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科技动态2008年第2期
2008-02-24 10:00:11

重庆工业职业技术学院校企合作处      2008年2月

 

目    录

一、汽车碰撞预警系统使驾车人拥有“第三只眼”

二、国产汽车首尝爆胎安全系统配备于吉利车

三、Allegro针对汽车照明推出高亮LED驱动器

四、莱姆电子推出最完备的蓄电池监控智能传感器

五、首台CK61125×6500曲轴主轴颈数控车床上海问世

六、涡轮增压器异种材料激光焊接技术取得重要进展

七、硬质合金刀具材料牌号不断推陈出新

 

 

汽车碰撞预警系统使驾车人拥有“第三只眼”

    2008年1月16日,一种能够为驾车人提供前车碰撞、道路偏离、后车追尾等危险预警的产品―――AWS预警系统在北京面世。

    该产品设有前方碰撞预警、车道偏离预警、车距监控预警及后车追尾预警四大功能。在提前发现危险、提高汽车主动安全性能的设计理念指导下,针对引发道路交通事故的主要原因―――追尾(占车祸总数38%)、车辆偏离行车道(占车祸总数20%)等问题进行研发。在汽车事故发生前将危险信息提示给驾车人,从而有效避免交通事故的发生。

    据美国权威部门调查显示,85%的交通事故是由驾驶人在事故发生前3秒内的疏忽造成的,如果能够提前1.5秒发出警告,能够避免90%的事故。

    因为AWS预警系统能够帮助驾车人提前发现危险隐患,故被称为驾车人的“第三只眼”。该技术是由麦特集团奔腾远程汽车信息服务有限公司引进以色列技术,历经三年适应性开发研制而成。

(源自:中国汽车报)

 

 

国产汽车首尝爆胎安全系统 配备于吉利车

    在汽车高速行驶状态下,意外爆胎造成的车毁人亡事故是高速公路头号杀手。昨天,吉利汽车宣布,其研发的爆胎监测与安全控制系统已经成功获得国家发明专利,今年将陆续配备于吉利旗下车型。

    吉利汽车举行了爆胎安全控制的实车演示:一辆吉利远景轿车以180公里时速高速行驶在赛道上,轮胎上捆绑的雷管中途突然引爆,但轿车并未出现侧倾,而是瞬间减速并平稳保持了原来的行驶方向。

    这辆远景轿车安装的爆胎监测与安全控制系统,在爆胎瞬间监测到了胎压变化,并立即传递给中央控制单元,中央控制单元几乎同时向制动系统发出指令,使汽车在0.2至0.5秒钟之间紧急制动并安全减速为每小时40公里,同时汽车尾灯自动发出警示信号,提醒后车避免追尾。

    一些高档轿车也有类似应对爆胎事故的电子手段,吉利研发的这套系统是国产汽车追赶世界汽车安全技术先进水平的重要尝试。

(源自:北京日报)

 

 

Allegro针对汽车照明推出高亮LED驱动器

    Allegro发布全新高亮、可调恒流LED驱动器。该LED驱动器针对汽车照明市场,同时非常适合于工业及消费LED应用。该新型器件设计可在一般汽车电池和温度范围运行。规定输入电压最低为6V,最高可达40V。典型应用时,线性恒流输出最高可调整至350mA。ENABLE输入用于启动LED驱动器,可通过脉宽调制(PWM)输入对其进行驱动,以调节LED亮度。为减少EMI,切换时可控制输出电流的转换速率。此外,如果ENABLE引脚保持为低电平,将导致IC进入低静态休眠模式。AllegroA6260的典型应用包括:汽车内部照明(如:阅读灯和天棚灯)、外部照明(如:车尾转向灯、刹车灯)以及后备箱照明。A6260的诸多特点,也适用于工业及消费高亮LED照明应用。

Allegro针对汽车照明推出高亮LED驱动器

    集成电路应用了多层汽车级保护,IC可免遭接地短路或电池短路影响。该新型IC还内置了过热关机电路(TSD),如果结温达到165℃,该电路将禁用IC。Allegro的A6260拥有集成电池反接保护功能,最大限度减少外部电池二极管的需要。

