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¿Tornillos de cerámica? corrosión y a prueba de calor

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Los nuevos tornillos de cerámica alternativos que serían ya bastantes para muchos usos.

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La mayoría de los tornillos se hacen del acero. Pero las temperaturas altas o los ambientes ácidos toman a su peaje en esto el material de otra manera estable. La alternativa es tornillos de cerámica. Los investigadores pueden ahora predecir exactamente su resistencia de la tensión.

¿Un segundo mero? ¿distracción y usted de s? VE tropezó con el encintado. La diagnosis: fractura compuesta. Los doctores atan los fragmentos con las tablillas para asegurar el knit de los huesos ellos mismos del hueso detrás junto correctamente. Si los tornillos de metal se utilizan para sostener la tablilla en el lugar, hay un riesgo de intolerancia, que es porqué muchos doctores preferirían tornillos de cerámica. Los implantes de largo plazo presentan un problema similar. Incluso si algo tan pequeño como un tornillo minúsculo contiene el material del metal, él será magnético; esto excluye todo el uso futuro de la computadora y de los diagnósticos de resonancia magnética de la proyección de imagen. Fuera del hospital, los tornillos de cerámica son también una buena alternativa para los usos del producto químico, eléctricos y termales porque están aislando y soportan eléctricamente bien a la inmersión en ácidos y lejía. Los tornillos de cerámica pueden también soportar temperaturas sobre 1000 grados de Celsius, mientras que sus contrapartes metálicas ablandan aproximadamente 500 grados de cent3igrado. ¿Los hornos industriales se hacen casi enteramente de piezas de cerámica debido a las temperaturas altas que deben tolerar? a excepción de los tornillos. ¿? ¿Desde los límites más débiles del material el uso, la temperatura no puede ser más alto que los tornillos pueden tolerar? dice a Cristóbal Koplin, investigador en el instituto de Fraunhofer para los mecánicos de los materiales IWM. ¿? ¿Con los tornillos de cerámica podríamos finalmente hacer el salto technologic a las soluciones todo-de cerámica.?

Pero hasta ahora fabrica han sido escéptico por una razón comprensible: la cerámica es notorio frágil. Aunque algo de cerámica tenga una capacidad portadora cerca de el del acero, una vez que el material se ha procesado en la forma final del tornillo, se estima que sigue habiendo el solamente cerca de 10 a 20 por ciento de la fuerza original. Hasta ahora, los fabricantes del tornillo no sabían exactamente qué carga podrían apoyar.

La dureza del tornillo puso a la prueba

Usando un aparejo y simulaciones de prueba del tornillo, los investigadores en IWM en Freiburg y sus colegas en el instituto de Fraunhofer para las tecnologías y los sistemas de cerámica IKTS en Dresden y el instituto para las máquinas de herramientas y la gerencia de fábrica IWF en el Technische Universität Berlín se han dedicado exactamente a esta pregunta. ¿? ¿Nosotros? ¿diversos tornillos de cerámica de la re prueba y examen de cuánto tensión pueden soportar realmente? explica Koplin. El proyecto es financiado por el ministerio federal alemán de los asuntos económicos y de la energía (BMWi) y la federación alemana de las asociaciones de investigación industrial (AiF).

Los investigadores también están optimizando el diseño del tornillo. El desafío es que la capacidad de carga varía grandemente incluso entre los tornillos de cerámica del mismo diseño; mientras que un tornillo puede tolerar mucho, otro se rompe mucho más pronto. La carga en los tornillos por lo tanto es limitada por la tensión que el más débil entre ellos puede soportar. ¿El de cerámica? ¿la composición de s es el factor que decide? si los granos minúsculos que componen el enlace de la sustancia incorrectamente durante la fabricación, las pequeñas grietas se convierten que pueden hacer más adelante el material fallar. Los investigadores ahora han optimizado el proceso de fabricación de modo que tales grietas ocurran no más en pasos de proceso numerosos uces de los. ¿? ¿Podíamos reducir perceptiblemente la gama de la curva de distribución y levantar así la resistencia de la tensión de los tornillos? dice Koplin. Él ve el sitio para la mejora significativo en el paso de proceso pasado, en el cual los tornillos reciben su hilo de rosca, vía el moldeo a presión o enarenar. Hasta que se haya optimizado eso, atornille los fabricantes puede dar vuelta al IWM y consultar al equipo de proyecto sobre qué mejores juegos del diseño que apuntaron valor de la capacidad de carga del tornillo y qué el proceso de fabricación ideal debe parecer.

Los investigadores también han utilizado el aparejo de prueba para probar la resistencia de la tensión de los tornillos de cerámica manufacturados en sus propios laboratorios. Su capacidad portadora excede el de sus contrapartes de acero cerca entre el 30 y 35 por ciento. ¿? ¿Esto es un salto enorme adelante? dice Koplin. ¿? ¿Éste sería ya bastante para muchos usos si el tornillo era un pedacito más grande.?