De kritiska utslitningsgränserna där mekanismens missfunktion är kännbar
OPTIMERING AV MASKINDELARS DIMENSIONER
Alla maskindelar tillverkas med vissa tillåtna måttavvikelser (tolerans). När en konstruktör lämnar över ritningar för produktion måste han ange toleranserna för samtliga mått – utan dessa kan ingen maskindel tillverkas.
Låt oss exempelvis säga att man skall tillverka en mekanism som innehåller ett hål och en axel som placeras i hålet.
Samtliga mått kommer fortsättningsvis att anges i millimeter. För att göra bilderna mer illustrativa har vi kraftigt överdrivit proportionerna mellan måtten och dess avvikelser.
Hålet skall vara 30 mm i diameter och detta mått får avvika max +0,04 mm. D.v.s. hålet får ha en diameter från 30,00 mm upp till max 30,04 mm.
Axeln skall ha diametern 29,8 mm och får avvika från detta mått +0,03 mm eller -0,02 mm. Den minimala diametern får alltså vara 29,78 mm och den maximala 29,83 mm. Den sammanlagda tillverkningstoleransen blir därmed 29,83 – 29,78 = 0,05 mm.
Nu placerar vi axeln i hålet och studerar vilka spelrum som med de tillåtna toleranserna kan uppstå i konstruktionen.
Det minimala spelrummet är
30 – 29,83 = 0,17
Det maximala spelrummet är
30,04 – 29,78 = 0,28
25px
Vilket spelrum man får i verkligheten avgörs av slumpen. Men hur det än blir kommer mekanismen att fungera under en viss tid enligt de premisser som konstruktören har bestämt. Med andra ord kommer missljud och vibrationer att ligga inom de tillåtna nivåerna.
Skillnaden är främst att en mekanism med spelrummet 0,17 kommer att få flera problemfria drifttimmar än en mekanism med spelrummet 0,28. Detta är helt naturligt, för i det sistnämnda fallet ligger hålets och axelns verkliga mått närmare de kritiska utslitningsgränser (markerade som svarta punktlinjer) där mekanismens missljud och vibrationer är påtagligt kännbara. Ju närmare man kommer dessa kritiska gränser p.g.a. slitage desto sämre fungerar mekanismen.
RVS-behandlingen gör att spelrummet optimeras. Det metallkeramiska skiktet bildas till dess att friktion och vibration för varje enskilt friktionspar blir minimala, för då är värmeutvecklingen liten och bildandet av det metallkeramiska skiktet upphör automatiskt.
Låt oss se på tre exempel:
Här är missljud och vibrationer så små att vi normalt inte lägger märke till dem. Men de kan registreras med precisionsinstrument.
Efter RVS-behandlingen har metallkeramiska skiktet på några mikrometers (tusendels mm) tjocklek bildats på axeln och i hålet; vilket innebär att missljud och vibrationer har minskat ytterligare.
Men framförallt skyddar skikten effektivt mot framtida slitage och under 2 000 timmars drift (motsvarande ca 10 000 mils körning) bevaras axelns och hålets ursprungliga dimensioner.
Här var spelrummet före RVS-behandlingen maximala 0,28 mm, men det låg ändå inom den tillåtna marginalen. Missljud och vibrationer höll acceptabla nivåer och mekanismen fungerade.
RVS-behandlingen bildar ett metallkeramisk skikt. På grund av större vibrationer som resulterar i högre värmeutveckling blir skiktet lite tjockare än i det föregående fallet. Därför optimeras spelrummet även i detta fall till bästa möjliga funktionsförhållanden och maskindelarna skyddas mot framtida slitage.
I denna slitna mekanism har axelns och hålets dimensioner närmat sig de kritiska gränserna. Missljud och vibrationer har nått upp till oacceptabla nivåer.
Men de högre vibrationerna framkallar högre värmeutveckling vilket leder till att under RVS-behandlingen blir det metallkeramiska skiktet ännu tjockare.
I takt med skiktets uppbyggnad minskar vibrationerna och värmeutvecklingen. När värmeenergin inte längre räcker till avstannar processen. Spelrummet är optimerat, mekanismens funktion är återställd och mekanismen är skyddad mot slitage.
Detta resonemang gäller alla friktionsdelar; exempelvis kugghjul, kullager, vev- eller ramlager, kedjor etc. Därför är det helt naturligt att efter RVS-behandlingen ”spinner motorn som en katt”, som flera av våra nöjda kunder uttryckt det i sina brev.