Powłoki zwiększające odporność na zużycie kawitacyjne elementów

Mirosław Szala
[email protected]
Katedra Inżynierii Materiałowej
Wydział Mechaniczny
Politechnika Lubelska
Powłoki zwiększające odporność na zużycie kawitacyjne elementów maszyn
i urządzeń
Problem kawitacji jest mało znany a samo zjawisko jest obecne podczas pracy
m.in. w maszynach przepływowych, powodując ich przyśpieszone zużycie. Niewiele
jest prac opisujących odporność kawitacyjną powłok. Mało jest też informacji na temat
zastosowania powłok w przemyśle. Elementy maszyn z reguły pełnią kilka funkcji
jednocześnie np.: przenoszą obciążenia i muszą jednoczenie wykazywać odporność na
zużycie. Nowoczesnym i ekonomicznym rozwiązaniem jest zastosowanie powłok
wytwarzanych metodami cieplnymi. Zastosowanie powłok obniża koszty produkcji
i podnosi trwałość elementów pokrywanych powłokami.
W ramach prac związanych z doktoratem zostało zbudowane oryginalne
stanowisko badawcze, zaprojektowane i wykonane w metalu. Zostało ono zgłoszone
w Urzędzie Patentowym Rzeczpospolitej Polskiej.
Przeprowadzony przegląd literatury wskazał, że większość istniejących prac
pozbawiona
jest
praktycznych
możliwości
zastosowania
wyników
z przeprowadzonych badań. Znaczna część prac dotyczy badania odporności
kawitacyjnej stopów a nie powłok. Na ogół w praktyce przemysłowej występuje
synergizm mechanizmów zniszczenia materiałów, co uniemożliwia zastosowanie
w przemyśle wyników badań. Dotychczas stosowane testy modelują jeden mechanizm
zużywania np. ścierny lub korozyjny. Uzyskane w rezultaty z pracy nad powłokami
wskazują, że mogą one znacząco podnosić trwałość elementów.
W prowadzonych badaniach zostaną przeprowadzone testy z dokładnym
uwzględnieniem środowiska pracy badanych elementów maszyn lub urządzeń.
Prowadzone będą eksperymenty na próbkach z naniesionymi powłokami. Badania
odporności powłok będą wykonywane np. w środowisku cieczy spożywczych. Testy
będą odbywały się na skonstruowanym stanowisku oddającym rzeczywiste warunki
pracy instalacji, urządzeń lub elementów maszyn, których odporność na erozję
kawitacyjną będzie badana. Ocena odporności na zużycie opracowanych powłok, tak
jak to ma miejsce w rzeczywistych warunkach pracy i zużycia, będzie oparta o badania
i testy wykonywane w warunkach synergicznego zużycia powłoki.
Podjęto współpracę z firmą Spomasz Krasnystaw sp. z o. o., która ma na celu
wdrażane
technologii
z
zakresu
inżynierii
warstwy
wierzchniej
w
celu
zoptymalizowania wytwarzania elementów metalowych. Prace skupiają się głównie na
doborze
najlepszych
materiałów
wytwarzanych maszyn i urządzeń.
przedłużających
trwałość
i
niezawodność