Trong động cơ diesel tàu thủy, trục khuỷu là cơ cấu chịu tải phức tạp, trong đó yêu cầu về độ bền mỏi rất cao. Hơn nữa, giá thành chế tạo mới rất đắt chiếm tới 20-30% giá trị động cơ, do đó việc phục hồi các chỉ tiêu cơ tính của trục khuỷu khi phải sửa chữa là rất quan trọng. Tuy nhiên, để thực hiện, các cơ sở sửa chữa đều phải nhập hệ thống thiết bị phun kim loại từ nước ngoài với giá thành rất cao và hoàn toàn phụ thuộc vào công nghệ của nước ngoài, điều này làm cho giá sửa chữa trục khuỷu ở các cơ sở trong nước cao ngang với giá gửi sản phẩm ra nước ngoài sửa chữa, dẫn đến giảm khả năng cạnh tranh của các nhà máy sửa chữa tàu thủy ở Việt Nam. Do đó, việc nghiên cứu chế tạo và làm chủ các công nghệ phun phủ kim loại bằng nhiệt là rất quan trọng, góp phần nội địa hóa sản phẩm và giảm giá thành sửa chữa trục khuỷu động cơ tàu thủy.

Hơn nữa, sau khi phun kim loại, để kéo dài tuổi thọ và chất lượng của sản phẩm cần xử lý nhiệt cho phần trục được phun phủ, tuy nhiên, hầu hết quy trình xử lý nhiệt không được đề cập đến trong sửa chữa trục khuỷu bằng công nghệ phun phủ (do các cơ sở có kinh nghiệm xử lý riêng và muốn bảo vệ bí quyết). Từ thực tế trên, nhóm nghiên cứu của TS. Đỗ Hùng Chiến tại Trường Đại học Giao thông vận tải TP. Hồ Chí Minh đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu chế tạo hệ thống công nghệ phun nhiệt ứng dụng trong công tác sửa chữa và phục hồi trục khuỷu tàu thủy nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm, nội địa hóa sản phẩm” từ năm 2020 đến năm 2021.

Đề tài hướng đến thực hiện mục tiêu nghiên cứu và tính toán thiết kế hệ thống thiết bị phun phủ kim loại bằng khí cháy nhằm đáp ứng khả năng phục hồi cơ tính cho trục khuỷu động cơ diesel tàu thủy; và nghiên cứu tính toán và xây dựng quy trình phủ kim loại bằng hệ thống thiết bị phun phủ được chế tạo và xử lý nhiệt sản phẩm để phục hồi cơ tính cho trục khuỷu.

Phun phủ nhiệt là công nghệ tiên tiến, hiện đại, được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp do tính linh hoạt và khả năng tạo ra lớp phủ có độ bền bám dính cao hơn so với các phương pháp phun nhiệt khác. Hơn nữa, lớp phủ phun nhiệt được sử dụng để nâng cao cơ tính của vật liệu...Các kết quả thực nghiệm phun phủ nhiệt trên trục khuỷu động cơ đã cho thấy:

- Chất lượng lớp phủ nhận được trên các mẫu thí nghiệm cho thấy độ cứng và độ xốp có xu hướng tăng (tỷ lệ thuận) theo chiều tăng của các thông số phun.

- Độ bám dính của lớp kim loại phủ với nền thép của trục khuỷu được rất tốt, làm tăng cơ tính tổng hợp của trục khủy khi được phủ hợp kim bằng hệ thống phun phủ nhiệt khí cháy được thiết kế. Kết quả nghiên cứu có thể ứng dụng để tính toán, lựa chọn chế độ công nghệ phun hợp lý trong việc phục hồi các chi tiết dạng trục làm việc trong môi trường chịu ma sát, mài mòn hoặc tạo ra vật liệu mới,...

Kết quả nghiên cứu cũng có thể làm tài liệu tham khảo trong việc xây dựng quy trình và lựa chọn thông số phun hợp lý trong công nghệ phun phủ nhiệt với các loại bột phun và kim loại nền khác nhau trong việc phục hồi các chi tiết máy bị mòn.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu (Mã số 21464/2021) tại Cục Thông tin, Thống kê.

N.P.D (NASTIS)