Повна версія

Головна arrow Товарознавство arrow Технологічні процеси в машинобудуванні

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

Гаряче пресування

При такому пресуванні технологічно поєднуються процеси формоутворення і спікання заготовки з метою отримання готової деталі. Цим методом отримують деталі з твердих сплавів і спеціальних жароміцних матеріалів, які характеризуються високою міцністю, щільністю і однорідністю матеріалу. При гарячому пресуванні застосовують графітові прес -форми. Висока температура порошку дозволяє значно зменшити необхідний тиск. Є й суттєві недоліки: низька продуктивність, мала стійкість прес-форм (4-7 прессовок), необхідність проведення процесів в середовищі захисних газів, які обмежують застосування даного способу.

Гідростатичне пресування

Цей метод застосовують для одержання металокерамічних заготовок, до яких нс пред'являють високих вимог по точності. Пресований порошок 3 (рис. 8.3) засипають у гідронепроникний еластичну гумову або металеву оболонку 2, вміщену в камеру 1, і ретельно утрамбовують. Потім відкачують повітря, щоб він не виділявся з пресованої заготівки і не приводив до утворення в ній тріщин. Далі через оболонку прикладають за допомогою рідини 4 (емульсії, масел) гідростатичний тиск.

Схема гідростатичного пресування

Рис. 8.3. Схема гідростатичного пресування:

1 - герметизована камера; 2 - еластична оболонка; 3 - порошок; 4 - рідина

Тиск рідини р досягає 3000 МПа, що забезпечує отримання заготовок високої міцності і щільності. Відпадає необхідність у застосуванні дорогих прес-форм. Габаритні розміри виготовлених заготовок залежать від конструкції герметизированной камери.

Видавлювання (ізостатичним екструзія)

Цим способом виготовляють прутки, труби та профілі різного перетину. Схема екструдера представлена на рис. 8.4.

Схема пристрою для ізостатичного екструзії

Рис. 8.4. Схема пристрою для ізостатичного екструзії:

1 - приймальний циліндр; 2 - прес-шайба; '3 - пуансон; 4 - стискаюча рідина; 5 - порошок; 6 - ущільнення; 7 - наполеглива плита матриці; 8 - виріб; 9 - матриця

Процес отримання заготовок полягає в видавлюванні порошку 5 через комбіноване отвір матриці прес-форми 9. У порошок додають пластифікатор до 10-12% мас., Що поліпшує процес з'єднання частинок і зменшує тертя об стінки прес-форми. Профіль виготовленої деталі залежить від форми каліброваного отвору. Порожні профілі одержують із застосуванням розсікача, металокерамічні - видавлюванням на гідравлічних і механічних пресах.

Прокатка. Цей спосіб отримання тонких стрічок, смуг, листів з порошків - один з найбільш продуктивних і перспективних способів переробки металокерамічних матеріалів. Методи прокатки розрізняються за способом подачі порошку (горизонтальна або вертикальна подача) та напрямку витікання. Принципова схема прокатки при вертикальній подачі показана на рис. 8.5.

Схема прокатки порошків з вертикальною подачею

Рис. 8.5. Схема прокатки порошків з вертикальною подачею:

а - отримання одношарової стрічки; б - отримання двошаровою стрічки; 1 - бункер; 2 - порошок; 3 - валок; 4 - однорідна стрічка; 5 - перегородка бункера; 6 - других порошок; 7 - біметалічна стрічка

Порошок безперервно надходить з бункера 1 в зазор між валками 3. При їх обертанні відбувається обтиснення і витяжка порошку 2 в стрічку або смугу 4 певної товщини. Процес може бути поєднаний зі спіканнямшихти і остаточною обробкою одержуваних заготовок. У цьому випадку стрічка проходить через прохідну піч для спікання, а потім надходить па прокатку, що забезпечує задану товщину. Прокаткою отримують стрічки з різних металокерамічних матеріалів (пористих, твердосплавних, фрикційних та ін.). За рахунок застосування бункерів з перегородкою 5 (рис. 8.5, б) виготовляють стрічки 7 з різних матеріалів 2 і 6 (двошарові). На рис. 8.6 показана схема прокатки стрічок з горизонтальною подачею порошку.

Схема прокатки порошків з горизонтальною примусовою подачею

Рис. 8.6. Схема прокатки порошків з горизонтальною примусовою подачею:

1 - бункер з порошком; 2 - шнек; 3 - валок

Прокаткою з металевих порошків виготовляють стрічки товщиною 0,02-3,0 мм і шириною до 300 мм. Застосування валків певної форми дозволяє отримати прутки різного профілю, в тому числі дріт діаметром від 0,25 мм до декількох міліметрів.

Спікання і остаточна обробка заготовок

Спікання проводять для ущільнення порошку, більшого заповнення пір, підвищення міцності попередньо отриманих пресуванням або прокаткою заготовок. Внаслідок температурної рухливості атомів порошків одночасно протікають такі процеси, як дифузія, відновлення поверхневих оксидів, рекристалізація та ін. Температура спікання зазвичай становить 0,6-0,9 температури плавлення порошку однокомпонентної системи або нижче температури плавлення основного матеріалу для порошків, до складу яких входять кілька компонентів. Процес рекомендується проводити в три етапи: I - нагрівання до 150-200 ° С (видалення вологи); II - нагрівання до 0,5 температури спікання (зняття пружних напружень і активне зчеплення частинок); III - остаточний нагрів до температури спікання. Час витримки після досягнення температури спікання по всьому перетину становить 30-90 хв.

Збільшення часу і температури спікання до певних значень призводить до зростання міцності і щільності в результаті активізації процесу утворення контактних поверхонь. Перевищення зазначених технологічних параметрів може призвести до зниження міцності за рахунок зростання зерен кристалізації.

Для спікання використовують електричні печі опору або печі з індукційним нагріванням. Для запобігання окислення процес ведуть у нейтральних або захисних середовищах. Можливо повторне пресування і спікання для підвищення щільності і міцності одержуваних заготовок. Необхідної точності досягають за допомогою оздоблювальних операцій: калібрування і обробки різанням.

Калібрують заготовки додатковим пресуванням в спеціальних сталевих прес-формах або продавливанием пруткового матеріалу через калібрований отвір. При цьому підвищується точність і ущільнюється поверхневий шар. Обробку різанням (точіння, свердління, фрезерування, нарізування різьблення і т.д.) застосовують у тих випадках, коли пресуванням не можна отримати деталі заданих розмірів і форм. При механічній обробці металокерамічних заготовок необхідно враховувати їх пористість. Не рекомендується застосовувати звичайні охолоджуючі рідини, які, усмоктуючись в пори, викликають корозію. Просочення маслом пористих заготовок перед обробкою також небажана, оскільки в процесі різання масло витікає з пор і, нагріваючись, димить.

При обробці різанням використовують інструмент, оснащений пластинками з твердого сплаву або алмазу. Для збереження пористості при обробці необхідно застосовувати добре заточений і доведений інструмент.

Описані методи застосовують при виготовленні різних шестерень і зубчастих шківів, втулок і поршнів амортизаторів, деталей з антифрикційних і фрикційних матеріалів для роботи в різних гальмівних та передавальних вузлах, різних фільтруючих елементів з металевих порошків.

 
<<   ЗМІСТ   >>