Metode de bază de presare, portal metalurgic

Principalele metode de formare a produselor din pulberi metalice sunt:

presare în matrițe;
presare izostatică;
pulberi de rulare;
comprimarea gurii;
alunecare prin alunecare;
dinamică presare.

Formarea prin presare

Presarea în matrițe este cea mai obișnuită datorită faptului că furnizează componente care practic nu sunt supuse prelucrării.

Aplicarea în matrițe poate fi una și una față-verso. Presarea unilaterală este utilizată la fabricarea produselor cu configurație simplă, în care raportul lungimii sau înălțimii la diametru sau grosime nu depășește 3.

Dimensiunile produsului comprimabil într-o direcție perpendiculară pe direcția de presare sunt determinate de dimensiunile cavității matriței și sunt stabile pentru această matriță. Dimensiunea în direcția de apăsare (înălțime) poate varia în funcție de fiecare apăsare succesivă.

Prepararea produselor specificate înălțime se poate realiza fie prin compresie folosind limitatoare de înălțime (așa-numitele presare opritorul) când cursa de presare a pistonului este limitată de dopuri speciale, fie prin apăsarea indicatorului de control a presiunii sau a gabaritului. Apăsarea opritorul asigură o productivitate ridicată și obține produse cu dimensiuni care depind de caracteristicile de oscilație ale pulberii datorită influenței acesteia asupra încovoierii. Metoda de presare presiune bazată pe prezența unui potrivire exactă între presiunea aplicată și densitatea brichetelor compactat pentru fiecare grad de pulbere.

Operațiunea de presare datorată caracteristicilor specifice impune restricții asupra formei și dimensiunilor produselor apăsate. De exemplu, este imposibil să se obțină produse cu depresiuni laterale, care trebuie fabricate prin prelucrare suplimentară. Orificiile perpendiculare pe direcția de presare trebuie forate după operațiile de presare și sinterizare.

Cele mai frecvente tipuri de brichete de căsătorie comprimat sunt fisuri rassloynye (pachet) și fețele varsare. Motivele sunt exfoliat modul de compresie incorect (presiune de presare ridicată prin utilizarea pulberilor neplastice cu mare încovoierii), design necorespunzător mucegai și peretele său slab tratate, umplere neuniformă a încărcăturii matriței cavității și de alți factori.

La presarea la cald se utilizează matrițe de grafit sau matrițe din oțel rezistent la căldură. În acest caz, procesul de presare este în general combinat cu sinterizare, deoarece temperaturile de presare la cald utilizate sunt de 0,5 până la 0,8 Tm. componenta principală a amestecului.

Presarea izostatică

Isostatic se numește presare într-o coajă elastică sub acțiunea compresiei totale. Dacă forța de compresie este creată de un lichid, presarea este numită hidrostatică, iar dacă gazul este gaz-static.

În presarea hidrostatică, pudra este turnată în carcasa de cauciuc, plasată într-o cameră de lucru a hidrostaticului, în care presiunea necesară este creată de lichid folosind o pompă de înaltă presiune.

Ca lichid, ulei, apă, glicerină pot fi folosite. În această formă de presare, nu există aproape nici o frecare a particulelor de pulbere împotriva pereților carcasei, deoarece acelea care sunt adiacente învelișului se mișcă cu ea. Egalitatea și uniformitatea forțelor de compresie în toate direcțiile conduc la faptul că presiunea laterală este egală cu una. Densitatea diferitelor secțiuni ale compactului rezultat este practic aceeași.

Pulberea din carcasă este supusă vibrațiilor înainte de aplicarea presiunii asupra acesteia pentru a asigura o densitate uniformă de umplere și degazare, deoarece aerul prezent în porii plăcii de umplere va împiedica compactarea.

Presarea hidrostatică produce cilindri, țevi, bile și alte produse. Dezavantajele presării hidrostatice includ dificultățile în obținerea de brichete cu dimensiuni apropiate de cele specificate și necesitatea prelucrării mecanice în fabricarea produselor cu forme și dimensiuni precise, precum și a productivității scăzute a procesului.

Presarea gazo-statică nu a devenit încă răspândită datorită complexității construcției dispozitivelor de presare. Se poate efectua la temperatura camerei sau la temperaturi ridicate. Presarea la temperaturi ridicate este combinată cu procesul de sinterizare și permite obținerea produselor de aproape orice material cu o densitate relativă apropiată de cea teoretică.

Înfășurarea pulberilor

Înfășurarea pulberilor metalice este o turnare într-o laminor. Esența metodei de rulare este de a alimenta pulberea în spațiul dintre două role care se rotesc unul față de celălalt.

