نحوه ترمیم سطوح با مواد نانو سرامیک زادو

 

پدیده ترمیم کنندگی مجموعه ای منحصر به فرد از فرآیندهای شیمیایی است که در نتیجه اصطکاک دو سطح با آلیاژهای فلزی رخ می دهد.

 

به طور خلاصه این پدیده به شرح زیر است:

 وقتی یک دستگاه مکانیکی در حال عملیات است، سطوح قطعات مختلف با هم تماس پیدا کرده و ساییده می شوند. تحت فشار زیاد، انرژی حرارتی بالایی منتشر می شود که این اصطکاک و گرما باعث از بین رفتن قطعات دستگاه های مکانیکی می شود.

حال اگر مواد سازنده و منحصر به فرد ترمیم کننده زادو به ناحیه تحت اصطکاک برسند، با استفاده از انرژی بیش از حد در آن ناحیه پوششی جدید ایجاد می کنند. بنابراین از انرژی موجود در ناحیه تحت اصطکاک استفاده ای مثبت می شود و نابودی به خلقت تبدیل می شود.

 

 مراحل چهار گانه ترمیم سطوح فلزی با استفاده از مواد نانو سرامیک زادو

 



مرحله اول: سایش قطعات و خرابی

 تنش های مکانیکی و حرارتی ایجاد شده تحت اثر بار های مکانیکی باعث تخریب سطح قطعات می شود. این تخریب در قطعات متفاوت اثرات متفاوتی نیز ایجاد می کنند. بر روی قطعات دوار مانند بلبرینگ ها باعث بر هم خوردن تعادل شفت و ایجاد لرزش و صدا می شود. تخریب در قطعاتی که بر روی یکدیگر می لغزند باعث افزایش لقی و در نتیجه ایجاد صدا، افزایش لرزش، از بین رفتن آب بندی بین دو سطح و در حالت حاد آن باعث قفل کردن و خرابی قطعات مزبور می گردد. رینگ و سیلندر مثال آشکار این گونه قطعات هستند که بر روی یکدیگر لغزش  و البته سایش همیشگی دارند. خرابی و افزایش لقی بین این قطعات باعث فرار روغن به محفظه احتراق و در نتیجه روغن سوزی، کاهش فشار سیلندر ها و در نتیجه کاهش قدرت موتور و  افزایش مصرف سوخت می شود.

 

مرحله دوم: آغاز عملیات بازسازی

 با افزودن مواد احیاگر نانوسرامیک به روغن،این مواد توسط روغن به نواحی که در حال اصطحکاک هستند و  دچار سایش شده اند حمل می شود. سپس با استفاده از تنش مکانیکی میان دو آلیاژ فلزی ( مانند رینگ و سیلندر ویا ساچمه و کونس داخلی بلبرینگ ها) این مواد سرامیکی با باند

های آزاد اتم های فلری پیوند برقرار می کنند. بدین ترتیب به تدریج مواد نانو سرامیک از عمق حدود 20 نانو متری شروع به پر کردن جاهای خالی اتم های فلزی می کنند.

 

 

مرحله سوم: به وجود آمدن لایه سرامیکی منحصر به فرد

 تنها با گذشت چند دقیقه لایه اولیه فلز- سرامیک در محل خراش ها و ساییدگی ها به وجود می آید. پس از پر شدن جای اتم های فلزی توسط مواد نانو سرامیک حال تمام سطح تبدیل به  فلز- سرامیک ( metal- ceramic) گشته است. پس از اینکه هر دو سطح در حال تماس سرامیکی شدند میزان تنش مکانیکی حرارتی بسیار کاهش می یابد و لذا رشد لایه سرامیکی متوقف می گردد. زیرا همانگونه که گفته شد مواد نانو سرامیک برای برقراری پیوند یا فلزات از تنش مکانیکی استفاده می کنند.

 

 مرحله 4: لایه سرمت ( متال-سرامیک) سخت و صیقلی

پس از طی شدن مراحل ذکر شده لایه ای بسیار صیقلی و بسیار سخت تر از فولاد بر روی آلیاژ فلزی تشکیل می شود.

 

 

نمونه ای از چگونگی کارکرد مواد نانو سرامیک زادو

  

مسیر بلبرینگ به وسیله یک برش آسیب دیده است. لازم به ذکر است که تمام خراش ها با تغییر در اندازه ایجاد شده اند و نقص های به وجود آمده بر روی سطوح بسیار بزرگتر از اندازه واقعی آنها بر اثر کارکرد معمولی بلبرینگ است. در حالت نقص به وجود آمده  به تخریب بلبرینگ (افزایش لرزش و صدای آن) شود.

 

بلبرینگ با گریس تعمیر کننده زادو که برای آسیب بالای 80 درصد طراحی شده است پر می شود و با نیروی 8000 نیوتن با فرکانس چرخش 10000دور در دقیقه در عرض 15 دقیقه قرار گرفته است.

 

ترمیم کنندگی خود در طول بهره برداری از بلبرینگ صورت می گیرد. این به معنی نابود سازی نقص با ایجاد سطح فلزی سرامیکی جدید می باشد. 

  

در شکل زیر نحوه ترمیم یک خراش بر روی جداره سیلندر را ملاحظه می فرمایید. این تصاویر با بزرگنمایی 100 برابر گرفته شده اند. تنها پس از 15 دقیقه کارکردن تمامی سایش ایجاد شده ترمیم  شده است.

 

  

    

 

 

نتایج ترمیم کنندگی:

 پتانسیل ترمیم کنندگی مفهوم مدرن تعمیر و کارکرد وسایل نقلیه را تغییر داده است. محصولات زادو با تکنولوژی مدرن و روش ساده در جهت معکوس کردن سایش عمل می کنند.به عنوان یکی از نتایج ترمیم کنندگی  می توان به وجود آمدن یک لایه ی پوششی بر روی سطوح اصطکاکی و بازیابی شکل هندسی قطعات اشاره کرد. پوشش جدید دارای خواص منحصر به فردی چون مقاومت بالا، مقاومت در برابر خوردگی است. بنابراین به عمر مفید قطعات 2 تا 4 برابر افزوده می شود.

 

مزایای ترمیم کنندگی:

 تعمیر و بازسازی قطعات و پوشش فلز-سرامیک بر روی سطوح تحت سایش

بازیابی شکل هندسی اولیه قطعات

ترمیم در حین کارکرد بدون نیاز به توقف فعالیت دستگاه

کاهش قابل ملاحظه صدا و لرزش 

صرفه جویی در هزینه نکهداری و تعمیرات (عدم تعویض قطعه معیوب، عدم توقف فعالیت دستگاه، کاهش مصرف انرژی، عدم پرداخت هزینه نیروی انسانی جهت انجام تعمیرات، ار بین بردن ریسک فیت شدن قطعه تعویض شده با قطعه جدید)

دوام شگفت انگیز با سختی 650-750 کیلوگرم بر میلیمتر مربع و مقاومت در برابر سایش بسیار بالا

 افزایش قابلیت اطمینان دستگاه شده و افزایش طول عمر مفید آن.

 کاهش مصرف انرژی تا  25 درصد 

کاهش قابل توجه گازهای آلاینده اگزوز