موضوع: چگونگی لايه گذاری اجزای موتور ( coating )

همونطو كه مي دونيد كوتينگ و advance coating از مهمترين عمليات اصولي است كه در تيونينگ موتور خودرو انجام مي شود. البته من در اين خصوص فقط يه چيزهايي شنيدم ولي خوب به دليل علاقه به اين موضوع مي خوام بدونم كه د راين خصوص (كوتينگ اجزاي موتور با لايه هاي مختلف) آيا كسي اطلاعات داره؟

يه چند تا سوال برام مطرح شده كه در حوزه هاي زير هست:

1- اين لايه گذاري ها در چه مواردي بيشتر انجام مي شود؟(منظورم اينه كه براي مسابقات رالي؟ فرمول يك؟ ريس؟ استفاده هاي پليسي؟ يا استفاده عمومي؟) در كدوم يك از اين موارد مسبوق به سابقه است؟
2- معمولا چه قطعاتي رو لايه گذاري مي كنند؟
3- چه لايه هايي براي قطعات موتور خودرو مورد ستفاده قرار مي گيرد؟
4 -اين لايه ها چه خاصيت هايي دارند؟
5- اثرات اين لايه ها در كاركرد موتور به چه نحوي است؟
6- براي لايه گذاري (كوتينگ) از چه فناوري هايي استفاده ميشود؟
7- هزينه انجام اينكار چه حدودي است؟ مثلا چند درصد قيمت يك موتور يا خودرو بايد براي كوتينگ هزينه كرد؟

8- آيا در ايران امكان دستيابي به اين امكانات وجود دارد يا نه؟

diamond like carbon coatinged DLC

PVD
CVD

ترکیبات قدیمیتری مانند carbide و TiN هم وجود داره

شرکت bekaert یک کمپانی بلژیکی هست که کارش تولید پوشش های dlc هست و پوشش های مخصوصی بنام cavidur داره وهمینطور پوششی بنام DylynPlus داره که در صنایع خودرو سازی مصرف داره و پایینترین ضریب اصطکاک خشک رو که معادل 5 هزارم هست رو داره
خواص این پوشش:
سختی بالا تا 20 گیگا پاسکال
چسبندگی بالا تا میزان 25 نیوتن روی فولاد
ضخامت 1 تا 5 میکرون

این ماده دیلین پلاس در مقیاس بالا تولید و در نتیجه قیمت پایینی نسبت به سایر پوششها دارد

در مورد coating چند تا مطلب جزئي تو كلوپ مرسدس و بي ام و هست.
يكيش لايه silicon رويه جداره سيلندر موتور بنزهاي 500 هست . اين لايه عمرش تقريبا 300 هزار كيلومتر هست ولي تو ايران به خاطربنزين بد عمرش خيلي كمتر هست.متاسفانه نميدونم وقتي 300هزار كيلومتر طي شد بايد چيكار كرد چون مكانيكاي ايران در اين مورد كار خاصي نميكنن( 0% شون هم از اين لايه خبر ندارن)
كمپاني MAHLE كه يكي از معتبرترين سازندگان قطعات مرسدس و پورشه و بي ام و هست دهه 60 كه مرسدس رو موتورهاي روتاري كار ميكرد (تاپيكش رو حسين نوشته )الياژي از الومينيوم و نيكل و سيليكون درست كرد كه هنوز هم ازش تو ماشيناي شهري و ريس استفاده ميشه اولين كارخونه اي كه ازش تو ماشيناي توليدي استفاده كرد پورشه بود كه فقط هم تو موتور هاي گرونتر خودش استفاده ميكرد حتي واسه 911 معمولي هم استفاده نميكرد. بي ام و هم دهه 90 واسه موتورهاي 8 سيلندرش استفاده كرد كه اكثر موتورهايي كه تو آمريكا و انگليس(در حد كمتر) فروخته بود رو مجبور شد عوض كنه چون كيفيت بنزين پايين بود و زود موتور كمپرسش كم ميشد.



خب تو مسابقات به خاطر استفاده از بهترين سوخت ها مشكلي نيست همينطور ماشيناي اسپرت و سوپر اسپرت شهري كه احتمالا صاحبانشون از سوخت هاي بهتري استفاده ميكنن.

