СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1996 года по МПК B23K20/00 B21C23/22 

Изобретение относится к области обработки материалов давлением, в частности к технологии изготовления деталей из пористых материалов для фильтроэлементов для очистки жидкостей и газов.

Известны способы получения пористых материалов прокаткой или прессованием заготовок из спутанных хаотически уложенных волокон.

Недостатком известных способов является невозможность получения материала с направленной переменной пористостью, т.к. прессование происходит сразу по всему объему заготовки с одинаковой силой.

Известен способ изготовления пористого материала путем размещения в пресс-форме заготовки из навитой в спираль проволоки и последующего ее прессования (см. а.с. СССР N 183174, опубл. в Б.И. N 13, 1966 г. с.11).

Недостатком известного способа является невозможность получения материала с направленной переменной пористостью, т.к. прессование заготовки происходит по всему объему формы и с одинаковой силой.

Задачей настоящего изобретения является изготовление пористого материала с направленной переменной пористостью.

Указанная задача достигается тем, что в известном способе изготовления проволочного пористого материала путем размещения в пресс-форме заготовки из навитой в спираль проволоки и последующего ее прессования, заготовку предварительно заливают плавким веществом, которое в процессе прессования постепенно направленно выплавляют одновременно с уменьшением силы прессования.

Постепенное направленное плавление плавкого вещества при одновременном изменении силы прессования позволяет производить прессование заготовки с определенной силой не по всему объему формы, как в указанном выше способе, а только в некоторой ее части, что позволяет получить направленное изменение пористости получаемого материала.

На чертеже изображена схема изготовления пористого материала предлагаемым способом.

Сущность способа заключается в том, что в матрицу пресс-формы 1 помещают предварительно залитую плавким веществом заготовку 2, которая затем прессуется постоянно подогреваемым подогревателем 3 свыше температуры плавления плавкого вещества пуансоном 4 с выполненным в нем дренажным каналом отвода расплавленного вещества 5. По мере частичного плавления плавкого вещества со стороны подогреваемого пуансона происходит выдавливание образовавшегося расплава пуансоном через дренажный канал 5 и одновременное прессование освободившейся от плавкого вещества части проволочной заготовки. Уменьшение усилия прессования при плавлении плавкого вещества и движении пуансона позволяет за время прессования получить для различных частей заготовки различные усилия прессования, что в свою очередь позволяет получить направленное изменение пористости получаемого элемента.

Данный способ позволяет получить направленное изменение пористости материала в широких пределах, что, например, позволяет существенно повысить ресурс работы фильтроэлементов за счет придания им переменной пористости.

Пример. Заготовку из хаотически уложенной и спутанной проволочной спирали (материал проволоки Х20Н80, диаметр проволоки d 0,1 мм, диаметр спирали D 1 мм, шаг спирали L 1 мм) с начальной пористостью П 0,95 укладывают в пресс-форму, заливают плавким веществом водой и охлаждают вместе с пресс-формой при температуре ниже 0^oС до полного превращения воды в лед. После чего пуансон пресс-формы нагружают максимальным усилием прессования (Pmax 3•10⁸ Па) и включают подогреватель пуансона. По мере выплавления льда разогретым пуансоном усилие прессования постепенно уменьшают до минимального значения (Pmin 3•10⁷ Па). Полученный данным способом пористый фильтроэлемент имеет переменную плавно изменяющуюся по высоте пористость с максимальным значением П 0,85 и минимальным П 0,5.

Изготовленный данным способом фильтроэлемент имеет сужающиеся по ходу движения жидкости или газа поровые каналы, что позволяет достичь режима глубинной (объемной) фильтрации и тем самым повысить срок их службы (см. кн. Актуальные проблемы порошковой металлургии. М. Металлургия, 1990, 232 с. на с.76).

Использование: изобретение относится к области обработки материалов давлением, в частности к технологии изготовления деталей из пористых материалов. Сущность способа заключается в том, что в пресс-форму 1 помещают предварительно залитую плавким веществом заготовку 2, которую затем прессуют подогреваемым подогревателем 3 свыше температуры плавления плавкого вещества пуансоном 4, имеющим дренажный канал 5 для отвода расплава, постепенно одновременно с уменьшением силы прессования. 1 ил.

Способ изготовления пористых материалов, включающий размещение пористой заготовки из навитой в спираль проволоки в матрице пресс-формы и последующее ее прессование пуансоном, отличающийся тем, что перед прессованием заготовку заливают жидким наполнителем с температурой плавления, меньшей, чем у материала заготовки, матрицы и пуансона, осуществляют охлаждение наполнителя до полного его затвердевания, а прессование осуществляют нагретым до температуры плавления наполнителя пуансоном с последовательным расплавлением наполнителя, при этом по мере выплавления наполнителя уменьшают усилие прессования.