Tribologisk provning av additivt tillverkat material för bränsleventil

Syfte och mål

Syftet med projektet var att ta fram en tribologisk testmetod för att utvärdera material till ett ventilsäte i dieselmotorer. Målet var att ta fram utrustning och metod för detta och att utvärdera om materialet Vibenite®60 passar för denna extrema applikation. Målen uppfylldes genom att tribologisk testutrustning och testmetod togs fram och provning utfördes på materialet samt på det material som används i ventilsätet idag.

Resultat och förväntade effekter

Nötningsmekanismerna i det tribologiska testet och riktiga ventilapplikationen liknade varandra, men både det additivt tillverkade Vibenite®60 och befintligt material klarade av testerna utan stor kontaktutmattning. De första resultaten pekar på att det additivt tillverkade materialet uppvisar minst lika bra prestanda som standardmaterialet, men att fullständigt utvärdera vilket material som fungerade bäst visade sig dock vara svårt. Längre tester är nödvändiga för att utmattningsegenskaperna ska kunna korreleras med det riktiga ventilsätet.

Upplägg och genomförande

Scania tog fram data för bränsleventilapplikationen och utifrån detta utvecklade Tribomaterialgruppen vid Uppsala universitet en testrigg för applikationsrelevant provning. Scania och VBN Components tog fram provmaterial. Tester utfördes av Tribomaterialgruppen varefter testrigg och testmetod modifierades. Därefter utfördes ett antal tester (upp till 14 dygn långa) varefter de belastade ytorna analyserades. Resultaten utvärderades av de tre parterna tillsammans. Ett antal svårigheter identifierades med att få testförhållandena lika vid varje test och idéer på åtgärder togs fram.