryskiwanie płomieniowe, odznacza się ono gorszymi jakościowo właściwościami powłok. Spowodowane jest to zastosowaniem sprężonego powietrza jako gazu rozpylającego i relatywnie niewielkimi prędkościami cząstek, przez to powłoki mają większą porowatość i zawierają więcej tlenków. Aby móc w pełni wykorzystać możliwości natryskiwania łukowego, niezbędne jest polepszenie procesów topienia drutów oraz rozpylenia stopionego materiału. Dobór właściwej, dopasowanej do określonego procesu charakterystyki źródła prądu, umożliwia precyzyjne sterowanie procesem stapiania drutów. W połączeniu z optymalizacją geometrii głowicy natryskowej rozpylenie topionego materiału może zostać ujednorodnione, co pozwoli na poprawę jakości natryskiwanych powłok.

EN

As a result of low costs of process and equipment, service simplicity and large spectrum of deposited materials, arc spraying is one of the most popular thermal spraying processes in industry. Despite being widely practiced, when compared with the "high-end" technologies such as plasma spraying or supersonic flame spraying, it is characterized by worse quality of layers' properties. This is due to use of compressed air as a sprayed gas and a relatively low speed of particles, so the layers have greater porosity and contain more oxides. To take fully advantage of arc spraying it is necessary, basing on understanding of the interactions between the source of electricity and electric arc, to improve melting wires processes and spraying of molten material. Selection of proper, matched to a specific process, characteristics of power source allows precise control of melting wires process. In combination with spraying head geometry optimization the pulverization process can be homo-genized, what ultimately will improve quality of sprayed layers.

2

Natryskiwanie cieplne powłoki charakteryzujące się zredukowanym oporem przepływu gazów i efektem samooczyszczania

100%

Wilden J. , Jahn S. , Drescher V. E. , Schaaf P.

|

2009

|

tom R. 81, nr 9

71-75

PL

Natryskiwane cieplnie powłoki są obecnie często stosowane. Szczególnie zastosowanie powłok odpornych na korozję w gorących gazach, np. w turbinach, pozwala na użycie w wysokich temperaturach pokrytych nimi tradycyjnych materiałów stalowych. Zastosowanie do wytwarzania powłok związków materiałów odznaczających się dodatnim i ujemnym współczynnikiem rozszerzalności cieplnej (NTE) pozwala na nadanie im dodatkowych cech. Rozszerzanie się przy nagrzewaniu materiału osnowy i kurczenie znajdujących się w niej cząstek ceramicznych (NTE) prowadzi przy pewnym zdefiniowanym ich rozmieszczeniu w powłoce do utworzenia, optymalnej z punktu widzenia warunków przepływu gazów, struktury tzw. skóry rekina. Odwrotnie, proces odkształcenia powłoki przy chłodzeniu może być wykorzystany do usuwania (w czasie pracy urządzenia) osadzonych na powierzchni powłoki zanieczyszczeń, które będą odpryskiwać. Brak chemicznej stabilności stosowanej do tego celu ceramiki Y2W3O12 wymaga tworzenia ceramiki NTE w procesie insitu wewnątrz powłoki. Wskutek implantacji jonowej pobudzeniu ulegnie tworzenie się ceramiki i ustalony zostanie lokalny rozkład jej cząstek.

EN

Thermal sprayed layers are currently present in many applications. In particular, the use of corrosion-resistant layers in hot gases, e.g. in turbines, allows to use traditional steel materials coated with the layers at high temperatures. Application to the production of layers combination of materials characterized by positive and negative thermal expansion coefficient (NTE) allows to endow additional properties to such layers. Expansion of material matrix upon heating and shrinkage of located in it ceramic particles (NTE) leads, at their certain defined distribution in the layer, to formation of the optimal, according to the gases flow properties, the socalled shark skin structure. Contrariwise, process of layer deformation upon cooling can be used to remove, while device working on, the polutions embedded on surface layer, which will chip off. Lack of chemical stability of the used ceramic Y2W3O12 requires formation of ceramics NTE in the insitu process inside the layer. As a result of ion implantation, formation of the ceramics will be stimulated and the local distribution of its particles will be determined.

3

Nowe możliwości spajania przez wykorzystanie efektów związanych z wielkością cząstek

100%

Wilden J. , Bergman J. P. , Jahn S.

|

2007

|

tom R. 79, nr 9

71-76

PL

Nanotechnologie są obecnie w wielu gałęziach przemysłu określane jako siły napędowe innowacji. Zjawiska, które są tu wykorzystywane mają swoje źródło w tym, że wraz ze zmniejszeniem wielkości elementów następuje dominacja czynników powierzchniowych nad czynnikami objętościowymi. Jednym z takich efektów, interesującym z punktu widzenia spajania, jest obniżenie temperatury topnienia i spiekania materiałów wraz ze zmniejszeniem się wielkości cząstek. Dziś są już dostępne materiały lutownicze o budowie nanostrukturalnej w postaci nanocząstek oraz folii, opracowane w celu rozwoju takiej technologii "spajania na zimno", żeby możliwym było łączenie drobnostrukturalnych materiałów bez wpływu cieplnego na ich strukturę. Przedstawiono podstawy nowych metod spajania jak i wskazano ich zastosowanie.

EN

In most industries innovation is driven by nanotechnology today. This is based on different scale effects. Because of the scaling, the surface effects dominate the volume effects in the nano scale area. The reduction of the melting and sintering temperature with an decrease of particle size and foil thickness is one of these effects and known for many years. Today this effect can be used for "cold metallurgical" joining. The new joining processes help to avoid on one side the formation of a heat affected zone and on the other side the phase transformations.

