Оборудование для прессования металла

Алан-э-Дейл       10.08.2022 г.

Введение

пиvиvпаа —а^ 1. МЕТОДЫ ПРЕССОВАНИЯ2^ . ТЕХНОЛОГИЯ ПРЕССОВОГО ПРОИЗВОДСТВА^ 3. Заготовки для прессования^ 4. Подготовка и эксплуатация оборудования для прессового производства4.1 Контейнеры4.2. Пресс-штемпели и пресс-шайбы4.3. Иглы и оправки4.4. Матрицыо^ 5. ПРЕССОВАНИЕ СПЛОШНЫХ ПРОФИЛЕЙ ПОСТОЯННОГО СЕЧЕНИЯ^ 6. ПРЕССОВАНИЕ ПРОФИЛЕЙ ПЕРЕМЕННОГО СЕЧЕНИЯ6.1. Схемы прессования профилей с одной законцовкой

  1. невозможно обеспечить соосность профильной и законцовочной частей при прессовании профилей с короткой профильной частью. Поэтому при изготовлении коротких профилей профильную часть приходиться прессовать длины, чтобы при выдвижении мундштука, для смены матрицы, ее передний конец оставался в направляющей, вследствие чего выход годного низок.
  2. вследствие упругой разгрузки инструмента, при отключении пресса для смены матрицы, на изделии в месте перехода от одной ступени профиля к другой остаются характерные отпечатки.

6.2. Прессование профилей с двумя законцовками^ 7. ПРЕССОВАНИЕ ТРУБ И ПОЛЫХ ПРОФИЛЕЙ ПОСТОЯННОГО СЕЧЕНИЯ

  1. Вследствие большой величины поверхности контакта оправки с деформируемым металлом возникают значительные силы трения, вызывающие интенсивный разогрев прессуемого металла, что при увеличении скорости истечения приводит к появлению трещин на внутренней поверхности труб. По этому скорости истечения при прессовании с неподвижной оправкой ниже в 1,5…2 раза, чем с подвижной.
  2. Резко повышаются напряжения в оправках и значительно снижается их стойкость.
  3. Увеличивается усилие прессования.

^ 8. ПРЕССОВАНИЕ ТРУБ ПЕРЕМЕННОГО СЕЧЕНИЯ8.1 Прессование труб со ступенчато изменяющимся сечением8.2. Прессование труб с наружными утолщениями8.3 Прессование труб с внутренними утолщениями8.4. Прессование со сваркой труб и полых профилей^ 9. ПРЕССОВАНИЕ ПАНЕЛЕЙ,

Форма прессуемой панели V
Коэффициент ширины 1 1,6 2 2,2 2,35

/~~\_/~\^ 10. ПРАВКА ПРЕСС-ИЗДЕЛИЙ10.1. Правка растяжением10.2. Правка на ролико-правильных машинах^ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

  1. Райтбарг Л.Х. Производство прессованных профилей.–М.: Металлургия, 1984.
  2. Бережной, В.Л., Щерба В.Н., Батурин А.И. Прессоваие с активным действием сил трения.–М.: Металлургия, 1988.
  3. Манегин Ю.В.,Суслов А.Г. Горячее прессование стальных профилей.–М.: Металлургия, 1992.
  4. Жолобов В.В., Зверев Г.И. Прессование металлов.–М.: Металлургия, 1971.
  5. Ерманок М.З. Прессование труб и профилей специальной формы.–М.: Металлургия, 1992.

Поиск по сайту:  

Описание метода прессования полимерных композитов

Прессование  полимерных композиционных материалов (ПКМ) заключается в пластической деформации материала при одновременном воздействии на него тепла и давления и в последующей фиксации формы изделия. Прессование композитов проводится, как правило, в пресс-формах, конфигурация полости которых соответствует конфигурации будущего изделия.

Пресс-формы устанавливаются на прессах, назначение которых – создание необходимого давления прессования. Помещенный в пресс-форму холодный или предварительно подогретый материал  разогревается до температуры прессования и, подвергаясь под давлением прессования деформации одномерного течения, заполняет полость формы и одновременно уплотняется.

Фиксация формы изделия происходит в результате отверждения реактопластов или охлаждения термопластов, либо охлаждения под давлением до температуры ниже температуры стеклования полимеров (для термопластов).

