Способ изготовления волокон Советский патент 1986 года по МПК B23K20/04 

11 Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а имен но к гидростатическому прессованию композиционных изделий, используемому для одновременного изготовления множества металлических волокон. Целью изобретения является снижение трудоемкости получения волокон и повышение их качества. Способ осуществляют следующим образом. Проволочную заготовку ф 1 мм из сплава АД-1 смазывают тонким слоем (30 мкм) разделительного смазьшающего вещества - касторового масла и разрезают на проволочные элементы длиной 150 мм. Из проволочных эле ментов 02,0 мм собирают пакет.. Коли чество элементов в пакете 300 штук Пакет элементов, покрытых слоем касторового масла, помещают в трубчатый кожух (оболочку) из того же материала, что и материал элементов, т,е, из алюминия марки АД-1, Наружный диаметр трубчатой оболочки равен 44 мм толщина стенки оболочки составляет 2,5-5% от наружного диаметра и равня ется 1,2-2,0 мм. Один конец оболочки пакета закрывают .пробкой из алюминия место их соединения завальцовывают с целью герметизации шва и устранения возможности проникновения жидкости при последней деформации гидропрессо ванием , Другой конец оболочки пакета формируют по углу деформирующей матрицы , Подготовленную заготовку устанавливают в контейнер на деформир; /ющую матрицу и создают давление жидкости. Диаметр канала контейнера выбирают близким к диаметру заготовки.Деформирующая матрица изготовлена из закаленной стали, угол формообразующего конуса (2oi) 45-55° . В качестве жидкости, передающей давление применяют касторовое масло, в качестве смазки - технический воск, Набор давления осуществляют ступенчато, в два этапа: достигают величины давления порядка удвоенного значения предела прочности материала оболочки с элементами, выдерживаю и Затем набирают давление до величины давления выдавливания через выбранную матрицу. В частности, величина давления предварительного уплотнения составила ,5 кбар, продолжительность вьщержки - не более 60с 3 При давлениях, меньших нижнего предела, материал не переходит в пластическое состояние и уплотнение пакета волокон отсутствует, при давлениях, больших верхнего предела, наблюдается резкое захлопьшание пакета с существеннымискажением геометрии пакета, что не позволяет осуществить выдавливание пакета или приводит к неравномерной вытяжке части волокон. Величина давления вьщавливания при вытяжке 16-64 составляла 6-8 кбар. Выбранная толщина оболочки обеспечивает равномерное уплотнение пакета элементов, а также равномерность деформации оболочки и элементов, их целостность,, конструктивную прочность заготовки при подготовке, относительно легкое удаление оболочки после деформации. С отпрессованного пакета-полуфабриката удаляют оболочку механическим методом. Пакет пропускается через фасонные валки с центральными дисковыми ножами или через вращающуюся резцовую головку, которые образуют на оболочке соответственно прямолинейные или винтовые углубления, благодаря чему оболочка легко удаляется. Раскрытый пакет (пучок) разрезают на мерные длины, соединяют в пакет множество пучков, состоящих, в свою очередь, из множества проволочных элементов, который затем помещают в трубчатый кожух - оболочку с пробкой. Для предотвращения внутренних разрывов волокон последние при сборке пакета не покрываются разделительным смазывающим веществом, в данном случае касторовым маслом, Подготовленный пакет множества пучков подвергается очередной стадии деформации - предварительному уплотнению пакета н второму прессованию при помощи жидкости высокого давления аналогичным описанному образом. Подобным образом осуществляется и третья стадия обработки. В итоге из исходного проволочного элемента диаметром 2,0 мм получают металлические алюминиевые волокна диаметром 0,005 мм. По стадиям деформации размер волокон составляет: Iстадия - 0,25 мм IIстадия - 0,035 мм IIIстадия - 0,005 мм Первоначальная степень заполнения исходных пакетов по стадиям обработк соответственно составляет 80-60% из теоретической. Величина единичной вытяжки при гидропрессовании, ее пределы выбраны из условий совмещения деформации и термообработки за счет саморазогрева в матрице и устранения возможности взаимного схватывания волокон. Верхняя граница диапазона 64 обеспечивает в сочетании с разделительным смазывающим веществом возмож ность ползгчения волокон без взаимного схватывания, максимально возможну производительность процесса прессова ния и пластические свойства материала, обусловленные саморазогревом до температур отжига. Нижняя граница диапазона 16 продиктована началом раскристаллизации материала за счет саморазогрева в очаге деформации. За пределами оптимальных величин вытяжек. 16-64 наблюдается, с одной стороны, при превьшгении верхней границы взаимное схватьгоание волокон с невозможностью их разделения, а, с другой стороны, при снижении ниже нижнего предела теряется производительность, из-за низкой пластичности требуется проводить промежуточные термообработки, позволящие дальнейшее вытягивание волокон до микронных размеров, Формула изобретения I. Способ изготовления волокон, преимущественно алюминиевых, включаюрдий сборку составных заготовок из проволочных элементов, предварительно покрытых разделительным слоем, путем размещения каждого элемента в трубчатой оболочке из того же материала, что и трубчатый элемент, предварительное уплотнение и деформацию каждой составной заготовки, по меньшей мере одну операцию сборки пакета из полученных заготовок, его предварительное уплотнение и деформацию на конечный размер волокна, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости процесса и повышения качества волокон, операцию предварительного уплотнения совмещают с операцией деформирования, которую, осуществляют гидропрессованием, повьщ1ая давление ступенчато, с выдержкой в диапазоне пластического состояния материала, удаляют оболочки механическим способом после каждой операции деформирования и разделяют волокна, 2.Способ поп.1,отличающ и и с я тем, что толщина стенки оболочки составляет 2,5 - 5% наружного ее диаметра, величина единичното коэффициента вытяжки при гидро- . прессовании 16 - 64, 3.Способ поп,1, отличающийся тем, что в качестве разделительного слоя при сборке составных заготовок применяют смазывающее вещество, 4.Способ по п.З, отличающийся тем, что в качестве смазывающего вещества применяют касторовое масло.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к получению множества волокон, преимуществ АС методом гидростатического прессования и предназначен для снижения трудоемкости получения волокон и повьшения их качества; Пакет, собранный из проволочных элементов, покрытых смазкой, помещают в трубчатую оболочку, один конец которой выполнен в виде конуса по углу деформирующей матрицы, а другой герметично закрыт. Подготовленную заготовку устанавливают в контейнер и подают давление рабочей жидкости. Повышение давления осуществляют ступенчато в два этапа: достигают величины давле-т НИН, превышающего значение предела прочности материала оболочки с элементами, дают выдержку и затем повышают давление до величины, необходимой для выдавливания заготовки. С выдавленного полуфабриката удаляют оболочку, извлекают пучок волокон и разрезают его на мерную длину. Далее повторяют операцию сборки пакета из полученных волокон, помещают пакет в оболочку и подвергают гидростатичессл кому выдавливанию. Подобным образом осуществляется третья стадия обработки. В итоге из исходного проволочного элемента $ 2 мм получают металлические алюминиевые волокна 00, мм. 3 з.п.ф-лы.