보어 표면의 마찰 개선

이 "기계화학적" 공정은 표면에 텅스텐을 나노 수준으로 함침시키면서 버니싱/플레이팅을 통해 강철 및 주철과 같은 철 재료의 마찰 특성을 개선할 수 있습니다. 사진 제공:Sunnen

종종 호닝은 짝을 이루는 내부 부품을 수용해야 하는 정밀 보어가 있는 부품의 최종 가공 작업 중 하나입니다. 호닝 장비 및 연마재 제조업체인 Sunnen에 따르면 이 공정은 직경 크기, 벨마우스, 물결 모양, 테이퍼, 레인보우, 배럴 모양, 리머 채터, 보링 마크 및 원형 구멍을 비롯한 다양한 불리한 보어 조건을 수정할 수 있습니다. 윤활 유지를 위해 고유한 크로스해칭 패턴을 남기면서 ±0.0002인치의 보어 직경 공차를 달성할 수 있습니다.

이를 한 단계 더 발전시키기 위해 Sunnen은 최근 스웨덴의 ANS(Applied Nano Surfaces)와 제휴하여 표준 Sunnen CNC 호닝 장비에 ANS 마찰 컨디셔닝 기술을 제공했습니다. 호닝 후에 수행되는 프로세스이며 호닝 작업과 매우 유사한 마찰 컨디셔닝은 결합 구성요소 간의 마찰과 마모를 낮추면서 보어 표면 마감 및 연소 밀봉을 개선할 수 있습니다.

이것은 회사가 "기계화학적" 공정이라고 부르는 것을 통해 표면에 텅스텐을 나노 수준으로 함침시키면서 버니싱/플레이팅을 통해 철 재료(강 및 주철과 같은)의 마찰 특성을 개선하도록 설계된 프로세스입니다. .

일반적인 호닝 작업을 상상해 보십시오. 연마석이 장착된 회전 도구(맨드릴)가 오일로 윤활되는 동안 보어 안팎으로 스트로크합니다. 이 과정에서 도구는 연마재를 확장하여 보어 표면에 닿게 하여 미세한 양의 재료를 제거하여 보어를 적절한 크기와 마무리로 만들 수 있습니다.

카바이드 "레지"의 압력 발생하는 열과 결합된 보어 표면은 트리보 컨디셔닝 유체의 텅스텐이 서브미크론 수준에서 기본 재료의 표면에 함침되도록 합니다. 사진 제공:Sunnen

트리보 컨디셔닝을 사용하면 연마석은 연마된 초경 "레지"로 교체되고 오일은 텅스텐을 함유한 공정 유체로 교체됩니다. 보어 표면에 가해지는 선반의 압력은 발생하는 열과 결합되어 유체의 텅스텐이 서브미크론 수준에서 기본 재료의 표면에 함침(화학적으로 주입 및 결합)되도록 합니다. 텅스텐이 기본 재료에 함침되어 있기 때문에 다른 적용된 내마모성 코팅에서 발생할 수 있는 박리 또는 벗겨짐이 발생하지 않습니다. (즉, 마찰 컨디셔닝은 코팅 공정이 아닙니다.) 또한 용매, 연료 및 윤활유로 인한 열화에 더 잘 견딥니다. 또한 이 프로세스는 기본 연마 크로스해칭을 남기면서 연마된 평탄한 표면에 "실행 중" 효과를 생성합니다.

마찰 컨디셔닝에 적합한 한 가지 응용 프로그램은 자동차 엔진 실린더 및 라이너로, 이러한 구성 요소와 피스톤 링 사이의 마찰 감소는 에너지 손실과 배기 가스 감소를 의미합니다. 또한, 버니싱 효과는 엔진이 조립되고 처음 시동되면 발생하는 실린더 및 라이너의 "길들이기" 프로세스 역할을 합니다. 또한 처리된 부품은 저점도 윤활유와 더 잘 호환되므로 마모 관련 고장의 위험 없이 더 나은 엔진 연비를 얻을 수 있습니다.

실린더 라이너와 같은 구성 요소의 경우 이 프로세스는 연마된 평탄한 표면에 "실행 시" 표면을 생성하는 동시에 기본 연마 크로스해칭을 남깁니다.

호닝 머신의 마찰 컨디셔닝에 적용 가능한 기타 자동차 부품에는 베어링, 밸브 가이드 및 커넥팅 로드가 포함됩니다. 이 프로세스는 카트리지 밸브와 같은 기어 및 유압 어셈블리에도 적합합니다.

Sunnen은 새로운 호닝 기계에 사용하기 위해 마찰 컨디셔닝 처리를 제공하지만 이 기술은 공정에 필요한 힘을 생성하는 데 필요한 정밀 공급 및 제어 시스템에 대한 요구 사항을 충족하는 기존 기계에도 개조할 수 있습니다.

그러나 ANS는 내경 보어 표면을 처리하는 능력을 넘어 캠축, 크랭크축 및 기어 톱니를 포함한 복잡한 형상을 가진 외경 표면에 대한 마찰 컨디셔닝 프로세스를 다른 기존 공작 기계 장비 플랫폼을 사용하여 개발했습니다.