البته نيكاسيل خيلي هزينه بر بوده و تو بعضي ماشيناي ارزونتر از Alusil استفاده ميكردن.

الان فكر كنم با كامپوزيت هاي سراميكي روش هاي بهتري به دست اومده باشه.

عرض شود كه عمليات روكش گذاري فقط مختص به تيونينگ و تقويت نيست.بلكه در موتور هاي استاندارد هم به مقدار زيادي استفاده ميشن.مثل بلوك هاي سيلندر آلومينيمي.از وقتي مجبور شدن براي كم كردن وزن بلوكه اون رو آلومينيومي بسازن ٬ به دليل سختي كم اين فلز در برابر سايش به ويژه در برابر سايش با چدن كه جنس رينگ هاي پيستون هست ٬ مجبور به روكش با فلزات ديگه هستن.

بلوكه سيلندر با سيليسيوم و جديدا با سراميك.
رينگ هاي پيستون با كروم و موليبدم.
سطح سوپاپ و گايد و نشيمن گاه سوپاپ با همين فلزات وآلياژ هاي كرومي و فلز برنج و همين طور ياتاقان ها .
و همين طور اين قطعات : در قطعات تحت دماي بالا ٬ فشار و ضربه بالا.مثل :سطح پيستون.انگشتي پيستون .چرخ دنده ها.اتصالات جداشدني .سطوح تحت فرسايش و دما مثل اگزوز.(تحمل دماي 1200 تا 2000 درجه.

از اونجايي كه اصل (هر چقدر پول بدي همون قدر آش ميخوري !) در اينجا هم صدق پيدا ميكنه ٬ بايد قبل از هر عملياتي ٬ بودجه كار رو هم در نظر گرفت.براي همينه كه قيمت موتورهاي فرمول وان حدود 1 ميليون دلار هست . ويا يك موتور 55 amg حدود 2 تا 3 برابر موتورهاي با پرفورمنس مشابه هست.

يكي دوسال پيش هم يك شعبه يك شركتي كه مليت كشور هاي اسكانديناوي داشت ( دقيقا يادم نيست ) ٬ قطعات رو در ايران تحويل مي گرفت و به اون كشور منتقل مي كرد و بعد از انجام كوتينگ به ايران بر مي گردوند .نمي دنم الان هم وجود داره يا خير ؟

الان ميشه با امكانات خيلي ساده ceramic coating رو انجام داد فقط نياز هست كه با فشار مشخص كه براي سراميك هاي مختلف متفاوت هست روي قطعات اسپري كرد يعني فقط يه پيستوله با پمپ باد نياز هست. البته قبلش بايد سطح قطعات كاملا تميز بشه مثلا سندبلاست بشه. اطلاعات تجاري در موردش ندارم كه مارك يا قيمت خاصي رو بگم سورس جالبي هم در موردش پيدا نكردم كه از نظرعلمي چيزي در مورد اين كامپوزيت ها داشته باشه فقط همونطور كه ميشه حدس زد از تيتانيوم تنگستن اكسيدآلومينيوم فلز هم بايد نيكل و كرم و كلا همچين فلزهاي كه قبلا هم ازشون استفاده ميشده باشن
.فشار لازم هم 30-50 psi هست يعني ميشه با پيستوله رنگ كه نازلش كوچيك باشه و يه پمپ باد معمولي اينكار رو انجام داد فقط نميدونم با اين روش چقدر گرما لازم هست؟؟!!
اينجوري ميشه با ضخامت چند ميكرون(چند ده ميكرون) 700-800 كيلوگرم بر ميليمتر مربع سختي ايجاد كرد اصطكاك هم 100ها برابر كمتر هست.(بازده بهترين موتورهاي بنزيني كمتر از 50% هست كه بيشتر از همه چيز به خاطر همين اصطكاك هست حالا اگه بشه اصطكاك رو 1000% كم كرد خيلي فرق ها بايد ايجاد بشه)
همه قطعات مثل پيستون ها سوپاپ هاي دود و سوخت سرسيلندر پورت هاي سرسيلندر ياتاقان ها ميللنگ شاتون ها زنجيز تايم واتصالاتش منيفولد دود و سوخت و........ رو ميشه coating ‌كرد. اينكار الان تو اروپا خيلي راحت قابل انجام هست