Sebastian Rusin
Technologia chemiczna Rok I (niestacjonarne)
SPRAWOZDANIE nr 3
W dniu 2 grudnia 2011 w ramach zajęć z Wstępu do ceramiki i inżynierii Materiałowej odbyliśmy ćwiczenia terenowe po grupie zakładów produkcji uszczelnień mechanicznych „ANGA”, tworzyw węglowych i natrysków „CERTECH” oraz części i zespołów lotniczych „AVIOMECHANIKA”.
Firma „ANGA” została założona w 1981r. przez inż. Antoniego Gacka w Kozach koło Bielska-Białej. Produkuje ona wysokiej jakości uszczelnienia do pomp jak i resztę instalacji. Przez wieloletnie prace nad uszczelnieniami w 2000r. opatentowali oni uszczelnienia gazodynamiczne (bezkontaktowe). Ten wynalazek rozsławił firmę w świecie co dało jej nowe możliwości rozwoju. Oprócz produkcji i badań nad nowymi uszczelnieniami firma zajmuje się remontami starych, zużytych części do pomp.
Zakład początkowo produkował tylko uszczelnienia z czasem się rozwinął się i w 1997r. powstała firma „CERTECH”, która specjalizuje się w natryskach cieplnych takich jak:
Płomieniowy- źródłem ciepła stosowanym w tej technice jest płomień gazowy, ze spalania acetylenu w tlenie, o temperaturze płomienia ok. 3000˚C, a natryskiwane cząstki osiągają prędkość od 100 do 350 m/s. Grubość natrysku nie powinna przekraczać 0,15 ÷ 0,25 mm .Materiał nagrzewa się wtedy do temperatury około 150-200˚C
Łukowy- źródłem ciepła potrzebnego do stopienia materiału powłokowego w tej metodzie jest łuk elektryczny zajarzany między drutami metalu natryskiwanego, w osi wypływającego strumienia powietrza, które rozpyla i przenosi stopione cząstki na pokrywane podłoże. Urządzenie do natryskiwania elektrycznego łukowego składa się ze źródła prądu stałego, układu sterowania, drutu elektrodowego, układu podawania drutu, źródła sprężonego powietrza oraz palnika. Prędkość cząstek dochodzi do 150m/s. Temperatura przy wylocie wynosi około 6000˚C. Grubości warstw mieszczą się w zakresie 0,01 ÷ 0,5 mm .
Plazmowy- łuk plazmowy jest między nietopliwą katodą wolframową,a anodą miedzianą, stanowiącą równocześnie dyszę wylotową dla strumienia plazmy i natryskiwanych cząstek. Palnik plazmowy jest intensywnie chłodzony wodą, aby zabezpieczyć elektrody przed stopieniem. Jako gazy plazmowe stosuje się argon lub azot, a jako gaz pomocniczy wodór lub hel. Gazy służą do wytworzenia plazmy, stabilizacji jarzenia się łuku wewnątrz palnika i przenoszenia proszku plazmowego. Proszek jest podawany do komory plazmowej palnika przez mechanizm dozujący. Temperatura wylotu plazmy to około 15 000˚C i więcej. Natryskana warstwa nie jest grubsza niż 0,25 mm , a sam materiał nagrzewa się do 150˚C maksymalnie.
Do natryskiwania używa się takich materiałów jak:
Ceramika (właściwości-bardzo wysoka odporność na ścieranie, wysoka twardość, wysoka odporność chemiczna, dobre własności ślizgowe, izolacja elektryczna, odporność na korozję temperaturową, odporność na szoki termiczne, odporność na erozję) :
tlenek chromu
tlenek aluminium
tlenek cyrkonu
Czyste metale i stopy metali (wysoka odporność na korozję i utlenianie, niski współczynnik tarcia, odporność na ścieranie, dobra obrabialność)
molibden
stal- stopy żelaza
miedź
nikiel- stopy niklu
brąz
Węgliki (dobra odporność na korozję, bardzo dobra odporność na ścieranie i erozję, odporność na utlenianie, odporność na kawitację)
węglik chromu
węglik wolframu
Zakład regeneruje zużyte już części maszyn metodami natryskowymi, co więcej można powiedzieć, że wielokrotnie klienci firmy wysyłają im już gotowe nowe części do nałożenia powłoki, ponieważ wiedzą że wydłuży to ich żywotność.
Oprócz natrysków firma zajmuje się także produkcją elementów maszyn z tworzywa węglowo-grafitowego, węglika krzemu oraz tlenkiem aluminium. Do gumowych form wsypuje się granulat węglowo-grafitowy z domieszką żywicy bądź antymonu dla poprawy właściwości po wypaleniu w piecu przez około 11 h w temperaturze ponad 2000˚C. gdzie materiał kurczy się o około 20 %, ale dostaje pożądanych właściwości fizycznych (twardość, współczynnik tarcia). Węglik krzemu jest jednym z najtwardszych materiałów produkowanym w zakładzie. Również jak kompozyt węglowo-grafitowy potrzebuje wysokiej temperatury wypieku. Charakteryzuje się, niską ścieralnością, odpornością chemiczną, odpornością na szoki termiczna około 250˚C , niską rozszerzalnością cieplną. Tlenek aluminium jest gorszy pod kilkoma parametrami od chociażby węglika krzemu, ale również jest stosowany.
Ostatnio powstałą firmą (2006 r.) jest „AVIOMECHANIKA”. Specjalizuje się ona w częściach do samolotów transportowych. Zakład jest bardzo dobrze wyposażony w różnego rodzaju maszyny typu frezarki, tokarki, szlifierki do otworów i płaszczyzn, elektro drążarki wgłębne i drutowe, stanowiska ślusarskie. Ich największą dumą natomiast jest wysoce wyspecjalizowane stanowisko badawcze gdzie posiadają dwie maszyny pomiarowe CMM Carl Zeiss oraz profilometr, co pozwala im na tworzenie trójwymiarowych obrazów części, a następnie ich lekką modyfikację bądź bezpośrednią produkcję na frezarkach automatycznych, które są podpięte bezpośrednio to komputera w laboratorium. Głównym odbiorcą jest WSK PZL Rzeszów S.A.