Prin forțe de frecare externă, pulberea este antrenată în spațiul gol și compactată într-un articol cu o rezistență suficientă pentru a-l transporta la sinterizare. Debitul de pulbere în rulouri poate fi liber atunci când intră în zona de deformare sub acțiunea propriei sale mase și sub presiune, când pulberea este introdusă în role prin forță, prin intermediul unor dispozitive speciale. De exemplu, alimentarea pulberii pe role prin intermediul unui dispozitiv cu șurub, atunci când presiunea de presurizare a pulberii în centrul de deformare este creată datorită diferenței dintre productivitatea șnecului și capacitatea rolelor.

Grosimea și densitatea piesei de prelucrat depind de compoziția chimică și granulometrică a pulberii, de forma particulelor sale, de presiunea pulberii pe role, de starea suprafeței rolelor și de alți factori. La rulare, fiecare particulă, în funcție de forța de presare și de forma particulelor, va avea grade diferite de deformare și densități diferite. Particulele formei sferice vor fi mai puțin deformate decât particulele de formă dendritică sau aciculară, iar preforma acestor particule va avea o densitate mai mică. În plus, preforma particulelor cu o suprafață foarte dezvoltată are o densitate crescută.

continuă procesul de laminare Pulbere începând de la ea în rulouri și la ieșirea cilindrilor este împărțită în trei perioade. În prima perioadă, care este numită perioada inițială instabilă. preforme are o grosime variabilă și densitate, deoarece densitatea zonei de deformare de umplere pulbere variază în înălțime. În timpul rotației cilindrilor în spațiul dintre deformabile particulele de pulbere antrenate care provoacă disjoining acțiune și noul lot de pulbere alimentat în fanta de laminare. Atunci când un proces care implică compactare pulbere și este echilibrată de rezistența de deformare elastică a morii, vine a doua perioadă, perioada constantă numită laminare, în care semifabricatul care iese din rola are o densitate uniformă. În a treia perioadă, numită non-staționare. fenomenele inverse apar în legătură cu descărcarea rulourilor de laminare.

În perioadele inițiale și finale, în paralel cu modificarea densității, presiunea pulberii se schimbă pe role și, ca rezultat al deformării elastice a morii, se modifică grosimea piesei de prelucrat. În această privință, atunci când pulberile de rulare tind să maximizeze durata acestor perioade și secțiunile finale ale semifabricatelor sunt tăiate, deoarece sunt de obicei neomogene în densitate.

Pulberea poate fi rulată într-o stare rece sau caldă. Deplasarea la temperatura camerei este cea mai simplă, dar mai puțin eficientă decât rularea pulberii încălzite.

Preformele după laminare sunt de obicei sinterizate în cuptoare continue într-o atmosferă protectoare.
În unele cazuri, după sinterizare, una sau mai multe role de re-etanșare și sinterizări sunt utilizate pentru a asigura prepararea preformei cu proprietățile dorite. Odată cu rularea simultană a mai multor pulberi care diferă în proprietățile metalelor sau în pulberi și tablă, se obține o laminare multistrată.

Laminare a pulberilor metalice utilizate pentru producerea de preforme structurale, electrice, frecare și articole de antifricțiune (bandă, foaie, sârmă, etc.), precum și în producția de filtre și alte articole poroase pentru curățare medii diferite.

tipping de presare

Punerea sub presiune se referă la formarea de semifabricate prin împingerea unui amestec de pulberi cu un plastifiant printr-o deschidere în matriță.

Prin apăsarea piesei bucale, este posibilă împingerea piesei bucale sau a unui amestec de pulbere cu un liant sau o preformă pre-presată care este preîncălzită înainte de presare.

Ca plastifiant se utilizează parafină, alcool polivinilic, amidon, bachelită. Bascularea comprimarea eficientă în producerea de bare, tuburi, unghiuri, și alte articole mari de-a lungul lungimii materialelor necompresive, inclusiv metale și compuși refractare, aliaje și alte solide.

Alunecare prin alunecare

Alunecarea prin alunecare este o metodă de fabricare a produselor prin turnarea unei suspensii, care este o suspensie omogenă concentrată a pulberii într-un lichid, într-o formă poroasă, urmată de uscare. În acest caz, procesul de turnare este realizat fără aplicarea presiunii exterioare. Uneori acest proces de turnare se numește turnare prin alunecare.

Pentru a pregăti alunecarea, se utilizează pulberi foarte fine, suspensia acestora în lichid (soluții bazate pe apă și alcool) este uniformă și stabilă pentru o perioadă lungă de timp. Alunecarea conține o anumită cantitate de aditivi (acizi, alcalii, diferite săruri) care împiedică acumularea de particule și îmbunătățesc umezirea particulelor de pulbere și pereții mucegaiului cu lichid.

Forma pentru turnarea prin alunecare este făcută din ghips, ceramică poroasă, oțel inoxidabil și alte materiale similare.

