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Vis en céramique ? corrosion et anti-calorique

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Les nouvelles vis en céramique alternatives qui seraient déjà assez pour beaucoup d'applications.

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La plupart des vis sont faites d'acier. Mais les températures ou les environnements acides prennent à leur péage sur ceci le matériel autrement stable. L'alternative est les vis en céramique. Les chercheurs peuvent maintenant exactement prévoir leur résistance d'effort.

Un seul deuxième ? distraction et vous de s ? le VE a trébuché au-dessus du bord. Le diagnostic : rupture composée. Les médecins lient les fragments d'os avec des attelles pour assurer le knit d'os eux-mêmes en arrière ensemble correctement. Si des vis en métal sont utilisées pour tenir l'attelle en place, il y a un risque d'intolérance, qui est pourquoi beaucoup de médecins préféreraient les vis en céramique. Les implants de long terme présentent un problème semblable. Même si quelque chose aussi petite qu'une vis minuscule contient le matériel en métal, il sera magnétique ; ceci exclut toute la future utilisation d'ordinateur et de diagnostics de résonance magnétique de formation image. En dehors de de l'hôpital, les vis en céramique sont également une bonne alternative pour les applications de produit chimique, électriques et thermiques parce qu'elles électriquement isolent et supportent bien à l'immersion en acides et lessive. Les vis en céramique peuvent également résister aux températures plus de 1000 degrés de Celsius, alors que leurs contre-parties métalliques se ramollissent à environ 500 degrés de Celsius. Des chaudières industrielles sont presque entièrement faites de pièces en céramique en raison des températures qu'elles doivent tolérer ? excepté les vis. ? Depuis les limites de matériel les plus faibles l'application, la température ne peut pas être plus haute que les vis peuvent tolérer ? dit Christof Koplin, un chercheur à l'institut de Fraunhofer pour des mécanismes des matériaux IWM. ? Avec les vis en céramique nous pourrions finalement faire le saut technologic aux solutions tout-en céramique. ?

Mais fabrique jusqu'ici ont été sceptiques pour une raison compréhensible : la céramique est notoirement fragile. Bien que de la céramique ait une capacité porteuse près de cela de l'acier, une fois que le matériel a été transformé en forme finale de vis, on l'estime que seulement les environ 10 à 20 pour cent de la force originale demeurent. Jusqu'ici, les fabricants de vis n'ont pas connu exactement quelle charge ils pourraient soutenir.

La dureté de vis a mis à l'essai

Utilisant un banc d'essai et des simulations de vis, les chercheurs à IWM à Freiburg et leurs collègues à l'institut de Fraunhofer pour les technologies et les systèmes en céramique IKTS à Dresde et l'institut pour les machines-outils et la gestion d'usine IWF chez le Technische Universität Berlin se sont consacrés exactement à cette question. ? Nous ? différentes vis en céramique d'essai re et examen à combien d'effort ils peuvent vraiment résister ? explique Koplin. Le projet est placé par le ministère fédéral allemand des affaires économiques et de l'énergie (BMWi) et la fédération allemande des associations de recherche industrielle (AiF).

Les chercheurs optimisent également la conception de vis. Le défi est que la capacité de charge varie considérablement même parmi les vis en céramique de la même conception ; tandis qu'une vis peut tolérer beaucoup, une autre se casse beaucoup plus tôt. La charge des vis est donc limitée par l'effort au lequel le plus faible parmi elles peut résister. L'en céramique ? la composition en s est le facteur décisif ? si les grains minuscules qui composent le lien de substance inexactement pendant la fabrication, les petites fissures se développent qui peuvent plus tard faire échouer le matériel. Les chercheurs ont maintenant optimisé le processus de fabrication de sorte que de telles fissures ne se produisent plus dans de nombreuses étapes de processus l'unes des. ? Nous pouvions réduire de manière significative la gamme de la courbe de répartition et soulever ainsi la résistance d'effort des vis ? dit Koplin. Il voit la pièce significative pour l'amélioration de la dernière étape de processus, dans laquelle les vis reçoivent leur fil, par l'intermédiaire du moulage par injection ou du ponçage. Jusqu'à ce que cela ait été optimisé, vissez les fabricants peut se tourner vers l'IWM et consulter l'équipe responsable du projet au sujet de quels meilleurs costumes de conception à qui ont visé la valeur de capacité de charge de vis et à ce qui le processus de fabrication idéal devrait ressembler.

Les chercheurs ont également employé le banc d'essai pour examiner la résistance d'effort des vis en céramique construites en leurs propres laboratoires. Leur capacité porteuse dépasse cela de leurs contre-parties en acier près entre 30 et 35 pour cent. ? C'est un saut énorme en avant ? dit Koplin. ? Ce serait déjà assez pour beaucoup d'applications si la vis était un peu plus grand. ?