Способ изготовления спеченных пористых длинномерных изделий и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК B22F3/11 B22F5/12 

2. Устройство для изготовления спеченных пористых длинигмерных изделий, содержащее корпус с расположенным на нем подвижным формующим элементом, выполненным в виде валка конической формы, и опорное тело в виде диска, установленное с возможностью вращения, и расположенные по периферии последнего бункеры--дозато ры, отличающееся тем, что, с целью повьппения качества изделий за счет увеличения степени

I

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам и устройствам для изготовления спеченных пористых длинномерных изделий, применяемых, например, в качестве фильтров, электродов, катализаторов, конденсаторов.

Цель изобретения - повьппение качества изделий за счет увеличения степени равномерности порораспреде- ления.

На чертеже представлена схема устройства для осуществления способа изготовления спеченных пористых длинномерных изделий.

Устройство состоит из корпуса 1, выполненного из диэлектрического материала, с равномерно установленными на нем по окружности формирующими элементами в виде вапков 2, выполненных в форме усеченного корпуса, подключенных к источнику электрического тока, и подпружиненного опорного тела 3 в виде вращающегося диска, а также бункеров-дозаторов 4 расположенных по периферии последнего. Кроме того, в корпус 1 встрое кольцевой электрод 5.

Способ и работа устройства осуществляется следующим образом.

Металлический порощок из бункеров-дозаторов 4 подается на торцовую поверхность опорного тела 3, Затем с помощью формующих элементов 2, выполненных в виде валков, происходит одновременная подпрессов ка порощка и его электроконтактное спекание за счет процесса накатки и

52044

равномерностг перераспределения, корпус выполнен из диэлектрического материала, опорное тело выполнено подпружиненным и установлено с возможностью перемещения в осевом направлении, а формующий элемент выполнен в виде нескольких валков, установленных равномерно по окружности корпуса, причем валки подключены к одному полюсу источника электрического тока, а второй полюс, в виде электрода, встроен в корпус.

одновременного пропускания электрического тока. В результате в местах контакта частиц порошка происходит восстановление окислов и за счет выделения джоулева тепла микроконтактная сварка частиц.

В процессе получения кольцевого спеченного слоя происходит одновременное вращение опорного тела и егопоступательное перемещение. При этом порошок из бункера-дозатора 4 постоянно подается на опорное тело 3. Благодаря тому, что опорное тело выполнено подпружиненным, достигается непрерывный электрический контакт между опорным телом и формующими- элементами через спеченный порошковый материал. Так как формующих элементов в устройстве несколько н

расположены они равномерно по окружности опорного тела, то это позволя- ет достичь равномерного состояния системы, исключая перекос и заклинивание опорного тела.

Одновременно напекание слоя порошкового материала и его поступательное перемещение позволяет достигать значительной равномерности по- рораспределения в изделии, потому,

что все частицы материала находятся в одинаковых условиях формования как на границе, так и внутри слоя. Кроме того, так как второй кольцевой электрод встроен в корпус, то

в начале процесса формования электродом злектроконтактного спекания служит опорное тело, а после достижения спеченным материалом уровня

3

встроеипого кольцевого электрода ток непосредственно проходит, минуя опорное тело, через спеченный материал, который в данном случае яв- ряется вторым электродом. Это позволяет ограничить омический разогрев пористого тела увеличить при этом давление формования, что также позволяет добиться равномерного поро- распределения изделий.

Установка бункеров-дозаторов и формующих элементов - валков с возможностью вращения и выполнение опорного тела вращающимся, или вращающимся в противоположном, относительно вращения бункеров-дозаторов, гаправлении не вносит изменений в физику процесса и служит для расщи- рения технологических возможное ей, в частности, для повышения производительности процесса.

Совместное непрерывное осуществление процессов прессования накаткой порощкового материала и его спекание позволяет снизить величину внутренних напряжений в изделии благодаря малым объемам формуемого и спекаемого материала в каждый конкретный момент времени

Пример 1 о Металлический по- рощок железа марки IM-I из бункеров- дозаторов 4 подают на торцовую поверхность опорного тела 3 площадью 10 см и с помощью формующих элементов 2 при давлении, равном 700 МПа, порошок уплотняют. Одновременно с уплотнением через встроенный кольцевой электрод 5 формующие элементы 2 и слой спрессованного порошкового материала пропускают электрический ток. При вращении и поступательном перемещении опорного тела 3 происходит образование кольцевого спеченного слоя и его последующее запекание.

После получения длинномерного изделия его извлекают из устройства и способ повторяют.

Пример 2. Металлический порошок меди ПМС-2 из бункеров-дозаторов А подают на торцовую поверхность опорного тела 3 площадью )0 см и с помощью формующих элементов 2 при

12520А44

давлении, равном 500 МПа., порошок уплотняется. Одновременно с уплотнением через встроенный кольцевой электрод 5 формующие элементы 2 и 5 слой спрессованного порошкового материала пропускают электрический ток При вращении и поступательном перемещении опорного тела 3 происходит образование кольцевого спеченного

10

слоя и его последующее напекание.

После получения длинномерного изделия его извлекают из устройства и способ повторяют.

По аналогичной схеме получены из 5 делия из порощков титана марки ПТЭС и бронзы марки БрОФ10-1„

Равномерность порораспределения изделий оценивается по коэффициенту вариации, равному отношению среднего

20 квадратичного отклонения локальной пористости к средней пористости изделия. Локальная пористость определяется на телевизионном микроскопе в различных сечениях изделия.

5 В таблице приведены данные измерения равномерности порораспределения изделий, полученных известным и предлагаемым способами.

Из таблицы видно, что равномер0 ность порораспределения у изделий, изготовленных предлагаемым способом из порошка титана марки ПТЭС в 1,8 раза выше, из порошка бронзы марки БрОФ10-1 в 1,5 Bbmie, порошка меди марки ПМС-2 в 1,6 раза, порошка железа ПЖ-1 в 2 раза выше, чем у изделий из этих же порощков, полученных известным способом.

I 0 Предлагаемый способ и устройство

для его осуществления позволяют упростить и удешевить конструкцию, так как отсутствует необходимость спекания в печах, спекание происхо5 дит на воздухе без наличия запщтной атмосферы, повысить качество изделий за счет повышения равномерности порораспределения в 1,5-2 раза, а также обеспечить большую стойкость материалов оснастки за счет повьш1ения пластичности порошка и уменьшения его трения о стенки корпуса.

Состаэитель Л. ГамаюНова Редактор Н. Бобкова Техред Л.Сердюкова / - Корректор С. Шекмар

Заказ 4565/12 Тираж 757Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

I. Способ изготовления спеченных пористых длинномерных изделий преимущественно трубчатой формы, включающий прессование порошкового материала и его спекание путем пропускания постоянного электрического тока через прессовку, о т л и ч а ю-, щ и и с я тем, что, с целью повышения качества изделий за счет увеличения степени равномерности порорас- пределения, прессование и спекание осуществляют одновременно при непрерывной подаче порошкового материала в зону прессования и его кольцевой накатке в горизонтальной плоскости. а S (О