Titlul proiectului: Optimizarea ecotehnologiei de călire inductivă a inelelor de rulmenți de mari dimensiuni (CALINDRUL)


Instituţia finanţatoare: Unitatea Executivă pentru Finanţarea Învăţământului Superior, al Cercetării, Dezvoltării şi Inovării, CNCS-UEFISCDI

Programul de finanţare: Planul Naţional III (PN III), Parteneriate

Direcţia de cercetare: Domeniul 4.1 - Eco-nano-tehnologii


Codul proiectului: PN-III-P2-2.1-BG-2016-0241

Contract nr.: 100BG / 2016


Durata proiectului: 24 luni: 30.09.2016 - 30.09.2018

Bugetul proiectului: 460.000 Lei



Consorţiu

Coordonatorul proiectului: Universitatea Transilvania din Brasov, România

Rector: Prof.Dr.Ing. Ioan Vasile ABRUDAN

Director de proiect: Prof.univ.dr.ing Daniel MUNTEANU

Departamentul: Știința Materialelor



Partener 1: S.C. SCHAEFFLER S.R.L., ROMANIA

 
Rezumatul proiectului
Schaeffler România, unul dintre principalii agenți economici din zona Brașovului, utilizează călirea prin inducție pentru durificarea suprafeței exterioare a inelelor de rulmenți de mari dimensiuni (diametru peste 2000mm), obținând proprietăţi mecanice superioare, cu avantajul că nu este nevoie de încălzirea completă a piesei. Beneficiile aduse de aplicarea acestui procedeu comparativ cu tratamentele termice clasice încadrează prezentul proiect în domeniul de specializare inteligentă: Eco-nano-tehnologii şi materiale avansate. 
În cazul de față rezultatul urmărit de Schaeffler România este obţinerea unui strat durificat la suprafaţa activă a inelului de rulment, uniform atât pe circumferinţă cât şi în secţiune, cu o grosime prestabilită. Problemele apărute în timpul procesului, raportate de către agentul economic echipei de proiect de la Universitatea Transilvania din Brașov, sunt: adâncimea neuniformă a stratului călit pe diferite zone situate pe circumferința inelului, adâncimea stratului călit neuniformă raportată la secțiunea profilului inelului, fisuri în zonele cu SHD maxim (Surface Hardening Depth – adâncime a stratului durificat) sau la intersecția căilor de rulare cu bordul mic / mare. Datorită acestor defecte inelele interioare rebutate reprezintă un procent de 4,66% din totalul de inele călite anual iar cele exterioare rebutate reprezintă un procent de 1,76% din totalul de inele călite anual.
Obiectivul general al proiectului este optimizarea parametrilor tehnologici specifici operației de călire prin inducție a inelelor de rulmenți, respectiv reducerea cu cca. 30% a rebuturilor obținute. Obiectivele specifice sunt: determinarea condițiilor tehnologice care conduc la apariţia defectelor;  ierarhizarea factorilor de risc şi stabilirea unor metodologii de reacţie; implementarea rezultatelor simulărilor proceselor de încălzire/răcire, prin propunerea unor noi geometrii de inductori, care ţin cont de configuraţiile noilor produse.



Project abstract
One of the main companies in Brasov area, Schaeffler Romania, uses induction quenching for hardening the outer surface of large bearing rings bearing (over 2000mm in diameter), achieving superior mechanical properties, with the advantage that heating is not required to the whole part. The benefits of applying this technique compared to conventional heat treatments position this project in the smart specialization field: Eco-nano-technologies and advanced materials.
In the present situation, Schaeffler’s desired goal is to obtain a hardened layer on the active surface of the bearing ring, uniform in both section and circumference, having a predetermined thickness. During the process, the following problems were reported to the Transilvania University of Brasov team project: uneven depth of the hardened layer in different areas along the ring circumference, uneven depth of the hardened layer reported in the ring section, cracks in areas with maximum Surface Hardening Depth (SDH) or on rolling paths intersection with the small / large board. Due to these defects the discarded inner rings rate represents 4.66% of the total annual rings and the discarded outer rings 1.76% of the total annual hardened rings.
The main objective of this project is optimizing the process specific parameters involved in the bearing rings quenching operation, thus reducing the discarded rings rate with about 30%. The specific objectives are: determining the technological conditions that lead to the appearance of defects; risk factors ranking and establishing reaction methodologies; implementing the heating/cooling processes simulation results by proposing new inductors geometries, which take account of new product configurations.