Устройство для экструдирования порошковой проволоки Советский патент 1987 года по МПК B22F3/20 B30B15/02 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для экструдирования порошковой проволоки и двухслойных длинномерных изделий.

Целью изобретения является повышение однородности изделий и надежности работы устройства.

На фиг.1 представлено устройство, разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг. 3.

Устройство для экструдирования порошковой проволоки состоит из шнека 1, выполненного ступенчатым и имеющего две зоны Г и Д с противоположными направлениями нарезки винтовой канавки. Шнек заключен в матрицу 2, состоящую из корпуса 3, стакана 4 и размещенной между ними крьш1ки 5. Крышка и фланец стакана образуют между собой полость 6, сообщающуюся с винтовой канавкой шнека. В крьпике выполнены формующие отверстия 7, соосные отверстиям 8 во фланце стакана. На корпусе установлен разгрузочньй бункер 9, на стакане - загрузочный бункер 10 и нагреватель 11 . 1Чнек получает вращение от привода 12. Устройство закреплено на основании 13.

Устройство работает следующим образом.

Полимер в виде гранул поступает из загрузочного бункера 10 в полост стакана 4, захватьшается витками шнека 1 зоны Д и транспортируется в полость 6. За счет механических усилий и теплоты, полученной от- нагревателя 11, гранулы полимера постепенно переходят в вязкопластичное состояние. В полость 6 полимер поступает в виде вязкой жидкости.

Одновременно порошок из загрузочного бункера 9 поступает в полость корпуса 3, захватывается витками шнека 1 зоны .Г и транспортируется в

зону формования, ограниченную формую- Q номерное по длине и поперечному сещими отверстиями 7. Порошок уплотняется в витках шнека и продавливается через формующие отверстия 7 в виде бесконечных проволок, которые продвигаются через полость 6, заполненную полимером.

Отверстия 8 фланца стакана 4 несколько большего диаметра, чем экст- рудируемая проволока. В зазор затека.55

чению изделия при значениях геометрических параметров, соответствующих расчетным; покрытие не сплошное, наб людаются разрывы при значениях геометрических параметров, меньших расчетных.

Из представленных в таблице данны видно, что предлагаемое устройство позволяет снизить неоднородность из

5

0

5

0

5

ет полимер и образует на порошковой проволоке покрытие в виде тонкой пленки. Полученная проволока сматывается в бухты.

За время прохождения проволоки через полость 6, заполненную полимером, она не успевает нагреться и не теряет прочность и жестрсость.

Для качественного нанесения покрытия на сформованную порошковую проволоку необходимо, чтобы между геометрическими параметрами зон шнека вьщер- живалось соотношение, позволяющее обеспечить необходимую и достаточную подачу полимера в зависимости от диаметра формующих отверстий (диаметра получаемых изделий) и толпщны полимерной оболочки.

Пример. Зкструдировали одновременно 16 проволок. Диаметр порошковой сердцевины 4 мм, диаметр проволоки с полимерной оболочкой 4,4 мм.

Диаметр зоны Г шнека 100 мм, диаметр зоны Д шнека 67 мм. Глубина винтовой канавки зоны Г шнека 8 мм, зоны Д шнека 2 мм. Ширина винтовой канавки зоны Г шнека 8 мм,,зоны Д шнека 2 мм. Угол подъема винтовой канавки обеих зон шнека 10°. Частота вращения щнека 10-30 мин .

В таблице представлены экспериментальные данные по неравномерности плотности изделий, полученных в известном и предлагаемом устройствах.

Значения геометрических параметров зон шнека. Зона Г: D 100 мм;

0

5

а,

8 мм; b 8 мм;

0 10

Зона Д. Превышающие расчетные D,, 16,7 мм; а J 3 мм; Ь 3 мм; . Соответствующие расчетным

D:

ci, г 16,7-; а 2 мм; Ъ 2 мм; ot 10°. Меньшие расчетных D - - 16,7 мм; а 1 мм; b 1 мм; 10°.

Качество покрытия: на поверхности изделия наблюдаются наплывы при значениях геометрических параметров, превьш1ающих расчетные; покрытие равномерное по длине и поперечному се

чению изделия при значениях геометрических параметров, соответствующих расчетным; покрытие не сплошное, наблюдаются разрывы при значениях геометрических параметров, меньших расчетных.

Из представленных в таблице данных видно, что предлагаемое устройство позволяет снизить неоднородность из

3

делий по поперечному сечению в 2,5- 4 раза.

По данным значений геометрических параметров видно, что выполнение зоны Д ганека с геометрическими параметрами, отличными от параметров, заданных соотношением, приведенным в формуле предлагаемого изобретения приводит в одном случае- к напльшам на поверхности изделия, следовательно, и к повьшенному расходу полимера в другом случае - к уменьшению толщины покрытия и появлению на изделии участков, не покрытых полимером.

Таким образом, предлагаемое уст- ройство обеспечивает получение порош ковой проволоки в полимерной оболочке с повьшенной однородностью и равномерной плотностью.

Вьтолнение шнека двухступенчатым обеспечивает повьш1ение надежности работы устройства в связи с тем,что рабочие температуры пластификатора и материалы оболочки уравниваются.

Формула изобретения

Устройство для экструдирования порошковой проволоки, содержаш;ее шнек и матрицу с крьшхкой, о т л и Известное

I ПpeдJfaгaeмoe

5 2

O

4986

5

4

чаюшееся тем, что, с целью повышения однородности изделий и надежности работы устройства, шнек выполнен ступенчатым ц виде двух зон с противоположным направлением винтовых канавок, матрица снабжена стаканом с отверстиями, расположенным на крьш1ке, в крьшгке перпендикулярно к боковой поверхности канавок и со- осно отверстиям в стакане выполнены формующие отверстия, при этом геометрические параметры зон шнека связаны соотношением

.).. . AL

(D,а.)

С08Ы,

(d, - d-)

а отверстия в крьш1ке вьшолнены по диаметру D, - а где D и D,j - диаметры зон шнека;

а и а - глубины винтовых канавок зон шнека;

b и b - ширина винтовых канавок зон шнека; d ио(. углы подъема винтовых

канавок зон шнека; d - диаметр отверстий, вы-полненных в крышке; d - диаметр отверстий, выполненных в стакане.

6 3

7 4

Фиг. г

Изобретение относится к устройствам для экструдирования порошковой проволоки. Целью изобретения является повьш1ение однородности изделий и надежности устройства. Устройство содержит бункер 9 для полимера и бункер 10 для порошка. Внутри корпуса 3 находится шнек 1, который выполнен ступенчатым. В крышке выполнены формующие отверстия 7. Крьшка размещена между корпусом 3 и стаканом 4. Ступени шнека выполнены с противоположными винтовыми канавками. Полимер подается в бункер 9, разогревается и шнеком направляется в формующие отверстия. В эти отверстия одновременно подается пластифицируемый порошок и экструдируется через отверстия. Однородность изделий обусловлена тем, что геометрические параметры шнека рассчитаны по определенному соотношению. Это позволяет экструдировать проволоку без напльшов и разрывов материала. 2 табл.,4 ил. о (Л ю со о 4 СО 00 Oi

Б - б

Фиг.5

в-в

ФигЛ

Редактор Л.Гратилло

Составитель Б.Семенов Техред Л.Сердюкова Корректор А.Обручар

Заказ 1372/12 Тираж 741Подписное

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