Параметры процесса прессования полимерных композиционных материалов: начальная температура полимерного композиционного материала и пресс-формы, удельное давление и скорость его приложения, время выдержки в пресс-форме, температура извлечения изделия из пресс-формы, давление прессования 0,01 -250 Мпа. При переработке реактопластов решающее влияние на режимы оказывает скорость отверждения, а при прессовании термопластов – скорость охлаждения сформованного изделия.

Оборудование для прессования ПКМ: прессы.

Метод прессования применяется: для получения изделий сложной формы, разнообразных размеров и толщин из полимерных композитных материалов с порошкообразными, волокнистыми, листовыми волокнистыми наполнителями на основе термопластичных и реактивных связующих.

Метод прессования  полимерных композитов имеет разновидности:

  • прямое прессование (горячее или компрессорное);
  • литьевое прессование (трансферное);
  • профильное прессование (штранг-прессование).

Термореактивные препреги

Преимущества термореактивных препрегов — в их способности конструировать многослойные платы последовательно, а также в широких промышленных возможностях для прессования при температуре их затвердевания. Как говорилось ранее, основная проблема термореактивных препрегов — это относительно высокие диэлектрические потери. Идеальный препрег имел бы низкие потери и способность выдерживать многочисленные циклы прессования без опасности расслоений.

Два продукта были разработаны для того, чтобы воспользоваться термореактивными способностями материала для последовательного прессования, а также свойствами низкой потери электроэнергии ПТФЭ-ос-нований. В. Л. Кор изобрел материал Speedboard С («быстрая плата») — термореактивный препрег с низкими диэлектрическими потерями для склеивания ПТФЭ-осно-ваний. В основном Speedboard С — это сополимер ПТФЭ с термореактивным эпоксидным полимером, заполняющий пространство между частицами ПТФЭ при его сшивке. Speedboard С обладает уровнем потерь ниже, чем стандартные эпоксидные термореактивные препреги, а также свойствами термического отверждения, позволяющими осуществлять последовательное прессование многослойных печатных плат. Speedboard С — достаточно дорогой материал по сравнению с другими препрегами или склеивающими пленками.

Таконик изобрел TacPreg — препрег с низким уровнем потерь для СВЧ-плат и цифровых устройств. В отличие от Speedboard С, этот термореактивный полимер заполняет

всю площадь ПТФЭ-препрега. Во время написания этой статьи TacPreg обладал диэлектрической проницаемостью 3,2. ВТ-эпоксид-ная смола на поверхности препрега позволяет осуществлять многочисленные последовательные прессования при температуре прессования и давлении, которые способна обеспечить большая часть современного оборудования. TacPreg — относительно недорогой материал по сравнению с обычными склеивающими пленками, используемыми для соединения ПТФЭ в многослойные структуры, и очень недорогой по сравнению со Speedboard С.

Шликерное формование

Шликерное формование является способом изготовления изделий путём заливки шликера, представляющего собой однородную концентрированную взвесь порошка в жидкости, в пористую форму с последующей сушкой. При этом процесс формования совершается без приложения внешнего давления. Иногда этот процесс формования называют шликерным литьём.

Для приготовления шликера используют очень мелкие порошки, взвесь которых в жидкости (растворы на основе воды и спирта) однородна и устойчива в течение длительного времени. Шликер содержит некоторое количество добавок (кислоты, щелочи, различные соли), препятствующих скапливанию частиц и улучшающих смачивание частиц порошка и стенок формы жидкостью.

Форму для шликерного формования изготавливают из гипса, пористой керамики, нержавеющей стали и других подобных материалов.

Заготовку получают путем заливки шликера во влагопоглощающую форму, жидкость из которой удаляется через поры. Механизм формования заключается в направленном осаждении твердых частиц на стенках формы под действием направленных потоков жидкости. Потоки возникают в результате впитывания жидкости в поры формы под влиянием разрежения или под воздействием центробежных сил при центробежном шликерном формовании.

Скорость наращивания твердого слоя зависит от скорости удаления жидкости, размера частиц, соотношения между твердой и жидкой фазами в шликере, температуры, количества добавок. Связь между частицами обусловлена в основном механическом зацеплением.

