Студопедия — Мундштучное выдавливание
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Мундштучное выдавливание






Впервые метод начал применяться в твердосплавной промышленности для изготовления сверл (З.А. Гольдберг). Суть способа – нагретую до пластического состояния спецзаготовку (с пластификатором) продавливают через профилируемый подогретый мундштук, смесь формуется в стержень, сечение которого соответствует форме отверстия в мундштуке. Стержень затем разрезается на части нужной длины. Затем удаляют пластификатор и проводят окончательное спекание. Пластификатор – исключительно парафин, он лучше держит форму и полностью удаляется (без остатка).

Внутри брикета до выдавливания неизбежно остается воздух. После прессования это приводит к образованию вздутий, разрывов, трещин. Кардинальной мерой борьбы с включениями воздуха является вакуумирование смеси в процессе перемешивания и выдавливания.

Другой вид брака – множественные часто расположенные кольцеобразные трещины (расслоения) стержня в плоскости, перпендикулярной направлению выдавливания. Он отсутствует у тонких стержней. При диаметре > 5 мм получать бездефектные стержни не удается.

Причина – возрастающая с ростом диаметра разница в скорости истечения массы в центре и у поверхности стержня. Наружный слой тормозится трением о стенки, поэтому опережающее движение массы по оси сечения создает предпосылки для возникновения растягивающих напряжений в поверхностном слое стержня сразу после выхода его из мундштука. Поэтому на трубках реже появляются такие трещины.

Требуется соблюдать оптимальные условия сопротивления выдавливаемой смеси (хорошая подвижность и достаточный контакт частиц, прочность). Минимальное количество парафина для мелких и крупных порошков составляет – 6-11 %, в зависимости от содержания кобальта и грансостава смеси. Для мелких – больше при одинаковой пластичности.

Условием истечения смеси через мундштук является передача давления через пластификатор при малом числе контактов между частицами порошка. Это обеспечивает свободное взаимное перемещение частиц. В случае малого содержания парафина, когда усилие воспринимается порошком, а парафин находится в ненагруженном состоянии, смесь течь не может. Повышение температуры не помогает, так как трение между частицами делает смесь не способной к истечению, а парафин просто выдавливается, вытекает, как вода из губки. Отсюдапарафин выполняет две основные роли:1) воспринимая давление, препятствует сближению частиц порошка, обеспечивая возможность их взаимного перемещения как единого целого; 2) являясь при 38-42 °С вязкой средой, пластично деформируется под действием нагрузки и выдавливается через мундштук, увлекая частицы порошка.

Сила трения в мундштуке является движущей силой формования, поэтому снижение сопротивления (смазка, подогрев мундштука и др.) приводит к плохому отформовыванию стержней. Минимальное давление, необходимое для истечения, зависит: от содержания парафина; температуры (38...42 °С). Оно может колебаться от нескольких десятков до 150...200 МПа. Зернистость влияет на давление, чем она меньше, тем больше давление. Особенность спекания полученных стержней заключается в удалении па­рафина из формовок в начальный период нагрева. В печах специальной конструкции расплавленный парафин из формовки перемещается под действием капиллярных сил в корракс. С ростом температуры парафин испа­ряется, пары его уносятся водородом и конденсируются на холодных уча­стках или частично сгорают в факеле горящего водорода.

Можно конденсировать парафин не до твердого состояния, а до жидкого (печи специальной конструкции). Есть отдельные спецпечи с t – 800-1000оС. Скорость нагрева в начальной стадии спекания (до 300...500 °С) не должна превышать 5-6 °С в минуту из-за опасности появления трещин, вследствие температурного расширения парафина. При плавлении объем парафина увеличивается в 1,2 раза.

После удаления парафина процесс спекания стержней ничем не отличается от обычного окончательного спекания твердых сплавов. Для получения сверл делается спецмундштук, который сильно отличается по трудоемкости изготовления от других деталей; его делают из твердого сплава, затем шлифуют, канал полируют смесью порошков карбида бора и парафина (продавливанием). Для мундштучного выдавливания труб в контейнере устанавливают иглу, формующую внутреннюю поверхность трубы. В последнее время метод стали использовать для получения изделий переменного сечения. Требуются только конструктив­ные усовершенствования в оборудовании.

Получают также шарики диаметром < 1 мм (резка стержня и обкатка после спекания), резцы, спираль и другие изделия. Есть ссылки на получение стержней, сердцевина которых из ВК20, а наружный слой из ВК6М. Для этого в контейнер концентричными слоями загружали смесь разного состава.

Особенности мундштучного выдавливания твердых сплавов: 1) подготовка смеси с парафином должна гарантировать отсутствие воздушных пор, приводящих к дефектам в изделиях; 2) порошок не уплотняется при выдавливании, так как пространство между частицами заполнено парафином.

Литье под давлением

Разработано во ВНИИТС для твердосплавных смесей.

