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喷涂技术还能这么先进?内孔热喷涂!

2022-02-28 点击数:750

内孔等离子喷涂工艺即采用大气等离子喷涂工艺将粉末状材料涂覆在气缸运行内表面,选择不同的喷涂粉末以实现低摩擦、低油耗、高耐磨性和高耐腐蚀性的目标。

它是一种内孔喷涂工艺,属于欧洲顶尖技术——无缸套技术,它在国外高端汽车品牌早已获得了成熟运用,例如布加迪、保时捷、阿斯顿马丁、大众、奥迪等汽车发动机,斯堪尼亚卡车等柴油机以及ROTAX等航空发动机及摩托发动机(如宝马、雅马哈)。

该技术另外的一个重要应用就是针对高端二手发动机、高端商用车柴油发动机缸套进行再制造。


工艺原理

缸孔涂层在珩磨后形成具有开放且分散的多孔表面。正是这些平缓圆整的小孔减小了燃油在燃烧室和活塞环的暴露面积;同时减轻了刮油环的切向力,使活塞环更顺畅地进入流体动力学状态,显著降低摩擦阻力和磨损,从而进一步降低油耗和窜气的可能性。

特殊的多孔表面储油结构不会像平顶珩磨工艺的网纹结构那样在珩磨过程中被磨掉。随着工作磨损,当涂层厚度逐渐减小时,新的润滑孔又会出现在涂层表面,保证了性能的可持续性。

此外,经珩磨后涂层厚度在120-150微米之间,与铸铁缸套相比,薄壁涂层大大改善了气缸内孔与气缸体间的热能传导。

内孔等离子喷涂工艺其实在国外已经有20多年的应用历史。2018年6月,汽车发动机气缸体、汽车零部件OEM厂商:成都正恒动力股份有限公司成为中国第一个引进该设备的企业。

针对该技术,下面一段话是节选自《奥迪国外出版刊物》:

“….另一个技术亮点是采用了大气等离子工艺(APS)的气缸内孔涂层方法。通常工艺采用的灰口铸铁衬板被新工艺取代:88mm的气缸空间将采用82.5mm直径的气缸内孔,之间会有5.5mm的宽度空间,这个空间将会被采用大气等离子工艺制备的涂层覆盖。在喷涂之前,气缸内孔表面会通过机械加工使内部形成齿形粗糙化表面,增加涂层的附着力。此外再通过特定的珩磨工艺,在表面形成微型润滑袋,能够保证活塞环低阻力,低磨损运行。对比灰口铸铁衬套,APS工艺的其他优点还有:能够提高热能排放效率,改善燃烧过程中的抗撞性。即使在不同市场内采用劣质燃油的情况下也可以提高设备的耐腐蚀性。同时由于在气缸内孔和气缸之间的还有剩余空间,额外的冷却缸套能够被安装在这个空间内。”

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