СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НЕТКАНОГО МАТЕРИАЛА "МР" ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПРОВОЛОКИ Российский патент 2002 года по МПК B21F21/00 C22K1/00 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к обработке металлов давлением, в частности к технологии изготовления деталей из пористых материалов, применяемых в различных отраслях техники.

Известен способ изготовления нетканого материала из проволоки, включающий навивку спиралей из отрезков металлической проволоки, укладку в заготовку с взаимным перекрещиванием осей спиралей и прессованием (а.с. 1622065, МКИ B 21 F 21/00, опубл. 23.01.91. Бюлл. 3).

Известно множество способов изготовления упругих демпфирующих элементов, включающих операции навивки спирали с шагом, приблизительно равным диаметру спирали, укладки с взаимным перекрещиванием и последующим прессованием (а.с. 1472168, МКИ B 21 F 21/00, опубл. 15.04.89. Бюл. 14, а.с. 787134, В 21 F 21/00, опубл. 15.12.80. Бюл. 46, а.с. 895578, B 21 F 21/00, опубл. 07.01.82, Бюл. 1).

Недостатком вышеупомянутых технических решений являются:
- узкая область применения;
- ограниченные функциональные характеристики.

Наиболее близким техническим решением является "Способ изготовления нетканого материала "МР" из металлической проволоки", включающий навивку из отрезков проволоки спиралей, укладку с взаимным перекрещиванием в пресс-форму и прессование под давлением (а.с. 183174, МКИ В 21 F 21/00, опубл. 17.06.66. Бюл. 13).

Недостатками этого способа являются:
- малые упругие свойства получаемого изделия;
- отсутствие возможности влиять на геометрические и упругие характеристики изделия в процессе эксплуатации.

Задачей настоящего изобретения является создание нетканого материала с расширенными функциональными возможностями и повышенными демпфирующими свойствами.

Использование предлагаемого изобретения позволит получить следующий технический результат:
- расширить функциональные возможности за счет способности управляемо изменять геометрические размеры и упругие характеристики изделия.

Решение технической задачи и получение технического результата достигаются тем, что в известном способе, включающем навивку спирали из проволоки, укладку спирали в пресс-форму по форме заготовки и последующее прессование под давлением, согласно предлагаемому изобретению металлическую проволоку изготавливают из сплава с эффектом памяти формы (ЭПФ), а навивку проволоки в спираль и прессование осуществляют при температуре выше максимальной температуры существования механомартенсита.

Используя проволоку из сплава с ЭПФ и обрабатывая ее при температуре выше максимальной температуры существования механомартенсита, обеспечивают заготовке способность восстанавливать значительную исходную деформацию при удалении внешней силы в диапазоне температур фазового превращения мартенсит-аустенит, что позволяет управляемо изменить ее упругие характеристики путем вариации температуры. Подвергая заготовку дополнительному обжатию при температуре ниже М_F (температура окончания фазового перехода аустенит-мартенсит) ей задается память формы, при этом возникает возможность регулирования и управления функциональными свойствами (упругостью, пористостью и др.) в процессе эксплуатации путем нагрева ее выше точки А_F (температура окончания фазового перехода мартенсит-аустенит).

Сопоставительный анализ предлагаемого способа с прототипом показывает, что заявляемый объект соответствует критерию изобретения "новизна".

В результате поиска не выявлено источников известности, где был бы описан технический результат, достигаемый настоящим изобретением, отсюда следует, что заявляемый способ соответствует критерию "изобретательский уровень".

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Отрезки проволоки никелида титана (Ti - 50 ат.% Ni) диаметром 0,2 мм и длиной 0,5 м навивают в спираль. Шаг спирали 2 мм и диаметр 2 мм. При этом температуру проволоки в зоне навивки поддерживают в диапазоне от 150 до 200^oС. Затем отрезки укладывают в пресс-форму диаметром 200 мм и высотой 50 мм. Первый этап прессования проводят под усилием 50 кН и температурой 200^oС. При этом получаемое изделие обладает пористостью 50-80%.

а) Эксплуатация изделия в диапазоне температур от 60 до 100^oС позволяет получить степень упругой деформации до 50%.

б) Проводят дополнительное прессование при комнатной температуре (t= 20^oС) до величины пористости 20-30%. При нагреве изделия в свободном состоянии до температуры 150^oС изделие восстанавливает форму, полученную на первом этапе прессования, не теряя своей целостности (не разрушаясь). При этом восстанавливаемая деформация достигает 100%.

Использование предлагаемого способа позволяет изменять геометрические размеры и упругие характеристики изделия в процессе эксплуатации.

Использование: в различных областях техники, где есть необходимость в деталях из пористых материалов, обладающих способностью управляемо изменять свои физические характеристики (геометрические размеры, пористость, упругость и др. ) под воздействием температуры. Сущность изобретения: отрезки проволоки из сплава с ЭПФ навивают в спирали при температуре (t) выше максимальной температуры существования механомартенсита, укладывают в пресс-форму и прессуют под давлением при температуре t. Заготовку подвергают дополнительному обжатию при температуре ниже M_f (температура окончания фазового перехода аустенит-мартенсит). Технический результат: расширение функциональных возможностей путем управляемого изменения геометрических размеров и упругих свойств в процессе эксплуатации. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ изготовления нетканого материала "МР" из металлической проволоки, включающий навивку спирали из проволоки, укладку спирали в пресс-форму по форме заготовки и прессование под давлением, отличающийся тем, что проволоку изготавливают из сплава с эффектом памяти формы, а навивку проволоки в спираль и прессование осуществляют при температуре выше максимальной температуры существования механомартенсита. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что заготовку подвергают дополнительному обжатию при температуре ниже М_F (температура окончания фазового перехода аустенит-мартенсит).