    A6260还内置了温度监控电路。该电路监控芯片温度,将促使输出电流折返式下降。折返开始时的温度阈值可通过在THTH引脚上选择合适的电阻器进行调整。当VIN(如:负载突降或双电池)上发生瞬态过压时,该功能使LED驱动器可以自行进行动态保护。如果IC安装在正确的基片上,并靠近LED,该功能还可用于帮助保护LED免受高温状况的影响。

    Allegro的新型LED驱动器采用8引脚热增强SOIC封装。

(源自:电子工程专辑)

 

 

莱姆电子推出最完备的蓄电池监控智能传感器

    北京,2008年1月8日――世界领先的隔离电流与电压测量元器件制造商莱姆电子近日宣布,推出目前业界最完备的蓄电池监控智能传感器Sentinel。该产品设计用于备用蓄电池监控,可测量每只电池的电压与内阻,并具有监测单只电池内部温度的独特能力。通过对备用电池的监控,备用电源系统的寿命、性能和可靠性在实际应用中(如:工业UPS、电信、安全关键系统与计算等领域)会大大提高。目前,莱姆公司的蓄电池传感器已经大量应用于备用电池的监控中。

    莱姆电子的Sentinel传感器使用一种定制的智能系统单晶片(SoC)器件,用作处理信号及数字S-Bus控制总线接口。在电源备用系统应用中,一只电池的故障可以导致整串电池无法工作,致使大型系统无法提供所需的正常运行时间。通过监控电压、电流和内阻,用户可以精确地预测哪只电池可能失效,及时更换电池以确保较高的系统可靠性;通过监控温度,工程师可以保证电池使用寿命最大化,还可确保检测出热失控情况,并在引起灾难性故障之前做出校正。

    除传感器元件以外,莱姆电子还将推出一款低成本的现场监控单元MicroGuard,以及一款可以集成到OEM设备中的MicroGuard-PCB板。另外莱姆电子还提供可对读数作分析的PC软件,在电池监控系统中使用。

    莱姆电子的业务发展经理NigelScott称:“人们越来越清楚地认识到连续电池监控的重要性,它能降低维护成本,有助于防止灾难性电池故障的发生。我们的目标是提供最完备的电池监控系统,并将监控成本降低到多数电池系统用户可以承受的水平,而过去这种成本要占电池成本的50%到70%甚至更高。”

(源自:中华工控网)

 

 

首台CK61125×6500曲轴主轴颈数控车床上海问世

    上海重型机床厂有限公司近日成功开发制造了2台CK61125×6500曲轴主轴颈数控车床。该机床具有高速、高效、质量易控制等特点,可明显缩短曲轴加工周期,解决了国内大功率柴油机专用曲轴加工工艺难题。

    CK61125×6500曲轴主轴颈数控车床按照德国沃伦贝格公司设计规范进行设计的,采用三导轨形式,中心高675mm,拖板上最大回转直径1000mm,最大加工长度6500mm,最大曲轴重量10t(二顶尖)。加工工件圆度0.005mm,加工尺寸精度IT6,表面粗糙度Ra1.6μm,精车外圆的圆柱度0.015/300mm。

    上海重机还为机床开发了多种专用部件,如滑移式C型中心架,既能保证切削的支承刚性需求,又能满足装、卸工件的便利性要求,支承范围Φ150~Φ350。此外,根据曲轴主轴颈加工点深入工件的特点,开发特殊多工位刀盘,与数控卧式刀架配合后,可满足主轴颈各个加工点的连续加工,大幅提高加工效率。

(源自:中华机械网)

 

 

涡轮增压器异种材料激光焊接技术取得重要进展

    近期,中国科学院力学研究所发动机科学与工程联合实验室在涡轮增压器异种材料激光焊接技术方面取得重要进展,优化后的激光焊接工艺为提高柴油发动机性能提供了重要支持。

    新技术将优化焊接工艺

    目前,柴油发动机应用广泛,在国民经济发展中占据重要地位。作为柴油发动机的关键部件,涡轮增压器对于发动机动力性能的改善有显著作用,其异种材料焊接质量对整机性能有重要影响。

