很多汽车制造商都优先考虑轻量化作为坚持精确发射和发动机效率的指导方针。大铁引擎和组件都越来越多地取代铝等轻质合金,能匹配铁重量没有不良影响的力量。
尖端光学计量工具有效的核心制造范围广泛的轻量级引擎组件。
近年来发生了许多措施,旨在减少汽车尾气排放,同时提高整体效率。汽车行业不得不大量资源转移到更好的优化发动机的性能,由于担忧气候变化或帮助维护经济波动的燃料成本和潜在的燃料短缺。
的竞赛已经开始,以求使车辆更有效,同时保持足够的吸引力和刺激利润和销售的功能。
热障涂层
汽车制造商是关注效率旨在减肥,提高发动机的性能效率。一个中心目标是取代铸铁气缸套用于铝圆柱块轻量级材料更热的效率。欧洲杯足球竞彩
一系列潜在的替代方案和材料存在,这些必须损害——和耐磨,同时具有较低的摩擦系数。欧洲杯足球竞彩这样一个解决方案是热障涂层(涂层)。
涂层目前各种汽车oem厂商的首选解决方案,基本上涂料铸铝块的喷孔耐磨,复合或陶瓷材料。
这种材料变硬,形成一个薄表面相对的班轮,铝汽缸。目前,大多数商业上可行的涂层应用通过等离子喷涂过程中,它能够产生比铁优越的耐磨性。这使得铝合金发动机使用健壮的摩擦学的材料,尽管大多数燃烧室严酷的环境中找到。欧洲杯足球竞彩
喷涂过程中确实有一些问题,然而,这些问题需要严格的质量测量的应用协议和管理程序。例如,飞溅形态会发生由于速度较高的涂层应用于气缸壁,可能导致不一致的涂层。
表面计量
涂层性能如硬度、孔隙度、厚度、强度和附着力都基本指标在评估涂层的可行性。这些指标是至关重要的工具,用于确定工艺参数可能需要改变在一个最佳的涂层可以实现。1
非确定孔隙度分布在汽缸表面喷涂后需要使用计量技术,可以准确、可靠,并可重复测量三个阶段必要的生产完成排缸:机械活化热喷涂应用post-spray完成
此外,任何计量解决方案用于评估spray-lined缸表面特征应该能够采取高度精确测量三个过程的每个阶段,每个阶段过渡从非常粗糙到非常光滑。
动态范围的表面纹理上面列出的需要一个健壮的计量解决方案。ZYGO相干扫描干涉法(CSI)技术可以捕获数据与多样的纹理和表面高度和这项技术可用ZYGO全方位的三维光学分析器。
三维光学分析器
CSI扩大干涉技术的应用表面表现出复杂的步骤,粗糙度、结构和间断。进一步的好处还包括相当于自动对焦在每个领域的观点,压制任何虚假干涉产生的散射光。
CSI是ZYGO的核心技术三维光学分析器,事实上提供高度精确的放大,同时深入分析的更广泛的表面,从粗糙到超光滑包括陡峭的斜坡,薄膜,和大步骤。
测量可以更快速、更精确地与其他商用技术,使CSI适合应用,如spray-lined缸应用程序的例子。
传真等其他技术电影涉及粘贴一层很薄的塑料圆柱体表面溶剂应用于前软化并符合板表面。一旦表中删除和足够硬,手动使用显微镜检查。虽然这种方法是常用的,是混乱的,并可能导致高度主观的结果。
ZYGO CSI 3 d光学非接触式分析器,因此删除任何表面完整性被无意中泄露的危险。这是特别重要的在考虑计量与分析气缸喷涂的要求。
CSI技术还提供了最高的垂直分辨率测量干涉的不可知论者的目标。其他光学测量技术可能表现不佳,当表面纹理比较光滑;例如,专注技术变化可能需要某种程度的表面纹理为了成功解决表面。
ZYGO Mx™软件提供了完整的系统控制和数据分析,包括直观的导航,量化地形数据、交互式3 d地图,内置统计过程控制(SPC),通过/失败限制和控制图表。
这些高级功能允许数百名参数报告同时测量在各种表面纹理和表面结构尺度,包括二维剖面标准符合ISO 4287/4288和区域表面粗糙度ISO 25178标准。
相干的典型设置扫描干涉法;看到文本的解释。图片来源:Zygo公司
Spray-lined缸应用程序
机械活化
的机械活化和涂层阶段过程需要得分的汽缸壁(图2)。这个过程必须严格控制,因为它决定了TBC的应用。
CSI机械活化表面的扫描提供的锚热障涂层坚持缸壁表面。高度规模从-60年到+ 125μm运行。图片来源:Zygo公司
如果应用程序太薄,TBC)可能剥落。如果应用程序太厚,然而,珩磨过程可能删除包含TBC的山峰。这两种情况可能危及气缸涂层工艺的质量和效率。
这些类型的step-height-type测量,扩展扫描功能Zygo CSI的技术使其光学分析器迅速,可重复和高于250µm精确测量结构。
热喷涂应用程序
TBC)已经应用后,汽车制造商必须评估毛孔已经开发出(图3),孔隙大小的范围可以从50μm2超过1毫米2这些将有助于了解这个新喷表面保持润滑。
测量的黑暗,粗糙的特性在TBC的应用程序可以提供过程工程师表面孔隙的形成和分布的信息。高度规模从-260 + 214μm, XY维度约。1毫米x 1毫米。图片来源:Zygo公司
Pre-honed这样的涂料通常非常粗略的反射率较低,这意味着典型的CSI系统将很难从表面获得数据。幸好ZYGO CSI的实现允许将这些类型的表面测量,为工艺工程师生产一致的度量。
喷涂后
最后,完成表面纹理(图4)的气缸post-spraying应该分析,检查阴影(在缸壁变形模式,用于保留油,确保适当的润滑活塞环和气缸),以及最后的孔隙度(包括孔隙密度、孔隙体积的区域,和任何改变孔隙大小的汽缸深度)。
珩磨生成适当的分层表面滑动环/缸接口。定量润滑的直接测量孔隙度将协助珩磨过程控制。高度规模从-10 + 12μm。图片来源:Zygo公司
总之
ZYGO的CSI-based光学性能分析系统可以容纳一个宽,动态范围的测量,从粗糙表面测量pre-honing最终评估异常打磨光滑的表面。
高度专业化的发展,硬件和软件的改进大大提高了此功能,促进测量先前难以接近super-polished表面和陡峭的表面用单一计量解决方案。
参考
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罗宾逊,D。Ramsunder, P。Samantaray, C。”,分析热障涂层的孔隙度:使用MATLAB的图像边缘检测,”第121 ASEE年度会议和博览会美国印第安纳波利斯,在2014年。
确认
从材料最初由迈克尔·施密特Z欧洲杯足球竞彩YGO。
这些信息已经采购,审核并改编自Zygo公司提供的材料。欧洲杯足球竞彩
在这个来源的更多信息,请访问Zygo公司。