Полученная заготовка извлекается из формы и подвергается сушке и спеканию. Для облегчения удаления заготовки внутреннюю поверхность формы покрывают тонким слоем специального вещества (мыло, графит, бумага, тальк), препятствующего схватыванию с формируемым материалом.

Изделия, полученные шликерным формованием, вследствие большой исходной пористости, которая может достигать 60%, при спекании дают значительную усадку. Однако плотность изделий после спекания получается достаточно большой и равномерной по объёму.

Методом шликерного формования изготавливают изделия сложных форм (трубы, тигли, турбинные лопатки и др.), которые трудно получить традиционными методами прессования, особенно в случае уплотнения хрупких порошкообразных материалов.

Термопластичные склеивающие пленки

Необходимо отметить, что соединяющие пленки и препреги предназначены для того, чтобы заполнять пространство между внутренними слоями после травления рисунка, в результате чего происходит механическое соединение слоев. Сплавление ПТФЭ, независимо от механического склеивания, объединяет молекулы ПТФЭ и является отличным способом для последовательного прессования. Некоторые термопластические склеивающие пленки можно использовать в печатных платах, например хлортрифторэ-тиленовые (CTFE), фторированные этилпро-пиленовые (FEP), политетрафтроэтилено-вые (ПТФЭ) и полиэтиленовые. CTFE используется для объединения многослойных ПТФЭ-материалов с середины 1970-х годов. Он известен под названиями «Таконик Так-бонд НТ 1.5», «Арлон 6700», «Роджерс 3001».

Температура плавления CTFE составляет приблизительно 193 °С и, следовательно, в меньшей мере подходит для многослойных плат, которые, как мы увидим, работают при более высоких температурах (например, при конвекционном оплавлении припоя). Точка плавления для FEP — 260 °С. Эта пленка позволяет оперировать температурами конвекционного оплавления припоя. Использование FEP вместе с CTFE ограничивает возможности последовательного прессования. ПТФЭ или наполненная кварцем пленка иногда используются при сплавлении для того, чтобы лучше заполнить пространство между рельефами проводников на слоях многослойных плат. Точка плавления ПТФЭ

выше 332 °С, таким образом, он может выдержать последующие высокотемпературные процессы. При сплавлении ПТФЭ с 18-микронными или 35-микронными (по высоте) проводниками склеивающая пленка не нужна, но она может понадобиться, если высота проводников превысит 50 мкм. Полиэтилен как склеивающая пленка используется очень редко. Температура плавления полиэтилена колеблется от 88 до 121 °С в зависимости от плотности полимера и от того, подвергалась ли эта пленка облучению, увеличивающему сшивку молекул.

Основное преимущество использования термопластических склеивающих пленок — это их низкий уровень диэлектрических потерь. Многослойные платы ПТФЭ хорошо известны благодаря своим замечательным электрическим свойствам, а использование эпоксидных препрегов, обладающих высокими диэлектрическими потерями, может все испортить. Склеивающие пленки могут и не обладать постоянными диэлектрическими свойствами для того, чтобы точно подбирать ламинаты, влияние этих свойств может быть незначительным и плата может конструироваться с учетом этих различий.

Рич Трайн

СВЧ-диэлектрики из политетрафторэтилена (ПТФЭ) все чаще применяются как в СВЧ-платах, так и в высокопроизводительных цифровых устройствах. Высокие частоты и скорость передачи данных требуют использования материала с очень низкими электрическими потерями, высокой диэлектрической проницаемостью и узким допуском по толщине. Основания из ПФТЭ обладают всеми этими характеристиками, а также превосходной пропускной способностью, которая позволяет широко использовать данный материал. Конструкторы постоянно ищут способы сохранить вес и габариты изделий, а также стремятся к созданию сверхплотных многослойных схем. Исторически возможности прессования МПП из ПТФЭ со сверхплотными слоями были ограничены, поэтому количество слоев тоже было ограничено двумя.

Существует четыре типа МПП из ПТФЭ-мате-риалов: одноразовое прессование, все из ПТФЭ-оснований; одноразовое прессование из смеси диэлектриков; последовательное прессование, все из ПТФЭ-оснований; и, наконец, последовательное прессование из смеси диэлектриков.

