WC/C (WCC) povlak pre nižšie trenie a menšie opotrebenie
Nižšie trenie a opotrebenie pri záťaži plôch ocelových komponentov, zmiešanom trení a prevádzke štart-stop.
Tribo vrstvový systém
Prehľad tribologického vrstvového systému Cr/CrN/WC/C – s viacvrstvovou štruktúrou pre vysokú priľnavosť, nízke trenie a spoľahlivú ochranu proti opotrebeniu.
Nitrid titánu (TiN)
TiN je klasická zlatá PVD vrstva pre nástrojárstvo – osvedčená, univerzálna a ekonomická. Vďaka technológii HiPIMS je TiN výrazne výkonnejší: hustejší, hladší a s menším počtom defektov.
Zistite, čo HiPIMS-TiN prináša v praxi.
WCC Tribo je antracitovo sfarbená ochranná vrstva pre komponenty, ktoré sa pohybujú, kĺžu alebo sa pod zaťažením trú o iné kovové diely. Znižuje trenie, chráni pred opotrebením a podporuje spoľahlivú funkciu aj tam, kde mazanie nie je vždy optimálne.
Povlak je obzvlášť vhodný pre komponenty s oceľovým kontaktom, vysokým plošným tlakom, malými pohybmi alebo opakovanou prevádzkou štart-stop. Typické oblasti použitia sú vysoko zaťažené klzné kontakty, hnacie komponenty, diely tlmičov a mechanické systémy so zmiešaným trením.
Stručne povedané: WCC Tribo pomáha komponentom ľahšie kĺzať, dlhšie vydržať a stabilnejšie fungovať v náročných podmienkach.
WCC povlakovanie pre nižšie trenie a opotrebenie
Cr / CrN / WC/C — Tribologický vrstvový systém
WCC Tribo je WC/C povlak. WC znamená karbid volfrámu, C znamená uhlík. Vrstva spája dve vlastnosti, ktoré sú pri zaťažených trecích kontaktoch mimoriadne dôležité. Podiely karbidu volfrámu zabezpečujú tvrdosť a nosnosť. Matrica obsahujúca uhlík podporuje nízke trenie a priaznivé klzné správanie voči oceli. Spolu vzniká tribologická ochranná vrstva proti opotrebeniu pre náročné kontaktné podmienky. Technicky ide o viacvrstvový systém na báze a-C:H:Me. To znamená: kov obsahujúca, vodík obsahujúca uhlíková vrstva je vytvorená tak, aby cielene ovplyvňovala trenie a opotrebenie. Výroba prebieha pomocou PVD naprašovania. Tento proces umožňuje kontrolované a reprodukovateľné povlakovanie funkčných povrchov komponentov.Mierka2 µm
Zväčšenie1.0 kx
Koliesko myši priblížiť · Drag posunúť
Vrstva
—
—
— Hrúbka— Funkcia
WC/C (WCC) povlak - Prečo WCC Tribo?
Mnohé technické komponenty nepracujú v ideálnych podmienkach. Pri rozbehu, zastavení, krátkych zdvihoch alebo obmedzenom mazaní vzniká vysoké trenie. Práve v takýchto situáciách rozhoduje povrch o funkcii, životnosti a prevádzkovej spoľahlivosti.
WCC Tribo bolo vyvinuté pre tieto tribologické zaťaženia. Povlak kombinuje nízke trenie voči oceli s vysokou odolnosťou proti opotrebeniu a technicky kvalitným antracitovo sfarbeným povrchom.
Vrstva je obzvlášť zaujímavá vtedy, keď trenie nie je len vedľajším efektom, ale funkčne kritickým faktorom. Môže pomôcť zabezpečiť rovnomernejší pohyb, chrániť kontaktné plochy a znížiť opotrebenie na silne namáhaných miestach.
Namerané hodnoty a tribologický výkon
Trecí výkon WCC Tribo bol testovaný v skúške pin-on-disk proti oceľovej guľôčke z materiálu 100Cr6. Meranie prebiehalo nasucho, pri izbovej teplote, pomocou tribometra Anton Paar TRB3. Testované boli zaťaženia 2 N, 10 N a 20 N.
Hlavný výsledok: So zvyšujúcim sa zaťažením klesá priemerný koeficient trenia.
Táto séria meraní ukazuje: WCC Tribo môže pri vyšších kontaktných zaťaženiach dosiahnuť nízku a stabilnú úroveň trenia.
Čo znamená koeficient trenia pre váš komponent?