    在柴油发动机增压器中,涡轮叶片和涡轴杆的材料不同,参数有很大差异,对两者进行连接时易形成焊接裂纹,具有淬硬倾向。目前,业界多采用摩擦焊方式进行连接,但强度不高、成形精度差是摩擦焊的缺陷。

    激光焊接是一种新方式,它利用激光的相干性等特性,很好地解决了焊缝偏熔和未熔合的问题。与传统焊接工艺相比,优化后的激光焊接工艺在满足高焊接强度要求的同时,极大提高了焊接效率,为提高柴油发动机性能提供了重要技术支持。

    自主研发的新成果

    中国科学院力学所发动机科学与工程联合实验室副主任虞刚在接受记者采访时说,随着市场需求的扩大,汽车行业近年来的发展势头很好,但自主技术稀少、自主研发环境欠缺的问题始终没能解决。国内企业与跨国公司合作,很难获得核心技术。“没有核心技术以及后续的研发、改进,将会给产业发展带来不良影响。当前,一些汽车制造企业及科研机构已经开始独立研发,但‘拿来主义’的观念仍然很强,真正的自主研发成果少之又少。”

    激光技术涉及材料学、力学、计算机科学等。研发是一个消耗的过程,其投入要求高,资金回收期较长。单靠企业研发,速度很难跟上,于是,有一部分压力转移到国家科研机构。中国科学院下属研究所包含所有自然科学及工程研究领域,从技术上讲,是国家最有代表性的部门。虞刚说:“正是在这样的背景下,我们力学所从最基础的角度着手开始攻关。在激光异种材料焊接这个领域,国际上一直没有新进展。经过长期努力,我们力学所取得了突破性进展,领先国际水平。可以说,这是一项百分之百拥有自主知识产权的国际先进技术。”

    产业化需政策支持

    谈到异种材料激光焊接技术的产业化前景,虞刚说,这项技术已经非常成熟,市场也有这方面的需求,其产业化潜力很大。但产业化有风险。虞刚给记者算了一笔账,如果一项基础研究只要投入一元钱,那么,将这项研究成果变成可用的技术就需要10元钱,而真正的产业化则需要100元钱。“这个比例让很多企业承受不了。国内大部分企业还不具备这种抗风险的能力,所以许多企业不愿意做。”

    虞刚认为,德国和美国在这方面的做法值得借鉴。“在新技术的研发、应用和产业化方面,他们都有一套引导和鼓励的政策。政府通过直接投入、返还税收等,大力支持新技术的研发和应用,调动企业和消费者的积极性,形成良性循环。产业化是一种复杂的辐射状体系,需要健全的法律和社会机制来保障。虽然我国也有一套鼓励办法,但真正执行起来却有一定难度。”

    虞刚说,虽然这项技术本身已毫无问题,但大规模推广应用未必顺利。“这不是一个人或一个企业能够解决的问题。很多条件限制了一项新技术的产业化。只有众人合力,在健康的机制推动下,才能实现这项新技术的推广应用。”

(源自:中华机械网)

 

 

硬质合金刀具材料牌号不断推陈出新

    从第十届中国国际机床展(CIMT2007)来看,硬质合金仍然是金属切削加工刀具的主要材料,并且新牌号的开发速度更快。硬质合金刀具材料新牌号的开发,主要是围绕着硬质合金材料基体的改进和涂层工艺技术的提高而进行。

    在基体材料方面,除了超细晶粒、梯度合金以外,本次展会还展出了混合晶粒合金以及在基体材料中加入其它元素等高性能硬质合金基体材料,进一步提高了硬质合金基体材料的性能。

