Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


17.2. Формование изделий из металлических порошков

Формование заготовок или готовых изделий из металлических порошков осуществляется чаще всего методом холодного одностороннего или двустороннего прессования в металлических формах, а также путем мундштучного или гидростатического прессования.

Технологическая схема прессования в металлической форме приведена на рис.79,а. Навеска порошка 3 засыпается в матрицу 2, затем в нее вставляется пуансон 1, давлением которого порошок уплотняется. После снятия давления изделие выпрессовывается из матрицы. Выпресовка обычно осуществляется пуансоном, при этом матрица устанавливается на подкладное кольцо-вилку (рис.79,в).

Холодное прессование порошков осуществляется под давлением до 1000 МПа, причем меньшие величины давлений используются для сравнительно мягких металлов и сплавов. Плотность отпрессованных изделий зависит главным образом от давления и свойств шихты. Одним из недостатков прессования в металлических формах является неравномерная плотность изделий по высоте и сечению. Для уменьшения неоднородности свойств по объему используют двустороннее прессование (рис.79,б). Для деталей сложной формы применяют прессование с несколькими пуансонами с независимым перемещением. Масса получаемых этим методом изделий обычно не превышает 1,5 кг.

Для получения изделий с большим отношением длины к диаметру применяют мундштучное прессование (рис.80,а). При этом в смесь с целью повышения ее подвижности добавляют до 10 % пластификатора (парафин, стеарин, бакелит и др.). Приготовленная смесь порошка 3 обжимается и продавливается через мундштук матрицы 4. Этим методом можно получать изделия большой длины (прутки, трубки, уголки и др.) из труднопрессуемых порошков вольфрама, бериллия, урана, циркония и других металлов. Получаемые при этом изделия отличаются достаточно равномерной плотностью по всей длине.

В качестве технологического оборудования для получения изделий из порошков наиболее часто применяют гидравлические прессы. Они обеспечивают достаточно высокое давление и плавное уплотнение шихты. Кроме того, они дают возможность осуществлять выдержку под давлением.

Детали пресс-форм изготавливают из углеродистых или легированных инструментальных сталей с последующей их закалкой. Рабочие поверхности пресс-форм при этом шлифуются или полируются.

Гидростатическим прессованием можно получать заготовки сравнительно простой формы и больших размеров, к точности которых не предъявляются особые требования. При этом металлический порошок засыпают в герметичную эластичную оболочку (обычно, резиновую) и помещают в цилиндр высокого давления (рис.80,б). Уплотнение основано на равномерном всестороннем обжатии исходного порошка под давлением жидкости (масла, воды, глицерина). Источником внешнего давления может быть, например, электростатический разряд. Давление жидкости может доходить до 3000 МПа.

Одним из прогрессивных и экономичных методов получения изделий из металлических порошков является холодная прокатка. Этим методом можно получать ленту, полосы и различные многослойные материалы. Прокатка порошков приобрела в последнее время распространение в различных областях техники.

Прокатку можно произвести в вертикальном, горизонтальном и наклонном направлениях (рис.81). Наиболее рациональной является вертикальная прокатка. Схема прокатки ленты в вертикальном направлении приведена на рис.81,а. Порошок 2 непрерывно под действием силы тяжести поступает из бункера 1 в зазор между валками 3. При вращении валков порошок обжимается и вытягивается в ленту или полосу определенной толщины. Применение бункера с одной (рис.81,в) или несколькими перегородками позволяет получать двух и многослойные заготовки из различных материалов.

Прокатка порошков осуществляется без смазки при сравнительно небольшой скорости вращения валков – не более 50об/мин. Толщина лент, прокатываемых непосредственно из порошков, увеличивается с увеличением диаметра валков и уменьшается с увеличением скорости прокатки. Обычно толщина прокатываемой ленты составляет около 1% диаметра вала. Непрерывность процесса обуславливает высокую производительность и относительно небольшие приводные мощности. Легкость автоматизации позволяет использовать этот метод для переработки порошков радиоактивных материалов.

Акулич Н.В. Процессы производства черных и цветных металлов и их сплавов, Гомель 2008

Экспертиза

на главную