طراحی و ساخت عایق‌های سرامیکی شمع یک موتور هوایی به روش فشردن ایزواستاتیک سرد

چکیده مقاله

شمع ابزاری برای انتقال جرقه‌های متناوب برق به محفظه احتراق است. شمع موتور هوایی از چند قسمت اصلی تشکیل شده است که عبارتند از بدنه فلزی، سرامیک عایق، الکترود مرکزی و چسب نگهدارنده. در این مقاله به ساخت عایق سرامیکی یک شمع موتور جت J79-17 پرداخته شده است. این مدل شمع دارای دو سرامیک در منطقه گرم سرد می‌باشد که برای ساخت آن از روش پرس ایزواستاتیک سرد (CIP) استفاده شده است. ابتدا نمونه‌ای از شمع مورد نظر تهیه و پس از دمونتاژ قطعات آن نقشه سرامیک‌ها تهیه و توسط فرآیند طیف نگاری، ترکیب شیمیایی از نوع آلومینا، مشخص می­شود. پس از طراحی و ساخت قالب پرس ایزواستاتیک، پودر سرامیک را در یک قالب فشاری به شکل مورد نظر درآورده، آنرا با ماده ای منعطف که قابلیت آب بندی و جداشدن راحت از سطح سرامیک را دارد پوشانده و درون قالب تحت فشار 350  مگاپاسکال به مدت 15 دقیقه قرار می‌گیرد. در نهایت پوشش حفاظتی از سرامیک جدا شده و قطعه درون کوره تا دمای 600 درجه سانتیگراد به مدت یک ساعت حرارت داده می‌شود تا چسب موجود در قطعه خارج شود. پس از سرد شدن، قطعه درون کوره ای دیگر به مدت 6 ساعت در دمای 1550 درجه سانتیگراد قرار گرفت تا پخت نهایی انجام شود. قطعات نهایی مورد آزمایش چگالی و سختی سنجی قرار گرفته است. نتایج نشان می­دهد اصطکاک بین پودر و دیواره قالب در طول فشرده سازی غالبا باعث به وجود آمدن تنش پسماند و چگال‌ سازی ناهمگن درقطعات شده است. همچنین نتایج بدست آمده مشخص می‌کند قطعاتی که در سلفون قرار گرفته‌اند از نظر ظاهری و کیفیت سطح بهتر از قطعاتی هستند که در پوشش رنگ لاستیکی قرار گرفته اند.