    韩国YesTool公司推出的“KRUZ”硬质合金机夹孔加工刀具,采用了硬质相晶粒分别为0.2+0.5+0.8μm的混合型高钴(13%)超细晶粒度基体,使刀具基体材料的强度和硬度都有较大的提高,配以接近整体型钻头强度的机夹刀片几何结构和夹紧方式以及独创的钻尖设计和高性能的氮化钛(TiN)与氮铝化钛(TiAlN)纳米物理涂层(PVD),不仅适用于加工软质到硬质工件,甚至对极难加工的特殊材料工件,都能体现出优秀的切削性能。

    瑞典山特维克可乐满公司(SandvikCoromant)新推出的钢材车削牌号GC4225、GC4235,采用了超细晶粒的梯度硬质合金基体,配以氮碳化钛中温化学涂层(MT-CVD)和细晶柱状a-Al2O3化学涂层,表面则采用消除表面应力的后处理工艺,即通过喷丸处理去掉前刀面CVD涂层的拉应力表层(TiN),使露出表面的Al2O3的拉应力下降40%,内层涂层的应力下降20%,显著改善了刀片的抗微崩刃性能和抗剥落能力,在提高刀刃完整性和可靠性的同时还提高了涂层表面的光洁度,降低了刀片与切屑之间的粘结性。

    在硬质合金中添加少量的元素可强化材料的硬质相和粘结相、净化晶界并显著提高材料的抗弯强度和冲击韧性。日本住友电工硬质合金株式会社推出的ACE系列涂层牌号(AC700G、AC2000、AC3000),采用了加锆(Zr)的硬质合金基体材料,使新牌号基体材料的红硬性大幅度提高。日立工具技术株式会社新推出的HG系列涂层新牌号(HG8010、HG8025)则采用了所谓“三重锆效果”的CVD涂层新技术,其“第一重锆效果”就是在硬质合金基体材质中添加了锆(Zr)元素,以提高基体的抗高温变形能力;“第二重锆效果”则是用细晶柱状的锆(Zr)涂层取代通常的MT-TiCN涂层,从而提高了涂层的抗氧化性;“第三重锆效果”则是在涂层表面涂覆一层白色的锆(Zr)涂层,以提高刀具表面的润滑性、耐热性和抗剥落性。这种新型涂层牌号刀片具有良好的耐热性,特别适用于高效加工,与传统刀片相比,可提高加工效率150%,降低加工成本20~30%。

    Kennametal公司推出的新牌号KC5525、KC5510也采用了晶粒细化的高钴硬质合金基体,拥有钴含量达10%的超级细化晶粒的硬质合金基体,配以高铝含量的TiAlNPVD涂层,使刀具在断续切削时具有很高的刃口韧性的同时,又具有极强的抗热变形能力。ISCAR公司推出的用于整体硬质合金立铣刀的“AL-TEC”涂层系列(如:IC900、IC903、IC908、IC910等)牌号,同样采用了超细晶粒硬质合金基体,配以高铝含量TiAlN(PVD)涂层,使其在铣削加工硬度高达60~62HRC的淬硬钢时,与原有的IC903牌号相比,刀具寿命提高150%。

    从上述新牌号可以看出,伴随着基体材料性能的改进和提高,刀具涂层技术取得了更为迅猛的发展,中温化学涂层、柱状a-Al2O3化学涂层、高性能物理涂层、新型原子涂层、纳米结构涂层、黄色三氧化二铝化学涂层、白色锆涂层、高铝含量TiAlN涂层、TiSiN涂层、CrSiN涂层、AlCrSiN涂层、TiBON涂层等大量新型涂层呈现多样化和系列化的趋势,使硬质合金材料新牌号层出不穷,大大提高了硬质合金刀具的切削加工性能。

    瑞典山高(SECO)公司新推出了号称“新行业标准”的TP2500通用型ISO-P类硬质合金涂层新牌号,它是在山高公司新一代Triple-Zero基体材质上,采用了被称为DurAtomic的涂层技术而形成的全新的硬质合金涂层牌号。DurAtomic涂层的a-Al2O3由原子长成,与通常的CVD涂层所生成的a-Al2O3相比,DurAtomic涂层具有更高的耐磨性和韧性。TP2500被设计成普通钢件车削(ISOP15~P30)的首选牌号,也可作为ISOM20和ISOK30的补充牌号。据山高公司技术人员介绍,新的TP2500刀片可提高加工效率50%以上,提高刀具寿命300%以上。

