2017年,鐵姆肯公司憑借ES302涂層技術(shù)榮獲了美國材料學(xué)會(ASMInternational)頒發(fā)的著名獎項——工程材料成就獎。該學(xué)會認(rèn)為ES302涂層“為材料科學(xué)領(lǐng)域做出了重要的貢獻(xiàn)并證明了自己對工業(yè)產(chǎn)生的巨大影響?!边@是鐵姆肯公司自90年代末以來在這一領(lǐng)域深耕研發(fā)的成果。
這項年度大獎自1969年設(shè)立以來,歷屆獲獎?wù)甙ㄍㄓ秒姎夤?、諾斯羅普·格魯曼公司、IBM公司、波音公司和通用汽車公司等等。
對開發(fā)團(tuán)隊而言,這是一個非常自豪的時刻。“每當(dāng)我們銷售鐵姆肯公司的耐磨產(chǎn)品時,都會得到客戶的肯定。榮獲這一獎項讓我們深深地感受到客戶和技術(shù)同行們對我們努力工作的肯定?!辫F姆肯公司軸承研發(fā)部總監(jiān)RyanEvans感慨道?!爱?dāng)我們首先開始研究涂層會對滾動軸承的摩擦性能產(chǎn)生哪些影響時,我們成了這方面的開路先鋒。”
創(chuàng)新源于用戶需求
ES302涂層技術(shù)解決了軸承工程始終面臨的一大難題——減少軸承內(nèi)鋼件之間的摩擦可以顯著提高軸承壽命,但因滾子總是在一個狹小的空間內(nèi)移動,滾子與內(nèi)圈滾道之間的潤滑劑薄膜很難保持均勻。
早期的風(fēng)機設(shè)計通常包含兩排主軸調(diào)心滾子軸承,它們必須能夠支撐只作用于下風(fēng)口一排滾子的徑向反作用力和風(fēng)力推力負(fù)載。隨著軸承由于受力不均而出現(xiàn)磨損,越來越大的軸向偏轉(zhuǎn)負(fù)載將轉(zhuǎn)移到齒輪箱軸承上。風(fēng)機公司發(fā)現(xiàn),在這些復(fù)雜的負(fù)載條件下,很難讓軸承保持充分潤滑狀態(tài)以免損壞。
事實上,美國的風(fēng)能公司就切實遭遇到了這種棘手問題。他們大約在20世紀(jì)末和本世紀(jì)初安裝的一些本可以發(fā)電20年的風(fēng)機,因主軸和齒輪箱中的滾子軸承未達(dá)到設(shè)計壽命而過早損壞,面臨著高達(dá)每臺120萬美元的維修費用。
風(fēng)機主軸和齒輪箱中的滾子軸承因過早損壞而需要大修,面臨著巨額的維修成本。
解決鋼件接觸問題
為了解決這一問題,鐵姆肯公司在滾子上放置了一層超薄的復(fù)合材料,厚度比人類發(fā)絲的直徑還要小。這種材料是陶瓷和聚合物組成的一種特制混合物。換句話說,它們是薄薄的一層類似于塑料的材料,材料中含有大量的陶瓷微粒。這便是ES302涂層。
實際上,ES302涂層不但如同鉆頭般堅硬、耐磨,還像我們常用的不粘鍋一樣光滑、不粘連。這使鐵姆肯公司找到了一種高效的服務(wù)措施:用滾子上帶有ES302涂層的耐磨型調(diào)心滾子軸承來更換舊式風(fēng)機軸承。
除了風(fēng)機之外,航空航天業(yè)的客戶以及造紙廠、石油天然氣公司、采礦公司等客戶也為耐磨型軸承提供了用武之地。
以客戶需求為中心的研發(fā)理念
Evans深情地回顧了ES302多年來的開發(fā)之路。“我們前往世界各地,和客戶們探討高級涂層技術(shù)和耐磨軸承,”Evans說道。“直接和客戶接觸非常重要。在項目最初的啟動期間,很多研發(fā)工作都是與客戶共同開展的,并且很快取得了進(jìn)展?!彼f道?!拔覀?yōu)榭蛻籼峁┰土悴考缓蟮却麄兊姆答??!碑?dāng)從現(xiàn)場收到一封電子郵件,郵件的主題表明某個以前從未連續(xù)運行200小時以上的零部件“剛剛突破2000小時的臨界值!”時,我們總是會感到心滿意足?!?/p>
“我們對研發(fā)的持續(xù)投入,旨在找出客戶應(yīng)用場景中的根本需求,并探索能夠滿足這些需求的先進(jìn)工程技術(shù)和科學(xué)知識,并加以應(yīng)用?!盓vans說道?!癊S302涂層是一個很好的示例,說明了我們?nèi)绾尾拍荦R心協(xié)力,在從實驗室到客戶設(shè)備的每一個環(huán)節(jié)中都不斷創(chuàng)造價值?!?/p>
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