Suunnittelussa ja käytössä Siipiä moottorit , Materiaalien valinnalla on tärkeä vaikutus sen kulumiskestävyyteen ja korkean lämpötilankestävyyteen. Kun siivimoottorien ydinkomponentit, terät ja roottorit ovat suuria mekaanisia jännityksiä ja kitkaa, joten niiden materiaalien laatu määrää suoraan moottorin käyttöikä ja työsuorituskyky.
Kulutuskestävyys on tärkeä suorituskykyindikaattori siipien moottoreille korkean käytön korkean hyötysuhteen ylläpitämiseksi, etenkin suurella kuormituksella ja nopealla toiminnalla. Materiaalin kovuus, pinnan karheus ja kitkaresistenssi vaikuttavat moottorin kulumiskestävyyteen. Yleisten materiaalien vaikutukset kulumiskestävyyteen ovat seuraavat:
Korkean hiiliteräksen tai seosteräksen kovuus ja lujuus on kestänyt suuria mekaanisia kuormia ja vastustaa kitkavaurioita. Nämä materiaalit toimivat hyvin suurissa kuormituksissa, etenkin kun juoksevat suurilla nopeuksilla, mikä voi tehokkaasti vähentää kulumista.
Korkeasta kovuudesta huolimatta siihen vaikuttaa edelleen korkea lämpötila, mikä voi lisätä sen haureaa, joten sitä on käytettävä alhaisissa lämpötiloissa tai jäähdytysjärjestelmässä.
Ruostumattomasta teräksestä ei ole vain hyvä kovuus, vaan sillä on myös erinomainen korroosionkestävyys ja kulutuskestävyys, ja se on sopiva käytettäväksi kosteassa ja erittäin syövyttävissä ympäristöissä.
Sen kovuus on yleensä alhaisempi kuin korkea hiiliteräs, ja sen kulutuskestävyys on suhteellisen huono, mutta sen kulutuskestävyyttä voidaan parantaa optimoimalla seoskoostumus (kuten lisäämällä elementtejä, kuten molybdeeni ja nikkeli).
Volfram -seoksella on erittäin suuri kovuus ja kulumiskestävyys, ja se sopii työskentelemään äärimmäisissä olosuhteissa, etenkin korkeassa lämpötilassa, korkeassa kuormassa ja suuressa nopeudessa.
Se on kallista ja vaikeaa käsitellä, joten se valitaan vain joissakin suorituskyvyn mukaisissa sovelluksissa.
Keraamisilla materiaaleilla on erittäin suuri kovuus, hyvä kulumiskestävyys ja korroosionkestävyys, ja ne ovat erityisen sopivia käytettäväksi ympäristöissä, joissa on suuret kitkahäviöt.
Keramiikka on suhteellisen hauraita ja murtuu helposti liiallisessa vaikutuksessa, joten niitä käytetään yleensä vain sovelluksissa, joissa on vähän iskukuormia.
Joillakin korkean suorituskyvyn polymeereillä ja komposiiteilla, kuten polytetrafluorietyleeni (PTFE) tai hiilikuitukomposiiteilla, on hyvä kulutusvastus ja voiteluominaisuudet. Ne voivat tehokkaasti vähentää kitkapintojen välillä kulumista ja energian menetystä.
Nämä materiaalit ovat yleensä vähän kovuutta ja sopivat käytettäväksi vähäkuormituksissa. Ne eivät kestä äärimmäistä mekaanista iskua.
Korkean lämpötilankestävyys on avaintekijä siinä, pystyvätkö siipien moottorit toimimaan vakaasti korkean lämpötilan ympäristöissä, etenkin suuressa kuormassa ja pitkäaikaisessa toiminnassa. Eri materiaalien korkea lämpötilankestävyys on seuraava:
Seosteräkseen lisätyt elementit (kuten kromi, molybdeeni, nikkeli jne.) Voivat parantaa sen korkean lämpötilan kestävyyttä. Se soveltuu käytettäväksi keski- ja korkean lämpötilan ympäristöissä ja voi ylläpitää kovuutta ja lujuutta tietyllä lämpötila -alueella.
Vaikka seosteräksellä on hyvä korkea lämpötilankestävyys, se voi pehmentyä korkean lämpötilan ympäristöissä, jotka ovat yli 300 ° C, mikä johtaa suorituskyvyn heikkenemiseen.
Ruostumattoman teräksen korkea seoskoostumus antaa sille hyvän korkean lämpötilankestävyyden, varsinkin kun ympäristön lämpötila on korkea, ruostumaton teräs voi ylläpitää suurta stabiilisuutta eikä ole alttiita hapettumiselle.
Ruostumattoman teräksen korkea lämpötilankestävyys ei yleensä ole niin hyvä kuin korkean lämpötilan seoksissa, ja pitkäaikaisessa korkeassa lämpötilassa se voi aiheuttaa materiaalin hapettumista tai viljaharjoittamista, mikä vaikuttaa mekaanisiin ominaisuuksiin.
Korkean lämpötilan seoksissa (kuten nikkelipohjaiset seokset, kobolttipohjaiset seokset jne.) On erittäin vahva korkea lämpötilankestävyys ja ne voivat toimia ympäristöissä, jotka ovat yli 1000 ° C. Se sopii käytettäväksi erittäin korkeassa lämpötilaympäristössä ja voi säilyttää kovuuden, lujuuden ja korroosionkestävyyden.
Korkean lämpötilan seokset ovat erittäin kalliita ja vaikeasti käsitellä, ja niitä käytetään yleensä vain erityisissä teollisuudenaloissa tai huippuluokan sovelluksissa.
Keraamiset materiaalit ovat erittäin kestäviä korkeille lämpötiloille ja kestävät erittäin korkeita lämpötiloja (esimerkiksi yli 1000 ° C) pehmenemättä tai muodonmuutoksia erittäin korkeassa lämpötilaympäristössä.
Keraamiset materiaalit ovat hauraita eivätkä sovellu iskuihin tai vakavaan värähtelyyn, joten niiden levitysalue on suhteellisen kapea ja niitä käytetään yleensä vain suurissa, vähävaikutteisissa sovelluksissa.
Jotkut korkean lämpötilan kestävät polymeerit (kuten polyimidi, PTFE jne.) Voivat ylläpitää tietyn joustavuuden ja kulutuskestävyyden korkean lämpötilan ympäristöissä. Komposiittimateriaalit voivat tarjota hyvää työsuorituskykyä tietyissä korkeissa lämpötiloissa yhdistämällä eri komponentit.
Suurimmassa osassa polymeerejä lämmittelee lämpöhalvistumisen korkean lämpötilan ympäristöissä, jotka ovat yli 250 ° C, joten ne eivät sovellu äärimmäisiin korkeisiin lämpötilan olosuhteisiin.
Sole-moottorien materiaalien valinnan on otettava huomioon kattavasti tekijät, kuten käyttöympäristön lämpötila, kuorma, syövyttäminen ja odotettu käyttöikä, jotta moottori voi ylläpitää hyvää suorituskykyä ja pitkäaikaista vakaata toimintaa erilaisissa työolosuhteissa.
