- •Isbn 966-622–219-2 © а.М. Степанчук, 2012 Вступ
- •1 Закономірності процесу ущільнення
- •1.1 Розподіл щільності в пресовці
- •1.1.1 Бічний тиск і тертя об стінки прес-форми
- •1.1 Вплив мастил на процес ущільнення пресовок
- •1.3 Тиск виштовхування і пружна післядія
- •1.4 Вплив властивостей порошків і параметрів пресування на процес ущільнення порошків
- •2 Залежність густини пресовок від тиску пресування. Основні теорії пресування
- •2.1 Основні визначення
- •2.2 Деформаційний механізм ущільнення
- •2.3 Рівняння пресування по Ждановичу
- •2.4 Рівняння пресування по Бальшину
- •2.5 Рівняння пресування по Куніну і Юрченко
- •2.6 Нові напрями в теорії пресування порошкових тіл
- •2.6.1 Пресування за м.Б.Штерном
- •2.5.2 Пресування за о.П.Реутом, л.С.Богінським, е.Е.Петюшиком
- •3 Практика пресування
- •3.1 Підготовка порошків до пресування
- •3.2 Статичне пресування в прес-формах
- •3.2.I Загальні положення
- •3.2.2 Варіанти пресування (одно - і двостороннє
- •3.3 Устаткування для статичного пресування
- •3.3.1 Пресування на механічних пресах
- •3.3.2 Пресування на гідравлічних пресах
- •3.3.3 Пресування на механо – гідравлічних пресах
- •Ізостатичне пресування
- •4.1 Закономірності ізостатичного пресування
- •4.1.1 Холодне гідростатичне пресування
- •4.1.2 Ущільнення в товстостінних еластичних оболонках
- •4.1.3 Механізм ущільнення при холодному ізостатичному пресуванні та аналітичний опис
- •4.1.4 Гаряче ізостатичне пресування
- •4.2 Технологія та обладнання ізостатичного пресуванн
- •Імпульсні (високошвидкісні) методи пресування
- •5.1 Сутність методів імпульсного пресування
- •5.2 Обладнання та технологія високошвидкісного
- •Пресування
- •6 Формування порошків прокаткою
- •6.1 Загальні застави прокатки
- •6.2 Обладнання та технологія прокатки
- •7 Мундштучне пресування
- •7.1 Загальні застави мундштучного пресування
- •7.2 Технологія та обладнання мундштучного
- •8 Шлікерне литво
- •8.1 Загадьні застави формування шлікерим литвом
- •8.2 Електрофортичне формування
- •8.3 Литво з термопластичних шлікерів
- •9 Вібраційне формування
- •9.1 Загальні застави вібраційного формування
- •9.2 Обладнання і технологія вібраційного пресування
- •Додатки
- •Список використаної та рекомендованої літератури
- •2 Залежність щільності пресовок від тиску пресування.
1.1 Вплив мастил на процес ущільнення пресовок
Більш рівномірному розподілу щільності в пресовках певною мірою сприяє введення мастил в матеріал, який ущільнюється. Застосування мастила при пресуванні – один з кращих способів зменшення зовнішнього тертя і поліпшення пресуємості порошку, що призводить до підвищення і більш рівномірного розподілу щільності по об'єму виробу. Мастила застосовуються з метою:
– зменшувати зовнішнє і внутрішнє тертя і знижувати тиск пресування;
– зменшити тиск виштовхування;
– запобігти схоплюванню в парі пресований брикет – матриця і знос останньої;
– запобігти розсипу порошку.
Мастила діляять на дві групи: інертні і поверхнево-активні.
До інертних мастил відносяться такі, які знижують тертя між порошком і стінками матриці і не діють на порошок. Ці мастила можуть бути рідкими і твердими. Як рідке мастило найчастіше використовується машинне мастило, яке вводиться в порошок в процесі приготування шихти для пресування у кількості 0,5–1,5%. У зв'язку з тим, що інертні мастила практично не мають впливу на щільність, що досягається при пресуванні, іноді для зниження нерівномірності розподілу щільності по висоті пресовки достатньо змазати внутрішні поверхні матриці. У цьому випадку як інертне мастило використовують солідол або суміш олівцевого графіту з солідолом. Проте цей спосіб змащування малопродуктивний і не може бути використаний при автоматичному пресуванні.
Як тверде інертне мастило можна використовувати графіт, дісиліцид молібдену і інші матеріали, які є структурними складовими готових виробів.
Часто як інертні мастила можуть використовуватися зв'язки і пластифікатори, які застосовуються при пресуванні твердих крихких порошкових матеріалів, характеристики яких розглядаються далі.
До поверхнево-активних мастил відносяться такі, які разом із зменшенням тертя полегшують деформацію частинок порошку, знижуючи тим самим тиск, необхідний для досягнення заданої щільності. Механізм дії поверхнево-активних мастил зводиться до адсорбції їх молекул на поверхні частинок порошків з подальшим проникненням їх в гирла мікропор і мікротріщин на поверхні частинок. При цьому виникають значні розклинюючі зусилля, які можуть зруйнувати частинку або полегшити її пластичну деформацію. Як поверхнево-активні мастила можна використовувати олеїнову, пальмінову або бензойну кислоту, стеарати цинку тощо. При цьому найчастіше використовуються їх розчини у вазеліні, ацетоні, бензолі, чотирихлористому вуглеці та інших легколетучих органічних речовин. У цьому випадку після змішування розчину та мастила з порошком, розчинник випаровується і порошок зберігає текучість.
Кількість поверхнево-активного мастила, що вводиться, повинна бути такою, щоб вона могла покрити мономолекулярним шаром всі частинки. У зв'язку з цим її кількість в значній мірі залежить від розміру частинок порошків, їх питомої поверхні. Так, наприклад, при використанні як мастила розчину олеїнової кислоти в бензолі її вводять 3–5 г на 1 кг порошку з розміром частинок 20–50 мкм і I г на I кг порошку з розміром частинок 100–200 мкм.
Введення мастил при пресуванні наряду з позитивним впливом на рівномірність розподілу щільності по об’єму пресовки, має істотний недолік. Вони часто знижують формуємість порошку і, тим самим, міцність пресовок. Це обумовлено тим, що в цьому випадку утворенню якісного металевого контакту між частинками за рахунок схоплювання і зварювання перешкоджають прошарки мастила.
У зв'язку з цим при вирішенні питань, пов'язаних із застосуванням мастил, необхідно враховувати викладене, а також вплив мастил на склад і властивості пресовок і спечених виробів.