Sticla este obținută prin turnarea șlamului într-o formă de absorbție a umezelii, lichidul din care este îndepărtat prin pori. Mecanismul de formare constă în depunerea directă a particulelor solide pe pereții matriței sub acțiunea fluxurilor direcționate de fluid. Fluxurile apar ca urmare a absorbției lichidului în porii matriței sub influența de rărire sau sub influența forțelor centrifuge în timpul modeirii prin alunecare centrifugală.

Rata de creștere a stratului solid depinde de viteza de îndepărtare a lichidului, de dimensiunea particulei, de raportul dintre fazele solide și cele lichide în suspensie, temperatura, numărul de aditivi. Legătura dintre particule se datorează în principal angajării mecanice.

Preforma rezultată este extrasă din matriță și supusă uscării și sinterizării. Pentru a facilita îndepărtarea piesei formează o suprafață interioară acoperită cu un strat subțire de material special (săpun, grafit, hârtie, talc), setabile anti cu materialul de formare.

Produsele obținute prin turnare prin alunecare, datorită porozității inițiale mari, care poate ajunge la 60%, în timpul sinterizării, duc la o contracție semnificativă. Cu toate acestea, densitatea produselor după sinterizare este suficient de mare și uniformă în volum.

Metoda formării prin alunecare produce produse de forme complexe (țevi, creuzete, lame de turbine etc.), care sunt dificil de obținut prin metode tradiționale de presare, în special în cazul compactării materialelor pulverulente.

Turnare dinamică

Formarea dinamică este un proces de presare care utilizează încărcături impulsive sau vibrații. O caracteristică distinctivă a acestei matrițe este viteza ridicată de aplicare a încărcăturii la pulberea compactabilă. În acest sens, se numește deseori de mare viteză.

Sursa de energie este energia de explozie a încărcăturii explozive, un val de șoc de intensitate mare care apare atunci când energia electrică acumulată este descărcată și acționează asupra materialului prin lichid, energia gazului comprimat și vibrații.

Când energia explozie exploziv formarea respectivei anumite dispozitiv de viteză, lovind poansonul de presare sau transmise unei pulberi compresibile prin lichid sau afecta pulberea compresibil, închis într-un înveliș sau un container flexibil, din metal cu pereți subțiri. Un astfel de tip de presare de mare viteză are ca rezultat eliberarea căldurii și încălzirea porțiunilor interparticulare de contact, ceea ce facilitează procesul de deformare. Ca urmare, densitatea semifabricatelor atinge o valoare mai mare decât în cazul metodelor convenționale de presare cu sarcini de viteză redusă.

Un fel de turnare dinamică este o presare dinamică la cald (metoda BPH). Metoda se bazează pe turnarea prealabilă la rece a țaglei poroase din încărcătura de pulbere a unei compoziții date, încălzirea sa ulterioară și presarea cu sarcini dinamice. Această metodă permite obținerea de produse practic non-poroase de dimensiuni precise și cu o puritate superioară a suprafeței.

În modelarea vibrațională se folosește efectul efectului favorabil al vibrațiilor asupra procesului de compactare, care este asociat cu distrugerea legăturilor interparticulare și îmbunătățirea mobilității reciproce a particulelor. Drept rezultat, o umplutură densă a particulelor este realizată la presiuni de presare mai mici și este asigurată o uniformitate ridicată a distribuției densității peste volumul țaglei.

Energia vibrativă este folosită pentru depășirea inerției și a rezistenței elastice a sistemului vibrator și pentru depășirea inerției, forțelor de frecare și a aderenței pulberii compacte. În cazul compactării unei mici pulberi, rolul principal îl joacă inerția și proprietățile elastice ale sistemului. Prin urmare, pentru a asigura cel mai avantajos mod de etanșare, trebuie să alegeți frecvența vibrațiilor mai aproape de frecvența naturală a oscilațiilor sistemului. Atunci când masele mari ale pulberii sunt densificate, rolul fundamental va fi jucat de frecvența naturală a vibrațiilor stratului de particule și de forța de cuplare dintre acestea. Prin urmare, frecvența de vibrație este selectată mai aproape de cea rezonantă sau de sistemul de vibrații sau în raport cu masa compresibilă a pulberii. Cu alegerea corectă a frecvenței, a accelerației și a amplitudinii vibrațiilor, densitatea și rezistența compacts este mai mare decât în cazul presării statice.

În toate cazurile care necesită presiuni înalte în presare statică, utilizarea vibrațiilor va fi benefică. Aplicarea cea mai eficientă a vibrațiilor în timpul presării pulberilor de metale neplastice și fragile, la care nu pot fi aplicate presiuni statice ridicate din cauza distrugerii brichetelor rezultate.

Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare