Autoserwis

Wykorzystanie ciekłych metali jako cieczy roboczych umożliwia rozszerzenie zakresu zastosowania urządzeń sterujących, głównie na dziedzinę obejmującą trudne warunki temperaturowe i promieniowania aktywnego. Wysokie temperatury powyżej 300°C stwarzały poważne kłopoty eksploatacyjne dla urządzeń hydraulicznych, zaś urządzenia pneumatyczne nie zawsze mogły sprostać wysokiemu wymaganiu dynamiki ze względu na ściśliwość gazów. Najczęściej stosowanym ciekłym metalem jest stop eutektyczny sodu i potasu NaK-77. Z wyglądu przypominający rtęć, stop ten ma bardzo małą gęstość oraz dobre własności mechaniczne. W układach szczelnych bez dostępu powietrza (tlenu) eutektyka sodowo-potasowa jest najbardziej stabilną chemicznie cieczą hydrauliczną.

Dodatkowe zalety w postaci stabilności radioaktywnej umożliwiają stosowanie tej cieczy w zespołach sterujących obiektów o napędzie jądrowym lub znajdujących się pod wpływem różnorodnego napromieniowania w przestrzeni kosmicznej. Z pozostałych zalet tego stopu, jak również wielu innych stosowanych ciekłych metali, należy wymienić bardzo wysoką przewodność cieplną. Powoduje to zmniejszenie się zużycia współpracujących części przy wysokich temperaturach ze względu na szybkie odprowadzenie ciepła od nagrzanych miejsc styku. Niska lepkość większości ciekłych metali wpływa na konieczność projektowania specjalnych uszczelnień elementów ruchomych oraz np. zmniejszania luzów w zespołach par precyzyjnych elementów suwakowych.

Trudności występujące przy projektowaniu urządzeń sterujących pracujących w wysokich temperaturach na ciekłym metalu, jak i na konwencjonalnych cieczach hydraulicznych są podobne. Ciekłe metale nie stwarzają istotnych problemów konstrukcyjnych ze względu na przybliżone parametry hydrodynamiczne w grupie cieczy o tej samej lepkości. Istotną trudność powoduje fakt małej smarowności, co wymaga projektowania wyjątkowo trudnych technologicznie i materiałowo łożysk i uszczelnień. Małe luzy części współpracujących przy dużej gładkości powierzchni powodują m. in. tendencję do trwałego połączenia dyfuzyjnego oraz dużą wrażliwość na zmiany geometryczne.

Przy podsumowaniu wszystkich zalet i wad stosowania ciekłych metali, mają jednak przewagę zalety i dlatego też wykorzystanie ciekłych metali w nowoczesnej technice budowy maszyn jest coraz większe. Prowadzone badania mają na celu poznanie korelacji cech fizyko-chemicznych ciekłych metali i dobór odpowiednich materiałów konstrukcyjnych. Ponadto istotne znaczenie ma również opracowanie stopu o dobrych własnościach, charakteryzującego się zarówno niską temperaturą krzepnięcia, jak i wysoką temperaturą wrzenia.

Comments are closed.