میل سوپاپ دود و هوا رنو مگان 1600

 برند  kolbenschmidt در مقایسه با برندهای دیگر کمپانی Kolbenschmidt»، منظور غالباً مواد و آلیاژهایی هست که این شرکت در قطعات موتور (مخصوصاً پیستون‌ها، قطعات مربوط به موتورهای احتراق داخلی) استفاده می‌کند. در ادامه به تفصیل در مورد این متریال‌ها، روش‌های بهبود آن‌ها، ترکیب‌ها و الزامات فنی مرتبط صحبت می‌کنم:

حوزه کاربرد و الزامات

شرکت Kolbenschmidt عمدتاً در تولید پیستون‌ها (برای موتورهای بنزینی، دیزلی، خودروهای سواری، خودروهای سنگین)، روغنکاری و پوشش‌ها، قطعات موتور دیگر مانند بوش سیلندر، قطعات یاتاقان‌ها، قطعات ارتباطی بین پیستون و میل‌لنگ و غیره فعالیت می‌کند. 

برای اینکه یک قطعه مانند پیستون به خوبی کار کند، متریال باید شرایط زیر را برآورده کند:

مقاومت به دماهای بالا

مقاومت به خستگی حرارتی (thermal fatigue)

مقاومت به تنش‌های مکانیکی بالا

وزن کم (برای کاهش جرم متحرک)

هدایت حرارتی مناسب

پایداری ابعادی (در اثر انبساط حرارتی و خمش)

مقاومت به خوردگی و سایش

Kolbenschmidt با توجه به این الزامات، از ترکیب‌ها و فناوری‌های بهبود یافته استفاده می‌کند.

انواع متریال و آلیاژهای مورد استفاده در Kolbenschmidt

در تولید قطعات مختلف، از جنس‌های مختلف استفاده می‌شود. مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:

نوع قطعه نوع متریال / آلیاژ ویژگی‌ها / دلایل استفاده

پیستون‌های آلومینیومی (برای موتورهای سبک) آلومینیوم یا آلیاژهای آلومینیومِ مخصوص وزن کم، هدایت حرارتی خوب، مناسب برای کاربردهای با دمای متوسط. 

پیستون‌های فولادی (Steel Pistons) فولادهای مقاوم به گرما برای موتورهای دیزلی سنگین یا شرایطی با فشار زیاد، که نیاز به مقاومت بالا دارند. 

پیستون ترکیبی (Articulated / دو قسمتی) قسمت بالایی فولاد، قسمت پایین‌تر آلومینیوم وقتی شرایط برای استفاده کامل از آلومینیوم مناسب نیست، ترکیبی از متریال استفاده می‌شود تا نقاط ضعف هر کدام کاهش یابد. 

آلیاژهای ویژه برای بهبود عملکرد مثل KS 309 NDA Kolbenschmidt آلیاژهایی با افزودنی‌های نانوفازی و فازهای میان‌فلزی (intermetallic) تولید کرده که مقاومت حرارتی و خستگی حرارتی را افزایش می‌دهند. 

پوشش‌ها و تقویت‌ها پوشش‌هایی مانند LofriKS®, NanofriKS®, گرافیت، یا پوشش روی نواحی خاص این پوشش‌ها برای ارتقاء مقاومت به سایش، کاهش اصطکاک، بهبود دوام استفاده می‌شوند. 

مثال: آلیاژ KS 309 NDA

یکی از موارد قابل توجه در کارهای تحقیق و توسعه Kolbenschmidt، آلیاژی به نام KS 309 NDA است. این آلیاژ برای پیستون‌های دیزلی در خودروهای سواری طراحی شده و دارای ویژگی‌های زیر است:

ساختار میکروسکوپی بهینه شده با فازهای میان‌فلزی نانو (intermetallic nano phases) که نسبت به آلیاژ پیشین KS 1295 مقاوم‌تر است. 

مقاومت خستگی حرارتی (Thermal Fatigue, ThF) حدود +۳۵٪ بیشتر نسبت به آلیاژ قدیمی

مقاومت خستگی سیکلی بالا (High Cycle Fatigue, HCF) حدود +۲۸٪ بیشتر نسبت به آلیاژ قدیمی 

استفاده از فرآیندهایی مانند ذوب مجدد (remelting) برای بهبود یکنواختی ساختار و کاهش ناخالصی‌ها 

این آلیاژ نمونه‌ای از تلاش Kolbenschmidt برای بهبود عملکرد متریال در شرایط سخت است.