Nízky koeficient trenia znamená, že dve kontaktné plochy sa po sebe ľahšie kĺžu. Vďaka tomu môže vznikať menej tepla, znižujú sa energetické straty a opotrebenie v kontaktnej oblasti sa redukuje.
V reálnych aplikáciách je to obzvlášť dôležité vtedy, keď nie je k dispozícii trvalo stabilný mazací film. Týka sa to napríklad pohybov štart-stop, krátkych zdvihov, vysokých lokálnych tlakov alebo meniacich sa zaťažení.
WCC Tribo je preto obzvlášť zaujímavé pre komponenty, pri ktorých spolu úzko súvisia trenie, opotrebenie a funkčná spoľahlivosť.
WC/C (WCC) povlak
Pre nižšie trenie a menšie opotrebenie
WCC Tribo bolo testované proti oceli 100Cr6. Výsledky ukazujú, že povlak dosahuje nižšie priemerné koeficienty trenia so zvyšujúcim sa skúšobným zaťažením.
Obzvlášť relevantný je rozsah pri 10 N a 20 N. Tu boli namerané minimálne hodnoty pod μ = 0,1. WCC Tribo je preto vhodné pre aplikácie, pri ktorých sa súčasne vyžaduje nízke trenie voči oceli, zaťažiteľnosť a ochrana proti opotrebeniu.
Kľúčové posolstvo pre aplikáciu znie: WCC Tribo podporuje nízku úroveň trenia v záťažových kontaktoch s oceľou a môže priniesť výhody najmä tam, kde je kritické mazanie, zaťaženie štart-stop alebo zmiešané trenie.
Nízke koeficienty trenia namerané pri vyšších zaťaženiach možno vysvetliť charakteristickým zábehovým správaním na začiatku skúšky pin-on-disk.
WC/C (WCC) povlak
Technické špecifikácie
WCC Tribo je tribologická ochranná vrstva proti opotrebeniu na báze WC/C. Vrstva je antracitovo sfarbená a nanáša sa pomocou PVD sputteringu. Nameraná tvrdosť vrstvy sa pohybuje v rozsahu približne 1 000 až 1 500 HV. Pre aplikáciu nie je rozhodujúca jedna konkrétna hodnota tvrdosti, ale súhra tvrdosti vrstvy, koeficientu trenia, správania pri opotrebení, priľnavosti vrstvy, substrátu a trecieho partnera.| Vlastnosť | WCC Tribo |
|---|---|
| Typ vrstvy | Tribologická ochranná vrstva proti opotrebeniu |
| Vrstvový systém | WC/C |
| Špecifikácia | a-C:H:Me |
| Štruktúra | Viacvrstvový systém |
| Technológia | PVD sputtering |
| Farba | Antracit |
| Hrúbka vrstvy | 3-5µm |
| Max. aplikačná teplota | <200°C |
| Procesná teplota | <250°C |
| Priľnavosť vrstvy / trieda HF | HF1-3 |
| Vhodné substráty / materiály | nízko- a vysokolegované nástrojové ocele |
| Typické rozmery komponentov / veľkosti dávok | D150x500 mm |
| Tvrdosť vrstvy HV (zmiešaná tvrdosť) | cca 1 000–1 500 HV |
Analytika a F&E kompetencia v povlakovacom centre RÜBIG
WC/C (WCC) povlak
Tribologická vrstva musí zodpovedať konkrétnemu komponentu. Rozhodujúce sú základný materiál, trecí partner, zaťaženie, pohyb, teplota, médium a požadovaná životnosť. Preto RÜBIG neposudzuje WCC Tribo izolovane, ale v súvislosti s konkrétnou aplikáciou.
Povlakovacie centrum RÜBIG disponuje analytickými možnosťami na technické overenie vrstvových systémov a ich posúdenie vo vzťahu k aplikácii. Vďaka tomu možno povlak, komponent a podmienky použitia cielene zosúladiť.
Metóda 01
SEM a EDX
Pomocou rastrovacieho elektrónového mikroskopu sa zviditeľňujú povrchy, stopy opotrebenia, lomové hrany a štruktúry vrstiev. Tak možno posúdiť, či bol povrch zaťažený abrazívne, adhézne alebo lokálne poškodením vrstvy.
EDX dopĺňa túto analýzu o chemické informácie. Pri vrstvách WC/C je to dôležité na technické zaradenie oblastí rozhraní volfrámu a uhlíka.
