Nowoczesna powłoka zamiast smaru

Opracowane w PŁ niskotarciowe, odporne na zużycie i zmęczenie, nanokrystaliczno-amorficzne powłoki są przeznaczone głównie dla przemysłu maszynowego, motoryzacyjnego, lotniczego oraz kosmicznego i energetycznego. Profesor wyjaśnia jednak, że tworzywo to można stosować niemal do wszystkich węzłów tarcia, jeśli tylko ich temperatura nie przekracza 300 stopni Celsjusza.

"Mogą znaleźć zastosowanie m.in. na pokrycia współpracujących elementów w siłownikach hydraulicznych, w układach przenoszenia napędu (na uzębienia kół zębatych), łożyskach ślizgowych, na elementy systemów wtrysku paliwa w silnikach Diesla, krzywki wałków rozrządu, popychacze zaworów, sworznie i pierścienie tłokowe, do zwiększenia odporności obejm i uchwytów na zużycie, dla zwiększenia żywotności ostrzy do golenia, na narzędzia do obróbki plastycznej i skrawania, do ochrony powierzchni detali z lekkich stopów (...)" - wylicza naukowiec.

Powłoki zawierają twarde krystality - nanocząstki - w osnowie twardego, diamentopodobnego węgla. Mają niski współczynnik tarcia, są odporne na zużycie cierne i zmęczenie przy wysokich naciskach. Osadza się je poprzez atomowe rozpylanie powierzchni niektórych metali w plazmie wzbudzonej w atmosferze gazu szlachetnego, na przykład argonu.

"Znane wcześniej niskotarciowe powłoki z czystego węgla charakteryzowały się dużymi naprężeniami własnymi i dużą kruchością. Aby uniknąć tych wad opracowaliśmy powłoki kompozytowe na osnowie węgla z domieszkami atomów metali, dzięki czemu w powłokach występują znacznie mniejsze naprężenia. Ich współczynnik tarcia suchego względem stali wynosi 0.1 do 0.3, a odporność na zużycie podczas tarcia ślizgowego jest o dwa rzędy wielkości większa niż w przypadku podłoża stalowego bez powłoki" - wyjaśnia prof. Wendler.

Wynalazek Zakładu Inżynierii Powłok został wyróżniony złotym medalem targów Bruksela Innova. Jego autorami są: Bogdan G. Wendler, Piotr Nolbrzak, Katarzyna Włodarczyk, Marcin Makówka, Wojciech Pawlak oraz Adam Rylski. W latach 2005-2008 Zakład wystawiał z sukcesami na forum międzynarodowym również inne innowacje. Inżynierowie prezentują swoje dokonania na stronie internetowej http://www.hardcoating.eu

Zespół naukowców z Zakładu Inżynierii Powłok uczestniczy teraz w wyjątkowym projekcie międzynarodowym. Uzyskał (wspólnie z Instytutem Obrabiarek i Technologii Budowy Maszyn z PŁ) z Komisji Europejskiej 240 tys. euro na czteroletnią na realizację grantu MAMINA, poświęconego "Makro-, Mikro- oraz Nano-aspektom skrawania z dużymi prędkościami".

Grant jest realizowany w ramach 7 Ramowego Programu Unii Europejskiej przez 9 instytucji naukowych (z Niemiec, Wielkiej Brytanii, Szwajcarii, Słowacji, Finlandii i Polski) oraz 24 doktorantów z wielu krajów Europy i Azji.