В основу литья под давлением заложено свойство смеси с определенным количеством парафина приобретать при нагреве высокую пластичность, вплоть до жидкотекучего состояния. Сущность формования заключается в том, что суспензию порошка, сплава парафина и воска (для улучшения литейных свойств), нагретую до 80-90 °С нагнетают под давлением (1,01-6,06)×105 Па в литейную форму и выдерживают до охлаждения и затвердевания. Отливки, извлеченные из формы, спекают по режиму, соответствующему данной марке твердого сплава. Подготовка к литью следующая: сначала готовят смесь парафина и воска (13: 2). Смесь загружают в сушильный шкаф и перемешивают при 90... 120 °С. Затем пластификатор смешивают с порошком сплава из расчета 300 г пластификатора на 4 кг порошка. Литье осуществляют на спецустановке ВНИИТС – УФА-1М. Массу загружают в бак установки с температурой 100-110 °С при непрерывном перемешивании (1,5-2 ч). Воздух отсасывают вакуумным насосом, затем горячую смесь из бака подают в литейную форму под давлением. После охлаждения отливку извлекают и проводят окончательное спе­кание. Большая усадка из-за большой пористости препятствует широкому внедрению метода, в отливках наблюдаются усадочные раковины и трещины при спекании (особенно в изделиях с поперечником > 3 мм). Жидкотекучесть массы позволяет получать изделия с весьма тонкими (» 20 мкм) отверстиями с помощью установки «проволоки – знак», что другими методами недостижимо. После затвердевания знак вытаскивают из отливки.

Шликерное прессование

Твердосплавную смесь смешивают с жидкостью в соотношении, обеспечивающем жидкотекучесть смеси и заливают в форму из высокопористого материала (гипс). Жидкость отсасывается в поры гипса, а порошок оседает на стенках формы. Формовку извлекают, сушат и спекают. Качество изделия зависит от качества изготовления формы, свойств шликера, режимов литья и сушки. Применительно к твердым сплавам впервые было опробовано во ВНИИТС в 1962 г. на смесях ВК6, ВК6М, ВК20. Шликер готовят смешиванием компонентов в шаровой мельнице в течение 2 часов (иначе не стойкий шликер). Для каждой марки твердого сплава готовят свой свой состав шликера.

Отливки сушат двое суток в вате. Спекание происходит в две стадии: I – 650...700 оС, 2 ч нагрев, 1 ч выдержка; II – по режиму сплава. Свойства изделий не отличаются от обычных, но часто встречаются крупные поры. Получают небольшие партии формовок: трубки, стаканы, тигли и т.д. Способ развит мало для твердых сплавов из-за низкой производительности и малого выхода годных изделий.

Метод пластифицированных заготовок.

Метод сыграл большую положительную роль в расширении областей эффективного применения твердосплавного инструмента. В настоящее время он не отвечает возрастающим требованиям и рентабельности производства и экономии сырья (до 20-25 % твердого сплава уходит в стружку). Он заменен другими более прогрессивными методами формования твердосплавных смесей.

Суть метода пластифицированных заготовок, предложенная В.А. Ивенсеном, заключается в пропитке спрессованной и прошедшей первое спекание заготовки расплавленным парафином.

Заготовки, полученные по этому способу (так называемые пластифицированные), легко поддаются обработке металлорежущим инструментом, как мягкие металлы. При обработке резанием образуется стружка в виде чешуек или небольших отрезков сливной стружки, пыление отсутствует. Использованием острого инструмента и небольших подач удается по­лучить весьма чистые поверхности и очень острые ребра, без выкрашиваний. Пластифицированным заготовкам можно придавать почти любую форму путем точения, фрезерования, сверления и других видов обработки на металлорежущих станках

Так, например, этим способом в отечественной промышленности изготовляли разнообразный мелкий цельнотвердосплавный инструмент – фрезы разных типов (зуборезные, шлицевые, угловые, червячные, хвостовые), зенковки, зенкера, развертки, развальцовки, фасонные диско­вые резцы, детали фасонных штампов, мелкие плашки, резьбовые калибры, многоканальные фильеры, а также различные износостойкие детали станков, машин, приборов, например, разрезные люнеты к токарным автоматам, направляющие к лентопротяжным станам, ролики для обжима труб и др.







Дата добавления: 2015-09-04; просмотров: 667. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Тема: Изучение приспособленности организмов к среде обитания Цель:выяснить механизм образования приспособлений к среде обитания и их относительный характер, сделать вывод о том, что приспособленность – результат действия естественного отбора...

Тема: Изучение фенотипов местных сортов растений Цель: расширить знания о задачах современной селекции. Оборудование:пакетики семян различных сортов томатов...

Тема: Составление цепи питания Цель: расширить знания о биотических факторах среды. Оборудование:гербарные растения...

Деятельность сестер милосердия общин Красного Креста ярко проявилась в период Тритоны – интервалы, в которых содержится три тона. К тритонам относятся увеличенная кварта (ув.4) и уменьшенная квинта (ум.5). Их можно построить на ступенях натурального и гармонического мажора и минора.  ...

Понятие о синдроме нарушения бронхиальной проходимости и его клинические проявления Синдром нарушения бронхиальной проходимости (бронхообструктивный синдром) – это патологическое состояние...

Опухоли яичников в детском и подростковом возрасте Опухоли яичников занимают первое место в структуре опухолей половой системы у девочек и встречаются в возрасте 10 – 16 лет и в период полового созревания...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия