11.Холодное прессование в жестких формах. Схемы. Пресс-инструмент. Технологические параметры.
Метод формования порошков, помещенных в жесткие формы приложением внешней, одноосной нагрузки с одной или нескольких сторон при комнатной температуре.
А – одностороннее прессование
Б – двухстороннее прессование
В – двухстороннее прессование на прессе простого действия
Этапы разработки технологического процесса
1 Сбор и анализ исходных данных
Чертеж изделия; Характеристики порошков или формовочных масс; Характеристики прессуемости и спекаемости.
2 Эскизная проработка схемы прессования
Выбор схемы прессования в зависимости от сложности прессовки
Определение направления и скоростей прессования различными элементами прессформы по фазам прессования до выталкивания
3 Геометрический расчет прессформы (внутренние размеры матрицы и размеры пуансонов)
4 Прочностной расчет прессформы (опред-е наружных р-ров матрицы, проверка пуансонов на прочность, выбор материала для изготовления матрицы и пуанс-в)
5 Оформление документации
Классификация прессовок по сложности
1 Прессовки без отверстий с пост сечением по высоте
2 С пост сечением по высоте, но с отверстием при усл h/ 8 3 –||– при усл h/ 8
4 Детали с буртом h/ 65 Детали с буртом h/ 6
6 Детали без отверстий но с несколькими переходами в направл пресс-я
7 Детали с отверстиями, огранич наклонными и кривыми поверхностями
На основе анализа чертежа детали выбирается схема прессования. Схему прессования характеризуют соотношение скоростей и перемещений элементов прессформы и последовательность приложения нагрузки к разл участкам поверхности прессовки. Должна обеспечивать минимальную разноплотность
О
борудование
для холодного прессования
Основной вид оборудования прессы (механические, гидравлические)
1 – электродвигатель 2 – шкив-маховик ременной передачи
3 – Муфта включения 4 – кривошип 5 – ползун 6 – прессформа
7 – стол пресса
Преимущества: Быстроходность и высок производ-ть; простота конструкции и малые габариты
Недостатки: Требует точной регулировки
Гидравлические прессы
1 – электродвигатель 2 – насос
3
– распределитель 4 – бак с раб жидк-тью
5 – рабочий гидроцилиндр 6 – ползун
7 – прессформа
Преимущества: Возможность создания больших усилий
Универсален (не требует точн регулировки)
Возможность реализации выдержки под давл
Недостатки: Низкая скорость и производ-ть
12.Горячее прессование. Схема установки. Технологический регламент.
Горячее прессование – метод совмещающий формование и спекание порошков в едином процессе.
Приемущество – метод позволяет получать порошковый материал с плотностью близкой к теоретической (беспористое состояние). Позволяет прессовать материал без газовых примесей. Позволяет получать крупногабаритные изделия.
Методы нагрева порошков при горячем прессовании:
Материалы прессформ.
Материал для прессформ использующихся при горячем прессовании выбирается в зависимости от среды прессования (окисл., нейтр., вакуум), от температуры прессования (от 500 до 2500С), от давления прессования (от 5 до 100 МПа), от методов нагрева.
А) Графит – применяется при вакуумном горячем прессовании
Приемущества – при Т>1000С он прочнее жаропрочных сталей.
Недостатки – хим. Взаимодействие с мат-ом порошка, быстрый износ матрицы при выпресовке, пористость графита, ограниченность габаритов блоков графита выпускаемых пром-тью (900мм).
Методы улучшения качества графита:
силицирование графита – обработка поверхности графитового изделия жидким кремнием, в результате чего на поверхности образуется карбид кремния повышающий прочность и износостойкость графита.
пиролитическое залечивание пор графита в результате конденсации атомарного углерода полученного термическим разложением (пиролизом) углерод содержащих соединений (природный газ)
упрочнение графитовых прессформ намоткой высокопрочными графитовыми волокнами или тканями.
оксидные материалы – применяются для изготовления прессформ для горячего прессования на воздухе.
жаропрочные бетоны – это материлы полученные из наполнителя (оксиды, карбиды, нитриды) и жидкой связки (жидкое стекло, анизотропный цемент).
жаропрочные сплавы и стали применяются при горячем прессовании при сравнительно невысоких температурах до 800С
Технологический цикл горячего прессования:
1
– пресс гидравлический
2 – плунжер пресса
3 – вакуумная камера
4 – прессформа с порошком
5 – насос высоковакуумный
6 – механический насос предварительного разряжения
7 – нагреватель
Порядок операций:
Загрузка порошка в прессформу – загрузка прессформы в печь – откачка воздуха из вакуумной камеры – нагрев порошка – прессование порошка – охлаждение порошка – выгрузка прессформы – выпрессовка заготовки.
Загрузка порошка в прессформу:
В специально подготовленную графитовую прессформу, с предварительно нанесенной обмазкой на внутреннюю поверхность, для предотвращения взаимодействия порошка с углеродом, засыпают порошок, после сборки прессформы ее транспортируют в камеру печи с помощью грузоподъемных механизмов. Загрузка производится сверху или снизу, после чего печь герметизируется с помощью уплотнителей.
2. Откачка воздуха, вакуумирование.
Производится для создания необходимого разряжения при прессовании. При этом откачивается атмосферный воздух, газы сорбированные на внутренних деталях пчи, газы образовавшиеся в результате химического взаимодействия влаги с примесями и материалом порошка. Откачка производится в 2-е стадии:
А) предварительное разряжение (1*10-1 мм рт.ст.) производится механическим способом.
Б) откачка производится паромасляным насосом до остаточного давления (1*10-3 мм рт.ст.).
3. Нагрев
Производится для дегозации порошка, для снижения сопротивления деформации, для активации диффузионных процессов. В практике температуру нагрева определяют эксперементально.
Технологический регламент цикла горячего прессования.
а – вакуумирование печи;
b – нагрев порошка для дегазации;
c – дегазация порошка;
d – нагрев до рабочей температуры Тр;
е – подогрев порошка по всему объему;
g – приложение давления прессования;
h – рабочий режим;
f – сброс давления прессоваия и отключение нагрева
k – охлаждение.