采用机械化学镜面滚压提升孔表面摩擦学性能

这种“机械化学”工艺通过镜面滚压/平台研磨，在纳米级将钨渗透到表面，从而改善钢、铸铁等铁基材料的摩擦学性能。图片来源：Sunnen

对于必须容纳配合内部组件的精密孔，珩磨通常是最后的加工工序之一。据珩磨设备及磨料制造商 Sunnen 介绍，该工艺可修正各种不利的孔状况，包括直径尺寸、喇叭口、波浪度、锥度、彩虹形、鼓形、铰刀振动痕、镗削痕迹和非圆度孔。它能实现 ±0.0002 英寸的孔径公差，并留下标志性的交叉纹路以利润滑油保持。

更进一步，Sunnen 近期与瑞典 Applied Nano Surfaces (ANS) 合作，在标准 Sunnen 数控珩磨设备上提供 ANS Triboconditioning 技术。Triboconditioning 是在珩磨后进行的工艺，非常类似于珩磨操作，可改善孔表面光洁度和燃烧密封性，同时降低配合部件间的摩擦和磨损。

该工艺通过所谓的“机械化学”过程，通过镜面滚压/平台研磨，在纳米级将钨渗透到铁基材料（如钢和铸铁）表面，从而改善其摩擦学性能。

想象一下典型的珩磨操作：装有磨石的旋转工具（芯轴）在孔内往复运动，并用油润滑。过程中，工具扩张磨石使其接触孔表面，去除微量材料，使孔达到合适的尺寸和光洁度。

而在 Triboconditioning 中，磨石被研磨抛光的硬质合金“台阶”取代，油被含钨的工艺液取代。台阶对孔表面的压力与产生的热量相结合，使液体中的钨在亚微米级化学渗入并结合到基材表面。由于钨渗入基材内部，不像其他涂覆耐磨涂层那样会剥落或脱皮（即 Triboconditioning 不是涂层工艺）。它更能抵抗溶剂、燃料和润滑剂的降解。此外，该工艺在珩磨平台表面产生“现态”效果，同时保留底层的珩磨交叉纹路。

汽车发动机气缸和缸套是 Triboconditioning 的典型应用，减少这些部件与活塞环间的摩擦意味着减少能量损失和排放。此外，镜面滚压效果可作为气缸和缸套的“磨合”过程，否则这将在发动机组装首次启动时发生。而且，处理后的零件更适配低粘度润滑剂，在不增加磨损失效风险的前提下提升发动机燃油经济性。

对于气缸套等部件，该工艺在珩磨平台表面产生“现态”表面，同时保留底层的珩磨交叉纹路。

其他适用的汽车部件包括轴承、导管和连杆。该工艺也适用于齿轮和液压组件（如插装阀）。

Sunnen 为其新款珩磨机提供 Triboconditioning 处理，但该技术也可改装到满足精密进给和控制系统要求、能产生工艺所需力的现有设备上。

除了处理内孔表面，ANS 还开发了用于复杂几何外径表面的 Triboconditioning 工艺，包括凸轮轴、曲轴和齿轮齿，可在其他常规机床平台上实施。

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