    德国蓝帜金属加工技术集团倍锐特公司(LMT-BOEHLERIT)利用中温化学涂层技术开发出了“黄色氧化铝复合涂层”技术,结合该公司新开发的Durotec齿状过渡层技术,使黄色氧化铝涂层和过渡层间在具有极好的粘合性的同时,又具有良好的散热性,并推出了SteeltecLC215K和LC225K系列刀片牌号。SteeltecLC215K在切削钢材时可以达到300m/min以上的切削速度,刀片寿命比现有其它刀片提高了30%。而SteeltecLC225K则在LC215K的基础上进一步提高了刀片的韧性,使刀片使用寿命在原有的基础上又延长了30%。

    纳米结构涂层(Nanocoating)技术是近年来迅速发展的涂层新技术,其涂层材料的晶粒度一般都在100nm以下,具有良好的切削性能。日本住友电工硬质合金株式会社推出的超级ZX涂层牌号(ACP200、ACP300、ACK300和AC530U),采用了相互交叠的总层数达1000层的超薄TiAlN与AlCrN纳米级涂层,每层涂层的厚度约为10纳米,大幅度提高了涂层表面的硬度和抗氧化性。与传统的TiAlN涂层相比,超级ZX涂层的硬度提高了40%,开始氧化温度也提升了200℃,从而提高刀具的加工效率1.5倍;在相同切削条件下,提高刀具寿命2倍。

    在涂层中,通过晶粒细化技术来提高涂层表面光洁度,使涂层表面光滑,以提高涂层刀具抗摩擦、抗粘结的能力也是涂层技术发展的一个方向。日本三菱综合材料株式会社推出的高效加工钢材的专利技术UC6110超级涂层硬质合金牌号,前刀面为由抑制结晶生长的细至纳米级的TiCN与抑制结晶生长的纳米级三氧化二铝构成的纳米结构CVD涂层,具有极高的韧性和超强的耐磨损性,外表面为一层?S色的特殊Ti金属化合物,使涂层表面平滑化。后刀面为黑色的超平滑涂层,以确保刀具磨损的稳定性。

    当前硬质合金刀具材料牌号正向着两个相反的方向发展,一方面,通用型牌号的适用面越来越广,通用性越来越强。另一方面,专用型牌号越来越具有针对性,更加适应被加工材料和切削条件,从而达到提高切削效率的目的。如:美国Kennametal公司推出的新的KU系列(KU10T、KU25T、KU30T)牌号就具有非常广泛的通用性。其中,KU10T和KU25T采用了具有高韧性的和高耐磨性的硬质合金基体,并配以高含铝量的TiN+TiAlN复合PVD涂层;而KU30T则采用了韧性极好的富钴层梯度硬质合金基体,配以TiN+TiCN+TiN复合CVD涂层。新的KU系列牌号可广泛适用于钢、不锈钢、铸铁、非钛合金、高温合金和硬材料的车削、镗孔、切槽、切断和螺纹加工。

    金刚石CVD涂层刀具的性能又有了进一步的提高,产品覆盖了可转位刀具和整体硬质合金刀具。厦门金鹭特种材料有限公司展出了新开发的“青霜”系列超细结晶金刚石涂层立铣刀。与通常的金刚石涂层相比,“青霜”系列金刚石涂层为超细结晶,平均粒度<1μm,涂层表面更加光滑,刀具寿命可提高20倍以上。日本OSG公司也展出了适用于石墨电极和铜电极加工的超微粒结晶金刚石涂层铣刀,结晶粒度为1μm,涂层厚度6~20μm,使刀具的刃口更加锋利,减少切削中的粘结,降低了工件表面的粗糙度。

(源自:中华机械网)