Materialen Diseinuaren Printzipioak
CuSn6 brontze-PTFE konpositeak errendimendu sinergikoa lortzen du:
Osagaia | Funtzioa | Mekanismoa |
---|---|---|
PTFE matrizea | Inertzia kimikoa / Marruskadura txikia (μ=0.02–0.1) | Kate molekularraren irristatzea |
Brontzea (% 25–40) | Eroankortasun termikoa %800 ↑ | Sare termiko metalikoa (k=4.5 W/m·K) |
Grafitoa (% 5) | Mugako lubrifikazioa | Transferentzia-filmaren eraketa |
Dentsitate Konposatuaren Formula:
ρcomp = ρPTFE %PTFE + ρBronze %Bronze 100
(Dentsitate optimizatua: 2,8–3,2 g/cm³)
Errendimendu Aurrerapenak
(ASTM D3702 / ISO 11014 Proba Datuak)
Parametroa | PTFE purua | %25eko brontzea | %40 Brontzea |
---|---|---|---|
Eroankortasun termikoa | 0,25 W/m·K | 2.1 | 4.5 |
PV Muga | 0,5 MPa·m/s | 0,85 | 1.2 |
CTE (×10⁻⁶/K) | 120 | 45 | 25 |
Gogortasuna (Shore D) | 55 | 68 | 72 |
Higadura (mg/1000 bira) | 35 | 9 | 5 |
Abantaila nagusiak:
- Beroaren xahutzea% 60 laburragoak bide termikoa eragozten du PTFE urtzea (>150 °C)
- Dimentsio-egonkortasunaCTE metalekin bat dator (altzairua CTE=11.5×10⁻⁶/K)
- Higaduraren erresistentziaBrontzezko partikulek % 60ko karga jasaten dute
Egitura berritzailea
Hirukoitzeko Gradienteko Zigilatze Sistema (>20 MPa):
[Zigilu Nagusia] ┌─% 40 Brontzea ┐ → Presio/karga termikoa ├─% 25eko Gradientea┤ → Tentsioaren aurkako babesa [Eremu Malgua] └─PTFE Purua ┘ → Deformazio-konpentsazioa
Zigilatzeko mekanismo dinamikoa:
- Presio baxua: PTFE geruzak hutsuneak konpentsatzen ditu (% 18-22ko konpresioa)
- Presio handia: Brontzez aberatsa den geruza estrusioari aurre egiten dio (<0,03 mm-ko tartea)
- Karga pultsatzaileak: Brontzezko sareak bibrazioa xurgatzen du (↓ % 80ko higadura fretting-ean)
Muturreko Baldintza Aplikazioak
Aplikazioa | Irtenbidea | Egiaztapena |
---|---|---|
Haize-erroten zilindroen urratsa | %30eko brontzezko PTFE zigilu-mailakoak | PV=0,9 MPa·m/s -50°C-tan |
Injekziozko moldeo unitateak | Bi gradienteko irristatze eraztunak | >150.000 ziklo 230 °C-tan |
Ontziko lema-sistemak | Brontze-PTFE + 304SS euskarria | Zero korrosioa 35MPa itsasoko uretan |
Sistema hidraulikoaren proba datuak (35 MPa):
Metrika | NBR zigilua | Brontze-PTFE | Hobekuntza |
---|---|---|---|
Isurketa | 23,5 ml/min | 0,8 | %96 ↓ |
Marruskadura hauskorra | 4500 I | 1200 | %73ko beherakada |
Zerbitzu-bizitza | 1.800 ordu | 12.000 | %567ko hazkundea |
Fabrikazio Prozesua
Gradientearen trinkotzea:
- Hauts geruzatzea: % 40 → % 25 → % 0 brontze gradientea
- Prentsa hotzean: 30 MPa @ 80 °C (PTFE fibrilazioa saihesten du)
- Sinterizazio mailakatua:
- 1. etapa: 300 °C × 2 ordu (estresaren arintzea)
- 2. etapa: 380 °C × 4 h (difusio molekularra)
Gainazaleko Ingeniaritza:
- Plasma bidezko grabatua: % 15-20ko gainazaleko porositatea
- Hutsean inpregnazioa: PFAE fluorolube infusioa
Hautaketa Jarraibideak
Baldintza | Gomendatua | Saihestu |
---|---|---|
Presio-gorabeherak | %30eko brontzea + estrusioaren aurkako eraztuna | PTFE indartu gabea |
>200 °C-ko funtzionamendua | %40ko brontze geruza ≥ | Brontze edukia %15 baino gutxiago |
Urratzaile-euskarria | ≥70 Shore D gainazala | Tratatu gabeko gainazalak |
>1 m/s-ko elkarrekikotasuna | % 3-5eko grafito gehikuntza | Lehorretako martxa-baldintzak |
Hurrengo Belaunaldiko I+G:
- Zigilu adimendunak: FBG sentsore txertatuak kontaktu-tentsioaren monitorizaziorako
- Egitura biomimetikoak: brontzezko ezti-orratz eskeletoa (pisuaren % 30↓)
- Nanoestaldurak: WS₂/MoS₂ geruza anitzeko filmak (μ↓-tik 0,01-ra)
Argitaratze data: 2025eko uztailak 18