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需求背景

轴瓦是发动机关键零部件，在启停阶段由于缺乏动压润滑，容易造成磨损失效。同时，在日常工况中，因路况、车速等因素，轴瓦长期承受非平衡载荷，疲劳失效也是轴瓦破坏的一大因素。
传统的轴瓦是使用电镀工艺在轴瓦内表面镀上一层保护层，起到润滑、耐磨、防腐和美观等作用。随着环保的重视，以及车辆性能的提高，传统电镀已无法满足发动机轴瓦运行工况，为此本公司研制了一种具有润滑和耐磨性能的多聚合物涂层，主要成分为高分子多聚物，同时，添加润滑剂和耐磨剂提高涂层的润滑性和耐磨性。但由于高分子多聚物会随着温升，其自身的硬度和与基体的结合强度会降低，导致涂层在工作中脱落，降低了涂层的疲劳承载力和寿命。
因此，必须对喷涂后的轴瓦产品进行涂层均匀性的检测。

需解决的主要技术难题

企业现在采用的检验方法如下，可测试市面轴瓦涂层的结合强度是否能满足在内燃机工作环境（110℃左右）要求。
1、 将带有涂层的轴瓦加热到200℃，进行急速冷却，观察轴瓦涂层是否有鼓泡发生，如有则涂层结合强度不达标，疲劳强度达不到；
2、 若未鼓泡，继续试验，将急冷后的轴瓦第二次加热到200℃，然后进行百格法测试，观察涂层百格试验结果。
3、 以上最少取5块涂层瓦进行试验，取最差的结果为最终结果，看涂层是否达到0级标准。
在订单量较少时，此法可以较好的保证准确率和及时性，但随着企业订单量的增大，迫切需要一套针对于轴瓦涂层均匀性的自动检测系统。考虑到现有市面上，没有专门针对轴瓦涂层的检测设备和系统，拟计划从热成像的方向联合专家团队进行研发。其主要原理是，通过连续进行热成像，可以获取检测图像序列，记录涂层表面各个检测点的动态温度变化，确定温变信息，通过温变分析出各个检测点的位置的涂层厚度，进而分析出涂层的均匀性，指出涂层的缺陷、刮蹭、厚度不均的区域。

期望实现的主要技术目标

联合专家团队针对发动机轴瓦涂层的均匀性检测开发一套自动检测系统，可以通过记录涂层的动态温度变化来分析涂层厚度，拟达到以下3个目标。

1、检测装置与轴瓦之间无物理接触，防止对轴瓦造成磕碰损伤；

2、同时对多个检测点进行涂层厚度检测，一次检测能够得到多组分析数据，检测效率高；

3、成本合适的情况下，考虑与现有喷涂工艺设备链接，实现全流程在线监测。

需求解析

解析单位：浙江省宁波市 解析时间：2022-10-27

肖勇

宁波智能制造技术研究院有限公司

副总裁

综合评价

传统电镀已无法满足发动机轴瓦运行工况，为此项目可以研制一种具有润滑和耐磨性能的多聚合物涂层，主要成分为高分子多聚物，同时，添加润滑剂和耐磨剂提高涂层的润滑性和耐磨性。解决由于高分子多聚物会随着温升，其自身的硬度和与基体的结合强度会降低，导致涂层在工作中脱落，降低了涂层的疲劳承载力和寿命等问题。

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