专门的物理蒸气沉积(PVD)涂料在增强运营性能和延长无数制造业和工业领域的零件寿命方面所扮演的关键作用得到了广泛认可。这些涂层提供的价值较低,在减少使用工业过程的环境影响方面所提供的价值。

首先是使用PVD涂料的主要原因之一,即减少配对零件之间的摩擦以提高性能。这可能导致直接节能,并扩大减少的批量排放。由于这些涂层延长了需要频繁更换的组件零件的寿命,因此还保存了制造替换零件所需的原材料,金属和能量。188金宝搏bet官网

实际上,一些专门的涂料制造商提出了一个有力的案例,即涂料是改善环境的重要贡献。他们不仅指出了这些环境利益,而且还指向他们在自己的涂料设备中进行的增强功能,以更有效地运行。此外,在专业PVD涂料中的持续进步在新的和新兴的绿色技术组件的设计中也起着重要作用。

用专用涂料减少摩擦

当交配组件相互接触时,减少摩擦至关重要,尤其是在惩罚高负荷和高磨损的环境中。轴承,齿轮,滚筒和其他精度成分遭受过度磨损,表面疲劳,斑点,壁炉和腐蚀,这也可能导致故障,尤其是在高负载应用中。

为了防止这些问题发生,通常只有少数微米的厚度应用专门的PVD涂层来进一步硬化这些部分的表面,并通过改变表面化学的机制,它们还可以降低摩擦系数。结果,使用了更少的能量,产生较少的排放。

碳基涂料,例如来自专用涂料配方器的钻石样碳(DLC)涂料,甚至更耐用。这些良好的粘附涂层主要通过血浆辅助化学蒸气沉积(PACVD)生产,提供了高硬度和低摩擦系数的独特组合。

这种涂层组件用于多种应用,包括风力涡轮轴轴承和行星齿轮,不锈钢切割刀片和活塞泵,以及许多行业的滑动组件。这些涂料也是一种验证的技术,用于升级液压驱动器,泵和阀中的临界旋转零件。

晚期,无氢DLC涂层提供更高的硬度以及非常低的摩擦系数。这些涂层可以在最苛刻的环境中用于高摩擦,磨损和接触区域,例如在液压泵部件,机械密封和高压阀组件中。如今,他们在电子活动应用中也发挥了越来越重要的作用。

小效率加起来

即使是在大规模的工业环境中,节能的较小比例也可以加起来。Oerlikon Balzers的Alessandro Zedda说:“考虑到200兆瓦燃气涡轮机的效率单百分比代表了1,500户房屋所需的等效功率。”

看似较小的因素(例如平滑表面饰面)可以提高燃油效率。例如,在航空航天和能源部门中,将PVD侵蚀涂层应用于压缩机叶片,以保护抛光表面免于随着时间的推移降解。这可以将燃料使用率降低高达0.5%,同时促进组件寿命。这些燃料减少转化为可比的co₂减少。

同样,在汽车行业中,涂有DLC的阀门和动力训练组件可以将摩擦平均有效压力(FMEP)降低10%。这意味着燃料降低了2%。FMEP降低20%将降低5%的燃油消耗。

全球更严格的环境法规和标准也导致行业专注于减少其碳足迹和设计绿色产品。

以大型货船为例。如今,运营商需要减少其燃料的硫含量,以便符合当前的硫帽要求。有了更清洁的燃油授权,海洋发动机制造商需要采用新的燃油喷射技术,因为干净的燃料通常不会像硫含量较高的燃料那样有效地润滑。

结果,还需要重新设计柴油机发动机中使用的涂料,以确保新的清洁燃料可以正常工作。满足这一新需求的涂料已成为更高效,更高性能,更清洁和更顺畅的跑步机械的推动力。

延长零件的寿命可节省能量

高性能涂料的环境利益也通过如何延长零件和工具的寿命来实现。当零件持续更长的时间时,它们的替换频率较小,从而减少了制造它们所需的原材料,金属和能量。188金宝搏bet官网

在汽车行业中,成型工具由汽车负面形状的多吨钢制成。用于制造数百万辆汽车的制造工具会随着时间的推移而降低并需要重新加工。为了确保最佳性能和长寿,它们需要抛光和PVD涂料应用。除了通过保持最佳状态的形成工具来节省能源外,还可以通过这种尺寸和重量的设备较少移动到要修复的单独位置来节省额外的能量。

在能源领域,将DLC涂层应用于风力涡轮机中的滚子轴承可延长其寿命并降低维护费用。考虑一下,除了将涡轮机从电网上取下造成的破坏外,更换一个主轴的成本在200-30万美元之间。

实现绿色技术开发

除了提高现有系统的效率和碳排放外,PVD涂料还可以成为燃料电池和高功率能量电池等新型绿色技术的推动力。

Alessandro说:“在燃料电池领域,我们正在与生产双极板的客户合作,这是燃料电池中的关键组成部分。”“在这里,PVD涂层的作用将是促进电导率,同时抵抗腐蚀。这些属性将共同促进燃料电池的寿命,从而扩大其环境利益。”

亚历山德罗(Alessandro)补充说:“我们还与客户合作,将PVD涂料应用于高功率能量电池中的一些令人兴奋且高度创新的项目。随着行业不断发展环保的创新,将有更多的涂料来支持其性能和整体寿命。”

涂层应用的效率产生环境ROI

在专门的涂料供应链上,涂料制造商本身已经检查了应用涂料的过程,因为它同时消耗了材料和能源。188金宝搏bet官网

将生产涂料的能源与他们在应用程序中产生的节能进行比较时,要么通过提高效率和寿命发动机或切割工具的寿命,就会产生“能源回报”或投资回报率。

Alessandro说:“我们一直在努力减少涂料设备的能源消耗。”“我们的新涂料者通过使用新的,更高效的等离子体来源消耗40%的能量。将这种节省在世界各地的所有涂层中心上的每批储蓄繁殖,环境利益是巨大的。”他补充说:“虽然探索新来源的动力是环境驱动的,但它也符合我们客户的经济最佳利益,因为它降低了其涂料成本并缩短了我们的制造周期。”

专业涂料在减少我们的环境影响方面起着重要的作用。制造和运营过程的能源消耗和碳排放可以大大减少。因此,尽管行业继续使用专业涂料来提高运营性能的能力,但环境影响是一个重要的增值,不应被忽略。

有关Oerlikon Balzers电子邮件组件的涂料解决方案的更多信息:balzers.components@oerlikon.com;或参观www.oerlikon.com/balzers