Metóda 02
Hrúbka vrstvy a priľnavosť vrstvy
Hrúbka vrstvy ovplyvňuje rezervu proti opotrebeniu, rozmerovú presnosť a správanie hrán. Pri sériových komponentoch preto musí byť prispôsobená funkcii a tolerancii.
Priľnavosť vrstvy sa hodnotí etablovanými metódami, ako je HF vtláčacia skúška podľa Rockwellovej metódy.
Metóda 03
Scratch test
Scratch test zaťažuje vrstvu zvyšujúcou sa normálovou silou. Vďaka tomu možno posúdiť, pri akom zaťažení vznikajú trhliny, odlupovanie alebo delaminácia.
Pre zákazníkov je to obzvlášť relevantné vtedy, keď sa porovnávajú viaceré varianty vrstiev, substráty alebo predúpravy.
Metóda 04
Vysokozaťažový tribometer
Pomocou vysokozaťažového tribometra sa meria, ako sa povlak správa pri definovanom trecom zaťažení. WCC Tribo bolo testované proti 100Cr6 – nasucho, pri izbovej teplote a so zaťaženiami do 20 N.
Namerané hodnoty ukazujú klesajúci priemerný koeficient trenia so zvyšujúcou sa normálovou silou. To je obzvlášť relevantné pre aplikácie s vyšším kontaktným zaťažením, pretože sa neposudzuje iba najnižšia jednotlivá hodnota, ale správanie v celom rozsahu zaťaženia.
Metóda 05
Korózna analýza
Tribologické komponenty často nepracujú iba pod mechanickým zaťažením. Funkciu môžu ovplyvniť aj médiá, kondenzát, čistiaca chémia alebo korozívne prostredia.
Korózna analýza podporuje výber a hodnotenie vhodného vrstvového systému.
Metóda 06
Nanoindentácia podľa ISO 14577
Tvrdosť vrstvy bola stanovená pomocou nanoindentácie podľa ISO 14577. Táto metóda je obzvlášť vhodná pre tenké technické vrstvy, pretože pracuje s veľmi malými hĺbkami vniknutia a okrem hodnôt tvrdosti poskytuje aj informácie o elasticko-plastickom deformačnom správaní.
Pre technické hodnotenie preto nie sú relevantné iba hodnoty HV, ale aj Martensova tvrdosť, indentačná tvrdosť a indentačný modul.
Typické oblasti použitia
WC/C (WCC) povlak
Vahadlá
Vahadlá pracujú s meniacimi sa silami, kontaktnými zaťaženiami a čiastočne kritickými podmienkami mazania. WCC Tribo môže pomôcť znížiť trenie a opotrebenie na kontaktnej ploche.
Povlak je obzvlášť relevantný tam, kde sa stretávajú vysoké lokálne tlaky, zaťaženia štart-stop a kontakt s oceľou.
Os vyrovnávacieho kolesa
Osi vyrovnávacích kolies sú lokálne vysoko zaťažené komponenty s malými relatívnymi pohybmi a kontaktom s oceľou. Kombinácia zaťažiteľnej štruktúry WC/C a nízkeho koeficientu trenia robí WCC Tribo pre túto aplikáciu zaujímavým.
Povlak môže prispieť k zníženiu opotrebenia v kontaktnej oblasti a k zlepšeniu klzných vlastností pod zaťažením.
Tlmič riadenia
Tlmiče riadenia vytvárajú opakované klzné pohyby. Stabilné nízke trenie je dôležité pre rovnomernú funkciu a znížené opotrebenie v kontaktnej oblasti.
WCC Tribo tu môže pomôcť stabilizovať trenie a znížiť opotrebenie na povlakovaných klzných plochách.
Overenie WCC Tribo pre váš component
To, či je WCC Tribo vhodné pre danú aplikáciu, závisí od konkrétneho komponentu. Rozhodujúce sú základný materiál, trecí partner, profil zaťaženia, pohyb, teplota a médium.
Pre prvé technické posúdenie pomôžu výkres komponentu, údaje o materiáli, trecí partner, zaťaženie, rýchlosť pohybu, mazivo alebo médium, teplotný rozsah, cieľové množstvo a doterajší problém s opotrebením alebo trením.
Na tomto základe RÜBIG preverí, či je WCC Tribo vhodné pre vašu aplikáciu a ktoré ďalšie testy sú zmysluplné pre technické schválenie.
DI Dr. Christian Dipolt MBA
Výkonný riaditeľ RÜBIG Technology