Чаще всего многослойные СВЧ-платы — это простые трехслойные платы, в структуре которых присутствуют ПТФЭ-материалы, объединенные при помощи соединяющей пленки или в результате сплавления в одно целое. Такие платы производились многие годы, но не в таких объемах, которые можно было бы назвать средними или большими. Другой тип плат был создан в последнее десятилетие. Это смешанный диэлектрик, в котором высокочастотная схема нанесена на ПТФЭ-основание и соединена с эпоксидным основанием, на котором размещается схема, обрабатывающая низкочастотный или цифровой сигнал. Преимущество такого типа многослойного материала в том, что он позволяет уменьшить габариты и использовать для склейки стандартный эпоксидный препрег, который обычно используется в большинстве плат.

Другие схемы могут использовать комбинацию ПТФЭ-материалов и других типов оснований для создания плат с четырьмя и более слоями, обычно при этом требуется многослойное или последовательное прессование. Последовательное прессование относительно простое и используется уже в течение многих лет. Основные материалы для него —

термореактивные эпоксидные материалы. В типичном последовательном прессовании участвует несколько слоев, спрессованных вместе, которые затем просверливают и на которые наносят гальваническое покрытие. После этого объединяют еще большее количество слоев. При использовании термореактивных эпоксидных плат можно соединять слои, просверливать их, наносить гальваническое покрытие столько раз, сколько нужно, до тех пор, пока плата не будет закончена.

До недавнего времени ПТФЭ-основания имели ограничения в создании многослойных структур из-за сложности последовательного прессования. Вся сложность заключалась в том, что соединяющая пленка, которая использовалась для соединения ПТФЭ-оснований, была термопластичной и любые термические воздействия (другой цикл прессования) выше точки плавления склеивающей пленки обычно приводили к расслоению. Некоторые платы делали в два этапа. При последовательном объединении для первого прессования использовалась склеивающая пленка с относительно высокой температурой плавления, а для второго прессования — склеивающая пленка с меньшей температурой плавления. Однако для трех и более последовательных этапов прессования лучше всего использовать термореактивное склеивание слоев или сплавление. Сплавление — это прессование полимерной конструкции при высокой температуре. Температура прессования — около 370 °С. Это превышает возможности многих промышленных прессов, но представляет эффективный способ для объединения ПТФЭ-оснований. В некоторых случаях ПТФЭ-пленка используется для склейки, чтобы лучше заполнить пространство внутреннего контура.

Выберите регион

Россия

  • Алтайский край
  • Белгородская область
  • Брянская область
  • Владимирская область
  • Волгоградская область
  • Вологодская область
  • Воронежская область
  • Ивановская область
  • Иркутская область
  • Кабардино-Балкарская Республика
  • Калужская область
  • Кемеровская область
  • Кировская область
  • Краснодарский край
  • Красноярский край
  • Курганская область
  • Курская область
  • Ленинградская область
  • Липецкая область
  • Московская область
  • Нижегородская область
  • Новгородская область
  • Новосибирская область
  • Омская область
  • Оренбургская область
  • Орловская область
  • Пензенская область
  • Пермский край
  • Псковская область
  • Республика Адыгея
  • Республика Башкортостан
  • Республика Дагестан
  • Республика Коми
  • Республика Крым
  • Республика Марий Эл
  • Республика Мордовия
  • Республика Татарстан
  • Республика Хакасия
  • Ростовская область
  • Рязанская область
  • Самарская область
  • Саратовская область
  • Свердловская область
  • Смоленская область
  • Ставропольский край
  • Тамбовская область
  • Тверская область
  • Томская область
  • Тульская область
  • Тюменская область
  • Удмуртская Республика
  • Ульяновская область
  • Ханты-Мансийский АО — Югра
  • Челябинская область
  • Чувашская Республика
  • Ярославская область

Обратное прессование

При обратном прессовании алюминия матрица располагается на переднем конце полого пресс-штемпеля и перемещается вместе с ним внутрь контейнера (рисунок 3) . В этом случае отсутствует относительное перемещение между заготовкой и контейнером. Поэтому нет сил трения между поверхностью заготовки и контейнером. Отсутствует также перемещение центра заготовки относительно периферийных участков заготовки. Изменение нагрузки и давления с продвижением пресс-штемпеля для обратного прессования показано на рисунке 2. Обратное прессование применяют обычно для прессования трудно прессуемых сплавов и при жестких требованиях по размерам поперечного сечения и однородности свойства по сечению и длине профиля.

