效率可以被定义为“以不浪费时间和精力的方式很好地利用时间和精力”。1.图1显示了一个简单的流程图,显示了基本的输入、过程、输出和损耗。
图1 -显示基本输入、过程、输出和损失的过程图。
该图表示了许多工业过程,其中工业投入可能包括时间、能源、材料、知识、动机甚至健康和安全,而“损失”可能是任何投入的不可取的浪费。损失预计会对企业的生产力、管理费用、利润和环境影响产生不利影响,因此应该尽可能减少损失。
Sialon的属性
Sialon (Si-Al-O-N)是一种氮化硅基(Si3N4)高级陶瓷,含有氧化铝(Al2O3)和稀土氧化物,如氧化钇(Y2O3),氧化镁(MgO)或氧化镱(Yb2O3)。与许多高级陶瓷一样,与大多数金属、聚合物和复合材料相比,sialons具有一系列出色的高温热机械性能。如图2所示,高级陶瓷通常具有更高的高温稳定性、硬度、耐磨性和耐腐蚀性、刚度和抗压强度。
图2 -总结一般材料属性的表格
对于特定的应用,仔细考虑材料的每一种特性是很重要的,并避免可能导致组件过早失效的设计特征。如需建议,请阅读我们有用的指南设计与陶瓷.
如果应用正确,sialon陶瓷提供的每一种材料特性都可以用来显著提高系统的效率。以下是一些由于工业上使用sialon而减少了损失的例子。
工业磨损-喷嘴
随着汽车制造商努力生产更轻、更高效的汽车,许多公司已改用铝变速箱外壳。虽然这节省了相当大的重量,但铝必须涂上青铜(CuSn),以满足所需的硬度。在喷涂前,铝表面必须用砂砾或喷砂工艺进行粗化,为涂层的附着提供关键。喷砂的过程是极其磨蚀和磨损的喷嘴从氧化铝砂被喷砂。
图3 -赛隆050喷砂喷嘴。
国际Syalons公司最近的一项研究发现,Syalon 050喷嘴的使用寿命超过814小时,这与硬质合金(WC)相比非常突出,后者是目前最坚硬的工程材料之一,使用寿命仅为20-25小时。欧洲杯足球竞彩根据这些结果,每个消耗性喷嘴的价格和每次更换喷嘴的停机时间,估计我们的客户每台机器每年将节省约6500英镑,整个客户集团每年可节省高达25万英镑。这是一个很好的例子,说明了一种材料的特性,即硬度,如何提高操作效率(消耗性磨损和停机时间),从而显著提高生产率并降低成本。
熔融金属加工。管子
铝是地球上储量最丰富的金属。它的低密度和耐腐蚀性能使其成为世界上最常见的材料之一,广泛用于建筑、汽车运输和航空航天、食品和包装工业的合金。欧洲杯足球竞彩在制造铝合金产品(如汽车合金车轮)或轧制产品(如饮料罐)的过程中,如图4所示的炉子被装入铝并加热到铝的熔点(约为。650-750°C,取决于合金成分)。在这个温度下,铝液具有极强的腐蚀性,任何与铝液接触的表面必须具有很强的抗侵蚀性和热稳定性才能生存。
图4 - Syalon 101热电偶保护护套在铝厂使用。
Syalon 101是一种β-sialon氮化硅基高级陶瓷,具有优异的非润湿性能和对熔融铝的耐腐蚀性能。此外,它在空气中的最高工作温度为1200°C,耐热性为Δ900°C,即使在最苛刻的铝加工环境中也能保持稳定。与钛酸铝(Al2TiO2)或氮化结合碳化硅(NBSC)相比,Syalon 101提供了极大的提高使用寿命,许多保护管持续使用12个月,如果处理和维护正确。此外,低密度和高强度允许更薄的管壁和炉内更有效的加热和温度测量系统。总的来说,从铸铁或低等级的耐火材料转换到Syalon 101可以显著降低每年的耗材和能源成本,并减少频繁更换管材带来的安全风险和停机时间。
汽车制造业。焊接销
浮动螺母焊接是汽车制造商在底盘和车身面板组装阶段之前通常使用的一种工艺。它通常涉及到将螺母点焊到金属板上预先切开的孔上,以便稍后可以快速将车辆的第二部分固定在上面。一个焊缝定位销使用时,确保螺母和孔位正确。在一条生产线上,这个过程每天可以重复几千次,所以每个引脚满足苛刻环境的必要要求是至关重要的。在每个焊接周期中,首先,一个金属板的孔被放置在销钉上,然后螺母位于销钉的顶部,并紧紧地抓住金属板。然后焊接电极施加局部电流通过螺母和薄板熔化金属,形成焊缝。这一过程被精心控制,以熔化适量的材料,焊接时间通常只需要10-100毫秒。在此期间,焊缝区域和销钉受到机械应力、大电流、极端热冲击以及熔化金属和焊缝飞溅的腐蚀。
图5 -氧化锆和sialon焊接定位销。
氧化锆sialon陶瓷焊接定位销比低成本钢或陶瓷涂层金属销提供了实质性的好处。这些先进的材料可以承受极端的温欧洲杯足球竞彩度波动,同时提供良好的非润湿性能从熔融金属焊接飞溅。由于这两种陶瓷材料都是电绝缘的,所以电流不可能通过销引起电极之间的电弧,不像涂层销,一旦陶瓷涂层从金属基体磨损,就会导电,导致焊接质量差。除此之外,氧化锆和sialon陶瓷提供的两个最吸引人的特性是是断裂韧性和耐磨性.由于汽车工业对产量的要求,将浮动螺母点焊到金属板上的整个过程通常需要不到15秒的时间,而且通常是机器人或半自动化的,24/7运行;因此,针必须能够承受数千次循环而不佩戴,并承受来自错位孔或笨拙操作员的冲击。
考虑到生产线每天停工5分钟,每周会损失10辆车,相当于每年损失约700万欧元的收入2在美国,通过使用高质量的高级陶瓷销来保持生产线的效率是至关重要的。结果表明,sialon销焊接周期可达100,000次;两倍以上的典型金属销钉。在实践中,这大大减少了生产线停工,提高了产量。
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国际赛隆技术陶瓷产品
综上所述,sialon和氧化锆高级陶瓷所提供的材料性能如高温强度和热震稳定性、硬度和耐磨性、低密度、耐腐蚀、通过提高操作温度或进料速率和速度,减少消耗品的使用和设备停机时间,并提高灵敏度或精度,电阻率使许多行业都能够提高其过程的效率。2020欧洲杯下注官网应用于流程的每一项效率节约都可以减少能源、时间和成本的浪费,或有害的环境影响,这对业务的可持续性至关重要。
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参考文献
- https://dictionary.cambridge.org/dictionary/english/efficiency
- https://cordis.europa.eu/article/id/36214-new-automatic-welding-system-makes-car-production-cheaper