Fremtidens overflader

Fremtidens belægninger er smarte belægninger med mulighed for indbygget funktionalitet.

Ved brug af belægninger bygget op som multi-lag af forskellige materialekombinationer er det muligt at udnytte forskellighederne i de enkelte materialers fysiske egenskaber i forbindelse med styring, regulering, overvågning samt fejldetektering og diagnose (FDD), samtidig med at de normale slidstyrke og tribologiske egenskaber bibeholdes.

De enkelte nano-lag kan sammensættes i forhold eksempelvis:
- Elektrisk ledende egenskaber
- Optiske egenskaber
- Magnetiske egenskaber
- Termiske egenskaber
- Elektromekaniske egenskaber
- Visuelle egenskaber

Integrerede sensorfunktioner
I sin mest simple form kan smarte overflader baseres på rent visuelle effekter, hvor overfladen skifter farve, når den er slidt.

Det er imidlertid lige så nemt at overvåge belægningens tilstand automatisk, eksempelvis ved modstandsmåling på samme måde som det kendes fra bilbremser, hvor defekter i ledende lag signalerer. Princippet kan anvendes til skærende værktøjer, formgivende værktøjer eller maskindele.

Visse keramiske materialer ændrer elektrisk tilstand ved mekanisk påvirkning. Ved at integrere et nano-lag af disse materialer kan en komponents tilspænding overvåges ud fra den elektromotoriske spænding fra laget. Eksempelvis kan tilstanden af maskinkonstruktioner overvåges løbende ved at belægge bolte, gevind, lejeflader m.m. med sensorlag. Samtidig kan teknikken benyttes til in-situ overvågning af belastningen på værktøjer. Hvis belastningen overstiger et fastlagt niveau kan processen stoppes eller tilpasses til værktøjets styrke.

Indbyggede sensor-funktioner kan forbedre kvaliteten af producerede emner, øge værktøjers og maskindeles levetid samt forbedre sikkerheden.

Funktionelle overflader
Smarte overflader kan også udføres med henblik på at opnå funktionelle overfladeegenskaber. Et eksempel er tørsmørende overflader, hvor et hårdt underlag kombineres med et blødt smørende toplag-, eller et kalk- og smudsafvisende toplag. Sådanne overflader kan anvendes på bevægelige komponenter, pumpehjul, samt i armaturer og maskiner til fødevareproduktion.

Elektromekanisk aktiverede overflader kan bringes til at ændre dimension eller vibrere ved at tilsætte et spændingssignal på emnet. Herved kan eksempelvis slip fra forme understøttes med mekanisk påvirkning.

Yderligere information

www.tribo.dk