 Рисунок 3

Прессование

Прессование широко применяется для обработки металлов как с низкими, так и высокими пластическими свойствами благодаря осуществлению трехосного сжатия, повышающего пластичность металла и позволяющего значительно деформировать его. Прессованием получают изделия из высокоуглеродистой и легированной стали, алюминия, титана и их сплавов, а также других металлов. Широко используют прессование для производства прутков, труб, различных профилей из алюминиевых, медных, никелевых сплавов. В сравнении с прокаткой прессование обеспечивает быстрый переход от одного размера и формы изделий к другим, возможность получения сплошных и полых профилей самых сложных очертаний. К недостаткам прессования следует отнести высокие отходы металла, большую неравномерность механических свойств по длине и поперечному сечению изделия, сравнительно низкие скорость и производительность процесса. Основное условие успешного применения прессования обеспечивается правильным выбором температурно-скоростного режима с учетом физико-механических свойств прессуемых металлов и сплавов. Процесс прессования в первую очередь характеризуется степенью деформации металла ε, скоростями прессования (движения пуансона) σпр и истечения металла из отверстия матрицы σис, коэффициентом вытяжки μ = σис/σпр. При разработке технологических операций размеры заготовки следует принимать исходя из минимально допустимой вытяжки, что обеспечивает однородность структуры и оптимальные свойства металла в изделии. Для изделий, не подвергающихся дальнейшему деформированию, минимальная вытяжка должна быть десятикратной. На качество получаемого изделия влияет также скорость прессования. Пластичные металлы и сплавы прессуют с повышенными скоростями. Например, скорость истечения металла при прессовании медных труб составляет 5 м/с при коэффициенте вытяжки μ =100. Для алюминия скорость истечения 25 м/с, для стали — 8 м/с при той же вытяжке. Для малопластичных материалов, например сплавов магния, скорость истечения составляет только 0,5 м/с.

Характерным примером использования прессования является получение прутков с прямым и обратным истечением металла. Заготовку, нагретую до необходимой температуры, помещают в контейнер. При прямом истечении металла (прямом прессовании) (рис. 3.5, а) в одном конце контейнера в держателе устанавливают матрицу, которая имеет отверстие, равное сечению прессуемого изделия. С другого конца в контейнер входит пуансон, на конец которого надевают пресс-шайбу, диаметр которой несколько больше диаметра пуансона. Шайба предохраняет пуансон от износа и уменьшает трение о направляющую втулку. Пуансон через шайбу передает давление на заготовку и заставляет металл вытекать из отверстия в матрице, в результате чего образуется прессованное изделие. Для уменьшения охлаждения слитка перед началом прессования втулку подогревают. При обратном истечении металла (обратном прессовании) (рис. 3.5,6) на пустотелом пуансоне закрепляется матрица, через отверстие которой истекает металл заготовки навстречу движению пуансона. В зависимости от диаметра изделия и мощности пресса матрицы для прессования прутков имеют одно или несколько отверстий.

Рис. 3.5. Принцип процесса прессования: а — прямое прессование; б — обратное прессование 1 — заготовка; 2 — держатель матрицы; 3 — изделие; 4 — матрица; 5 —пуансон; 6 — направляющая втулка; 7 — пресс-шайба; 8 — контейнер

При прессовании труб для прошивки отверстия в заготовке применяют иглы, которые устанавливают в иглодержателе. Внутренний диаметр трубы определяется диаметром иглы. Заготовка в начале прессования трубы распрессовывается, заполняя контейнер, затем слиток прошивается иглой, причем выдавленная часть металла в момент распрессовки и прошивки выходит из матрицы в виде прутка-пробки.

