在活塞环行业有“得表面处理者得天下”一说。随着发动机行业向高升功率、长寿命、轻量化、低燃油耗、低机油耗、低排放趋势发展,近年来,仪征双环活塞环有限公司始终站在表面工程技术前沿,紧跟国际先进同行步伐,不断加强自主核心技术的开发、掌控,先后自主开发了铬基陶瓷复合电镀(CCC/CKC)、端面闪镀(SFC)、物理气相沉积(PVD)等一系列表面处理技术,打破了国际先进同行的技术垄断,填补了国内空白,并实现了产业转化,抢占了市场先机,为客户创造了价值。
铬基陶瓷复合镀活塞环技术
铬基陶瓷复合镀是活塞环表面处理的一种新工艺,是仪征双环的国家级新产品、获得了国家发明专利,在国内拥有自主知识产权,是欧3欧4柴油机活塞环必选的表面处理方法。
这种镀层是指镀复陶瓷微粒至一定含量且分布于铬层中的一种新型层状铬基陶瓷复合镀层。复合陶瓷后的活塞环能承受较大的负荷,活塞环与缸壁不会发生拉缸咬合,耐磨性能大大提高,能满足大功率发动机的要求,主要用于大功率柴油机上;铬基陶瓷复合镀(CKC/CCC)活塞环匹配新结构网纹汽缸套,进一步减少烧机油现象。
该项技术产品目前已与国内外多家主机厂全面配套,年生产能力200万台,批量出口海外市场。
端面闪镀(SFC)技术
现代柴油机中采用了增压中冷、高压共轨喷射、废气再循环等新技术,使活塞环承受着越来越高的热负荷和机械负荷,为解决爆压力特别高的柴油机活塞环侧面强化的问题,仪征双环公司开发了一种侧面快速镀铬(Side Flash Coating,简称SFC)活塞环及加工方法,用极短的时间,较高的电流密度,在活塞环侧面镀成极薄的镀层。矩形或梯形活塞环侧面的镀铬层厚度一般在3-30微米,电镀后无需传统工艺过程中所必需的金加工。采用端面闪镀(SFC)生产的活塞环,其镀层具有优良的抗磨损性能,能够保持活塞环端面尺寸稳定,有效的控制下端面磨损,该技术的成熟运用,标注着仪征双环表面处理技术又跨上了一个新台阶。
2006年公司建立活塞环端面闪镀手动线一条,端面闪镀活塞环在国内欧Ⅲ柴油机通过2500小时可靠性台架试验,效果优良。2008年公司投资近千万的端面闪镀工业自动化项目完成,自动生产线已投入批量生产。该项目由仪征自主创新开发而成,设备引进国外最先进设备,目前已投入批量化生产,年生产能力超20万台。
物理气相沉积(PVD)技术
物理气相沉积( Physical Vapor Deposition,简称 PVD),一种真空镀膜技术的简称,是在真空状态下镀膜材料经蒸发或溅射等物理方法气化,沉积到基体上的一种制取膜层的方法。经过研究,电弧离子镀成为活塞环的PVD镀膜首选,同时研究表明最适合活塞环应用的涂层是CrN,因此国内活塞环行业PVD的概念已转变成用电弧离子镀法制成的CrN或以CrN为基础的添加其他成分但结构相同的涂层
工件上加负偏压,吸引带正电的金属离子高速轰击工件,过程中通入氮气或其他气体,金属离子与氮气反应形成耐磨陶瓷,吸附在工件上,此PVD涂层具有优异的耐磨和抗刮伤能力。
自2003年起仪征双环与清华大学联合开发PVD涂层,并于2005年获得专利。该设备主要用于生产薄膜型PVD涂层5μm 以下的涂层. 2009年从欧州引进了专用于活塞环PVD厚膜(可达50μm)的设备和技术并成功应用于活塞环。PVD技术已经批量运用于汽油机及欧Ⅲ以上柴油机第一道活塞环、油环 ,目前,已在大柴、江铃、江淮等多家主机厂批量供货等。