4

Nowoczesne materiały lutownicze o obniżonych temperaturach topnienia

100%

Wilden J. , Jahn S. , Fischer G.

|

2010

|

tom R. 82, nr 10

33-36

PL

Nanotechnologia uznawana jest za kluczową technologię XXI wieku. W ostatnich latach uzyskano znaczny wzrost tempa rozwoju w dziedzinie technologii materiałów inżynierskich, czego zwieńczeniem były materiały nanostrukturalne. Bazując na efekcie struktur nanomateriałów, tzw. efekcie skali, można uzyskać obniżenie temperatury topnienia cząstek o średnicach poniżej 50 nm. Wykorzystanie tego zjawiska w technikach łączenia umożliwia spajanie materiałów szczególnie wrażliwych na podwyższone temperatury, jak np. wybranych gatunków stali lub delikatnych części elektronicznych, w temperaturach niższych od 250°C. Połączenia takie wykazują stabilność przy wysokich temperaturach, ponieważ efekt skali znika wraz ze stopieniem nanocząstek. Mimo obiecujących prognoz tematyka zastosowania nanocząstek nadal jest stosunkowo trudna, więc konieczne są dalsze prace nad jej udoskonalaniem. W artykule przedstawiono możliwości wykorzystania efektów skali w zastosowaniach technik spajania. Nanocząstki oparte na srebrze pokryte zostały organicznym lepiszczem, dzięki czemu nie występuje aglomeracja i łatwiejsze jest dozowanie lutu. Wykorzystanie określonego cyklu nagrzewania umożliwia odparowanie organicznego lepiszcza i pozostanie w strefie łączenia jedynie czystych nanocząstek, które zostają roztopione podczas dalszego ogrzewania, tak aby możliwe było uzyskanie połączenia metalurgicznego.

EN

Nanotechnology has become a key technology for the 21st century. In recent years substantial improvements in material science right up to the development of new nanostructured materials had been achieved. Based on the structural effects of nanostructured materials, so called scale effects lead to a melt temperature reduction of particles with diameters in a range below 50 nm. Using this effect for joining applications, temperature sensitive materials such as high strengthened steels or electronic parts can be joined in a temperature range of less than 250°C. Moreover, the bonding shows high temperature stability, as the scale effects disappear after the first melting of the nano particles. However, up to now the handling of the nano particles is difficult, so further improvements are necessary. Within the investigations a possibility to use these scale effects for joining applications is presented. Nano particles based on silver are covered by an organic binder, no agglomeration occurs and the handling can be facilitated. The use of a defined heating cycle enables the organic binder to vaporize, only the pure nano particles remain in the joining zone which is molten by further heating, so that a metallurgical bonding can be achieved.

5

Rozprzestrzenianie ciepła w spajaniu za pomocą wielowarstwowych folii nanostrukturalnych

100%

Wilden J. , Jahn S. , Hannach T.

|

2010

|

tom R. 82, nr 9

5-11

PL

Reaktywne technologie spajania umożliwiają połączenie materiałów wrażliwych na oddziaływanie ciepła bez przekroczenia krytycznych temperatur. Ciepło, potrzebne do procesów lutowania jest w tej metodzie dostarczane w sposób bezpośredni, przez wydzielenie w strefie łączenia. ilość dostarczanego ciepła uzależniona jest od rodzaju materiałów i ich wymiarów. W celu umożliwienia wykorzystania nowoczesnych technologii spajania, niezbędne jest zastosowanie odpowiednich nanostrukturalnych folii. Brakuje jednak informacji na temat czasowego i przestrzennego rozkładu temperatur w strefie łączenia.

EN

Reactive multilayer foils can be used for bonding temperature sensitive materials without exceeding critical temperatures. The heat required for the soldering process occurs directly in the joint zone. The required amount of heat depends on the materials of the components, which are to be bonded, and on their dimensions. The development of the new joint technology can be supported by finite element simulations to predict the temperature gradients and their propagation during the bonding process, particularly in the joint zone. Therewith, it is possible to optimize the geometry and the dimensions of the solder bond. In this work, the finite element modelling of reactive multilayer foils and simulations of heat propagation during the soldering process are presented. Reactive multilayer foils allow metallurgic bonding at room temperature. The materials used are varied, as well as the total foil thickness and the reaction velocity.

6

Lutowanie miękkie i twarde - energoefektywne procesy spajania

63%

Wilden J. , Jahn S. , Sabelfeld N. , Rehfeldt L. , Luhn T. , Goecke S. F. , Schmid E. , Berger U.

|

2010

|

tom R. 82, nr 9

12-16

PL

Skomplikowane wyroby powstają bardzo rzadko z pojedynczych elementów. Ich wytwarzanie wymaga zastosowania odpowiednich metod łączenia. W określonych grupach zastosowań występuje duża liczba materiałów, które są często wykorzystywane w różnych połączeniach, tak aby wytwarzać produkty spełniające wymagania, także korzystne ze względów ekonomicznych. Ze wzrostem różnorodności nowoczesnych materiałów zaawansowanych o coraz większej wytrzymałości rosną również wymagania dotyczące metod łączenia. Z tego względu omówiono też metody łączenia struktur hybrydowych (wysokowytrzymałych materiałów, wrażliwych także na oddziaływanie wysokiej temperatury).

EN

Usually complex products are not only made from one single component. The production of such products requires a specific method for joining components. In point of designing and construction of components and assemblies many materials can be used. These materials are often used in combination in order to generate demanding and cheap products as well. Diversity of modern and innovating materials have increased and strength as well. Because of this, the requirements for joining materials together have increased as well. Methods for joining hybrid structure and high strength as well as heat sensitive materials are required.