Прессование профилей сложной формы и сечений часто оказывается более экономичным процессом, чем их штамповка с последующей механической обработкой. Это объясняется тем, что прессованием можно получить изделия с малыми отклонениями от требуемых размеров и тем самым сократить до минимума последующую обработку заготовки. Кроме того, достигаемая благодаря всестороннему сжатию высокая пластичность деформируемых металлов при прессовании позволяет использовать этот процесс как основной способ производства из цветных металлов и сплавов изделий, отличающихся очень большим сортаментом (труб, прутков, профилей). В последнее время в связи с возросшей потребностью в широком сортаменте профилей из малопластичных легированных сталей, а также из титана и его сплавов область применения прессования значительно расширилась.

Справочная информация

ДокументыЗаконыИзвещенияУтверждения документовДоговораЗапросы предложенийТехнические заданияПланы развитияДокументоведениеАналитикаМероприятияКонкурсыИтогиАдминистрации городовПриказыКонтрактыВыполнение работПротоколы рассмотрения заявокАукционыПроектыПротоколыБюджетные организацииМуниципалитетыРайоныОбразованияПрограммыОтчетыпо упоминаниямДокументная базаЦенные бумагиПоложенияФинансовые документыПостановленияРубрикатор по темамФинансыгорода Российской Федерациирегионыпо точным датамРегламентыТерминыНаучная терминологияФинансоваяЭкономическаяВремяДаты2015 год2016 годДокументы в финансовой сферев инвестиционной

Что это такое?

Древесные материалы представляют собой разновидность продукции, получаемой в результате обработки натуральной основы. Они могут иметь конструкционное, поделочное, теплоизоляционное назначение. В качестве основы всегда выступает натуральная древесина, подвергающаяся механическому воздействию или влиянию физико-химических методов обработки. По своим свойствам материалы этой группы превосходят необработанные натуральные аналоги. Они более устойчивы к эксплуатационным нагрузкам.

У древесных материалов есть очевидные достоинства:

  • широкий размерный диапазон;
  • эстетические преимущества;
  • удобство монтажа;
  • устойчивость к воздействию внешней среды;
  • возможность дополнительной обработки.

К недостаткам можно отнести относительную экологическую безопасность — при изготовлении некоторых прессованных изделий в плитах используются клеи на фенолоформальдегидной основе. Кроме того, по степени влагостойкости древесные материалы иногда также уступают массиву.

Прокатка порошков

Прокатка металлических порошков представляет собой формование в прокатном стане. Сущность метода прокатки заключается в подаче порошка в зазор между двумя вращающимися навстречу один другому валками.

Силами внешнего трения порошок увлекается в зазор и уплотняется в изделие достаточной прочности, обеспечивающей транспортировку его на спекание. Поступление порошка в валки может быть свободным, когда он поступает в очаг деформации под действием собственной массы, и под давлением, когда порошок в валки подаётся принудительно, с помощью специальных устройств. Например, подача порошка в валки с помощью шнекового устройства, когда давление подпора порошка в очаге деформации создается за счет разности производительности шнека и пропускной способности валков.

Толщина и плотность заготовки зависят от химического и гранулометрического состава порошка, формы его частиц, давления порошка на валки, состояния поверхности валков и других факторов. При прокатке каждая частица в зависимости от усилия прессования и формы частиц будет иметь разную степень деформации и различную плотность. Частицы шаровой формы будут меньше деформироваться, чем частицы дендритной или игольчатой формы и заготовка из этих частиц будет иметь меньшую плотность. Кроме того, заготовка из частиц с сильно развитой поверхностью обладает повышенной плотностью.

Процесс прокатки порошка от начала поступления его в валки и до выхода из валков делится на три периода. В первый период, который называется начальным неустановившемся, заготовка имеет переменные толщину и плотность, так как плотность порошка, заполняющего зону деформации, изменяется по высоте. При вращении валков в зазор между ними увлекаются деформируемые частицы порошка, которые вызывают расклинивающее действие, а в очаг деформации поступают новые порции порошка. Когда процесс вовлечения и прессования порошка уравновешивается сопротивлением стана упругим деформациям, наступает второй период, называемый установившимся периодом прокатки, в котором выходящая из валков заготовки имеет постоянную плотность. В третьем периоде, называемым нестационарным, происходят обратные явления в связи с разгрузкой валков стана.

В начальном и конечном периодах параллельно с изменением плотности изменяется давление порошка на валки и в результате упругой деформации стана изменяется толщина заготовки. В связи с этим при прокатке порошков стремятся к максимальному сокращению длительности этих периодов, а концевые участки заготовок подлежат обрезке, так как они обычно неоднородны по плотности.

