Способ определения фактической площади контакта прессованного материала с матрицей Советский патент 1984 года по МПК G01N19/02 

Изобретение относится к способам измерения площади контакта при прессовании, преимущественно в области порошковой металлургии.

Известен способ определения фактической площади контакта прессованного материала с матрицей в процессе прессования, заключаюпщйся в том, что предваритель ю отпрессованный образец прижимают с заданным усилием к рабочей грани прозрачной призмы, образуя исследуемый стык, направляют световой поток на этот стык и измеряют отраженный от него световой поток, по которому судят о фактической площади контактаСи.

Однако под влиянием прижимаемой силы стекло в точках контакта прогибается. Искривление поверхности стеклянной призмы в местах контакта рассеивает часть отраженного светового потока, что приводит к ошибкам в определении фактической площади контакта, а прогибание стеклянной поверхности зависит, от величины прижимающей силы, следовательно, погрешность измерения площади контакта не постоянна и зависит от величины силы, прижимающей образец к призм

Целью изобретения является повышение точности.

Цель достигается тем, что согласн способу определения фактической площади контакта прессованного материал с матрицей в , процессе прессования, заключающемуся в том, что предварительно отпрессованный образец прижимают с заданным усилием к рабочей грани прозрачной призмы, образуя исследуемый стык, направляют светово поток на этот стык и измеряют отраженный от него световой поток, по которому судят о фактической площади контакта, в конце прессования измеряют толщину образца, а величину усилия прижатия образца к рабочей грани прозрачной призмы выбирают из уdnoвия равенства толщины отпрессованного образца и образца под нагрузкойСпособ реализуется следующим образом.

Осуществляют предварительное нагружение образца прессуемого материайа заданным высоким давлением в матрице нагружающего устройства. Одновременно с предварительным нагружением производят измерение толщины образца в сжатом состоянии. Затем образец разгружают, извлекают из матрицы нагружающего устройства и помещают в матрицу измерительного прибора. После этого производят повторное нагружение образца, в ходе которого он прижимается ко дну матрицы. Дном матрицы является призма из оптически прозрачного материала, а прикладываемое к образцу усилие медленно увеличивают, контролируя его по динамометру. При повторном нагружении,так же как и при предварительном, осуществляют измерение толщины образца. После того как. образец толщины, равной сумме толщины образца при высоком давлении предварительного нагружения и глубины резкости измерительного прибора, увеличение давления, прикладываемого к образцу, прекращают и -производят измерение отраженного в призме светового потока.

По величине отраженного светового потока рассчитывают значение фактической площади пластического контакта в относительных единицах. . Увеличение точности определения площади контакта и. увеличение значений прикладьгоаемых к образцу усилий, для которых эта площадь определяется достигается благодаря тому, что согласно предлагаемому способу, операци нагружения высоким давлением и измерения отраженного светового потока вьтолняются раздельно. Поэтому при повторном нагружении необходимо приложить усилие, требуемое лишь для преодоления упругой дефбрмации и коробления образца, возникших пос ле процесса предварительного нагру- жения. Величина же этих усилий много меньше усилий предварительного нагружения образца.

Введение операций предварительного нагружения образца и измерения его толщины в нагруженном сострянии позволяет при повторном нагружении прикладывать к образцу значительно меньшее усилие, что повышает точность измерения площади фактического контакта за счет уменьшения прогиба поверхности призмы или предметного стекла и расширяет диапазон прикладываемых к образцу давлений предварительного нагружения в сторону их увеличения.

311

По сравнению с известным предлагаемый способ позволяет определить фактическую площадь пластического контакта при значительно больших давлениях прессования и с повышенной точностью, что расширяет область использования предлагаемого способа на процессы прессования с высокими рабочими давлениями. Так как значение фактической площади контакта в операциях компактирования позволяет судить о пористости заготовок, а также связано с тепловым и энергетическим реткимом прессового оборудо14

вания, то применение предлагаемого способа позволяет оптимизировать расход электроэнергии, потребляемой на прессование и пористость изделий.

По сравнению с известным предлагаемый способ позволяет снизить брак в процессе наладочных работ прессового оборудования, используемого при изготовлении изделий способом компактирования из дисперсных материалов за счет повьшения точности измерения фактической площади контакта между прессуемым материалом и рабочим органом пресса.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФАКТИЧЕСКОЙ ПЛОЩАДИ КОНТАКТА ПРЕССОВАННОГО МАТЕРИАЛА С МАТРИЦЕЙ в процессе прессования, заключающийся в том, что предварительно отпрессованный образец прижимают с заданным усилием к рабочей грани прозрачной призмы, образуя исследуемый стык, направляют световой поток на этот стык и измеряют отраженньй от него световой поток, по которому судят о фактической площади контакта, о т. л ичающийся тем, что, с целью повышения точности, в конце прессования измеряют толщину образца, а величину усилия прижатия образца к рабочей грани прозрачной призмы выбирают из условия равенства толщины отпрессованного образца и образца под нагрузкой.