Порошок можно прокатывать в холодном или горячем состоянии. Прокатка при комнатной температуре наиболее проста, но менее эффективна, чем прокатка подогретого порошка.

Заготовки после прокатки обычно спекают в печах непрерывного действия в защитной атмосфере.В некоторых случаях после спекания применяют ещё одну или несколько повторных уплотняющих прокаток и спеканий, обеспечивающих получение заготовки с заданными свойствами. При одновременной прокатке нескольких порошков, различающихся по свойствам металлов, или порошка и листового металла получают многослойный прокат.

Прокатка металлических порошков применяется для получения заготовок конструкционных, электротехнических, фрикционных и антифрикционных изделий (лента, листы, проволока и др.), а также в производстве фильтров и других пористых изделий для очистки разных сред.

Динамическое формование

Динамическое формование представляет собой процесс прессования с использованием импульсных нагрузок или вибрации. Отличительной чертой такого формования является высокая скорость приложения нагрузки к уплотняемому порошку. В связи с этим его часто называют высокоскоростным.

В качестве источника энергии используют энергию взрыва заряда взрывчатого вещества, ударную волну высокой интенсивности, возникающую при разряде аккумулированной электрической энергии и воздействующую на материал через жидкость, энергию сжатого газа, вибрацию.

При взрывном формовании энергия взрыва сообщает определенную скорость устройству, ударяющему по прессующему пуансону, либо передается на прессуемый порошок через жидкость, либо воздействует на прессуемый порошок, заключенный в эластичную оболочку или тонкостенный металлический контейнер. Такой высокоскоростной вид прессования приводит к выделению тепла и нагреву контактных межчастичных участков, что облегчает процесс деформирования. В результате плотность заготовок достигает большего значения, чем при обычных методах прессования низкоскоростными нагрузками.

Разновидностью динамического формования является динамическое горячее прессование (метод ДГП). Метод основан на предварительном холодном формовании пористой заготовки из порошковой шихты заданного состава, её последующем кратковременном нагреве и допрессовки динамическими нагрузками. Этот метод позволяет получать практически беспористые изделия точных размеров и с высокой чистотой поверхности.

При вибрационном формовании используется эффект благоприятного воздействия вибрации на процесс уплотнения, что связано с разрушением межчастичных связей и улучшением взаимоподвижности частиц. В результате достигается плотная укладка частиц при меньших давлениях прессования и обеспечивается высокая равномерность распределения плотности по объёму заготовки.

Энергия вибрирования расходуется на преодоление инерции и упругого сопротивления вибрирующей системы и на преодоление инерции, сил трения и сцепления уплотняемого порошка. В случае уплотнения порошка небольшой массы основную роль играют инерция и упругие свойства системы. Поэтому для обеспечения наиболее выгодного режима уплотнения следует выбирать частоту вибрирования ближе к собственной частоте колебаний системы. При уплотнении больших масс порошка основную роль будут играть собственная частота колебаний слоя частиц и силы связи между ними. Поэтому частоту вибрирования выбирают ближе к резонансной или по отношению к вибрирующей системе, или по отношению к уплотняемой массе порошка. При правильном выборе частоты, ускорения и амплитуды вибрирования плотность и прочность прессовок выше, чем при статическом прессовании.

Во всех случаях, требующих высоких давлений при статическом прессовании применение вибрирования будет выгодным. Наиболее эффективно применение вибрации при прессовании порошков непластичных и хрупких металлов, к которым высокие статические давления не могут быть приложены из-за происходящего при этом разрушения брикетов.

§ 5. Технологический процесс прессования

Процесс прессования
металла состоит из следующих стадий:

  1. подготовка слитка
    к прессованию (удаление наружных
    дефектов, резка на мерные длины);

  2. нагрев слитка до
    заданной температуры и подача его к
    контейнеру;

  3. собственно
    прессование;

  4. отделка изделия
    (охлаждение, ломка заднего конца для
    полного удаления пресс-остатка, резка
    на мерные длины, правка, удаление
    дефектов).

С целью уменьшения
трения металла о стенки контейнера и
достижения более равномерного истечения
металла из матрицы применяют смазку –
смесь машинного масла с графитом, жидкое
стекло и др.

Температуру
прессования выбирают, исходя из свойств
обрабатываемого материала и ее влияния
на качество получаемых изделий, стойкость
прессового инструмента и усилия
прессования.

Температура
прессования связана со скоростью
прессования, т. е. скоростью движения
пуансона в период рабочего хода
(деформации). При высоких скоростяхпрессования температура металла заметно
повышается. Это может привести к перегреву
металла и получения изделия с трещинами
и надрывами. Поэтому чем выше температура
нагрева металла, тем меньше скорость
прессования и наоборот.

К достоинствам
метода прессования относятся:

  1. более высокая
    точность изготовления профилей, чем
    при прокатке;

  2. возможность
    исключения малопроизводительных
    отделочных

операций;

  1. высокая
    производительность;

  2. возможность
    получения сложных профилей.

Наряду с достоинствами
у прессования имеются существенныенедостатки:

  1. значительный
    износ инструмента;

  2. большой отход
    металла, особенно при прессовании труб
    большого диаметра.

Изостатическое прессование

Изостатическим называют прессование в эластичной оболочке под действием всестороннего сжатия. Если сжимающее усилие создается жидкостью, прессование называют гидростатическим, а если газом – газостатическим.

При гидростатическом прессовании порошок засыпается в резиновую оболочку, помещают её в рабочую камеру гидростата, в которой создают требуемое давление жидкостью с помощью насоса высокого давления.

В качестве жидкости может использоваться масло, вода, глицерин. При этом виде прессования почти отсутствует трение частиц порошка о стенки оболочки, так как те из них, которые прилегают к оболочке, перемещаются вместе с ней. Равенство и равномерность сжимающих усилий во всех направлениях приводит к тому, что боковое давление равно единице. Плотность различных участков получаемой прессовки практически одинаково.

Порошок, находящийся в оболочке, до приложения к нему давления подвергают вибрации для обеспечения равномерной плотности засыпки и дегазации, так как воздух, имеющийся в порах засыпки, будет препятствовать уплотнению.

Гидростатическим прессованием получают цилиндры, трубы, шары и другие изделия. К недостаткам гидростатического прессования следует отнести трудности получения брикетов размерами близкими к заданным и необходимость применения механической обработки при изготовлении изделий точных форм и размеров, а также низкую производительность процесса.

Газостатическое прессование пока не получило широкого распространения из-за сложности конструкций прессующих устройств. Оно может проводится при комнатной температуре или при повышенных температурах. Прессование при высоких температурах совмещается с процессом спекания и позволяет получать изделия практически любых материалов с относительной плотностью, близкой к теоретической.

Методы прессования металла

На сегодняшний день на производствах используется два метода прессования металла: прямой и обратный.

Прямой метод прессования металла заключается в том, что заготовку, нагретую до определенной температуры, размещают в замкнутой полости специального контейнера. На нее пуансоном посредством пресс-шайбы передается давление. В результате этого через отверстия, расположенные в матрице, металл выдавливается.

Для обратного метода прессования металла используются контейнеры, которые с одного конца замыкаются упорными шайбами, а давление на заготовку осуществляется и через пунсон, и через матрицу. Поэтому получается, что металл перемещается в том направлении, где матрица встречается с пуансоном.

На практике более распространенным является метод прямого прессования, а метод прессования обратного используется намного реже. Дело в том, что он демонстрирует гораздо более высокую производительность, причем обеспечивает очень хорошее качество поверхностей готовых деталей. Во многих случаях метод прямого прессования металла достойно конкурирует с прокаткой.

С помощью прессования на современных промышленных предприятиях изготавливают трубы и прутки, имеющие различный профиль. При этом трубы выпускаются только с использованием метода прямого прессования, а прутки, в большинстве случаев, – обратного.

Для осуществления процесса прессования используются чаще всего вертикальные или горизонтальные гидравлические прессы. Как правило, горизонтальные используются для того, чтобы изготавливать прутки и трубы больших размеров, а вертикальные – для того, чтобы выпускать тонкостенные трубы длиной до 3 метров и диаметров до 40 миллиметров, а также прутки небольшого диаметра.

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.