Установка для электроимпульсного прессования порошка Советский патент 1993 года по МПК B22F3/02 B22F3/04 

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к устройствам для получения и прессования порошка,

Цель изобретения - увеличение эффективности работы и расширение технологических возможностей за счет получения порошка, необходимого в технологическом процессе.

Цель достигается тем, что установка снабжена камерами смешивания и сепарации и трубопроводом, снабженным устройством для прокачивания жидкости, разрядная камера выполнена с входным и выходным патрубками, соединенными соответственно с выходом камеры смешивания и входом камеры сепарации, камера смешивания на входе выполнена с патрубком подачи жидкости и ферромагнитных частиц, при этом пресс-форма размещена в корпусе разрядной камеры, а участки последней, прилегающие к пресс-форме, выполненные., в виде эластичной мембраны.

Установка содержит соединенные трубопроводом камеру 1 смешивания, разрядную камеру 2 и камеру 3 сепарации. Трубопровод снабжен устройством 4 для прокачивания жидкой рабочей среды, например воды, минерального масла и т.п., и может быть выполнен замкнутым. К-амера 1 на входе выполнена с патрубком подачи проводящих частиц 5 с магнитными свойствами и устройством 6 для перемешивания последних в жидкой рабочей среде, например, в виде индукторов, охватывающих камеру 1, соединенных с источником питания по схеме бегущей волны. Камера 2 снабжена разрядными электродами 7, соединен- ными с импульсным источником напряжения 8, например, в виде соединенных последовательно конденсаторной батареи л коммутирующего устройства, а также магнитной ориентирующей системой, например, в виде электрообмоток 9, роль сердечников которых выполняют электроды 7. К стенкам камеры 2 прилегает пресс-форма 10, которую заполняют порошком 11, подлежащим прессованию. Пресс-форма 10 может быть выполнена, например, в корпусе камеры 2, причем участки, содержащие пресс-форму 10, могут быть выполнены съемными для замены последней и для более удобного извлечения изделия. Элемен- . ты стенок камеры 2, прилегающие к пресс-форме 10, выполнены в виде упругой мембраны 12, в частности, из полиуретана. Мембрана 12 укреплена свободно, без натяжения.

Камера 3 снабжена устройством 13 для сепарации измельченного проводящего пррошка с магнитными свойствами, например, в виде магнитного фильтра.

Установка работает следующим образом.

Пресс-форму 10 заполняют порошком 11 и устанавливают в корпусе камеры 2 напротив эластичной мембраны 12. По трубопроводу через камеры 1-3 прокачивают с помощью устройства 4 жидкую рабочую

0 среду. В камеру 1 через соответствующий патрубок подают проводящие частицы 5 с магнитными свойствами. Под действием устройства 6, например, в бегущем магнитном поле частицы 5 перемешиваются с

5 жидкой рабочей средой и поступают в камеру 2. По действием магнитной ориентирующей системы, например, электрообмоток 9, частицы 5 ориентируются и выстраиваются вдоль линий магнитного поля ориентирую0 щей системы. При создании неоднородного магнитного поля можно получить распределение частиц 5 таким образом, что большая их часть расположена вблизи электродов 7. Это защищает последние от эрозии и про5

чих разрушений, проводимость среды в промежутке между электродами 7 увеличивается. При включении источника 8 импульсного напряжения разряд между электродами 7 осуществляется по ориенти0 рованным проводящим частицам 5 и сопровождается нагревом и испарением, т.е. высокодисперсным измельчением частиц 5, - Электроразряд в жидкой рабочей среде сопровождается также формированием высо5 коэнергетичной ударной волны.

Проникновению жидкости в пресс-фор- му 10 препятствует мембрана 12. Благодаря закреплению без натяжения мембрана 12 прижимаетря к поверхности пресс-формы

0 10, не оказывая препятствий движению ударной волны и не претерпевая растягивающих нагрузбк, Динамическое давление электрогидравлического удара передается пресс-форме 10. Происходит прессование

5 порошка 11, после.чего заготовку извлекают из пресс-формы 10, например, вынув секцию корпуса камеры 2, в теле которой расположена пресс-.форма. Заготовку затем подвергают дальнейшей обработке в зави0 симости от требований конкретного технологического процесса.

Измельченные частицы 5 вместе с рабочей средой поступают в камеруЗ. где происходит их выделение с помощью устройства

5 13, После сепарации мелкодисперсных частиц последние могут быть использованы s качестве исходного сырья при прессовании, например, в качестве добавки к порошку 11 более крупной фракции. В этом случае бо- лее мелкая фракция заполняет промежутки

между частицами более крупной фракции. Качество получаемой при спекании заготовки улучшается, это же относится к прессованию.

В качестве жидкой рабочей среды мож- но использовать среду с окислительными или восстановительными свойствами. Это значительно расширит возможности установки, поскольку таким образом можно получать, например, окисные соединения исходного продукта - материала частиц 5, производить восстановление в процессе измельчения. Кроме того, данная установка позволяет получать порошки сплавов. Для этого в качестве исходного продукта - час- тиц 5 используется смесь частиц разных материалов. Это применимо и в случае материалов, которые в обычных условиях сплавов не формируют. Например, сплав алюминия и вольфрама с добавкой железа. При этом можно предварительно формировать окатыши из смеси этих материалов. При взрыве в электроразрядные происходит высокотемпературный нагрев и испаре- fjwe материалов окатышей. Поэтому образование сплавов происходит на молекулярном уровне.

Формула изобретения

1. Установка для электроимпульсного прессования порошка, содержащая разрядную камеру с электродами, соединенными с импульсным источником напряжения, заполненную жидкостью с магнитными частицами, магнитную ориентирующую систему и пресс-форму, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы и расширения технологических возможностей путем получения порошка, необходимого в технологическом процессе, она снабжена камерами смешивания и сепарации и трубопроводом для прокачивания жидкости, разрядная камера выполнена с входным и выходным патрубками, соединенными трубопроводом соответственно с выходом камеры смешивания и входом камеры сепарации.

2. Установка по п.1, от л и ч а ю щая с я тем, что пресс-форма размещена в корпусе разрядной камеры, а участки стенок последней, прилегающие к пресс-форме, выполнены в виде свободно укрепленной эластичной мембраны.

Сущность: пресс-форму 10 заполняют порошком 11 и устанавливают в корпусе камеры 2 против эластичной мембраны, 12. По трубопроводу через камеры 1, 2 и 2 прокачивают с помощью устройства 4 жидкую рабочую среду. В камеру 1 подают проводящие частицы 5 с магнитными свойствами. Под действием устройства 6 частицы 5 поступают в камеру 2, где под действием магнитной ориентирующей системы 9 ориентируются. При включении источника 8 импульсного напряжения разряд между электродами 7 осуществляется по частицам 5 и сопровождается нагревом и испарением, т.е. высокодисперсным измельчением частиц 5. Происходит также формирование высокоэнергетичной ударной волны. Мембрана 12 прижимается к поверхности пресс- формы 10, передавая ей давление электрогидравлического удара и прессуя порошков. Частицы 5 поступают в камеру 3, где выделяются с помощью устройства 13. После сепарации частиц они могут бвггь использованы как исходное сырье при прессовании, например, в качестве добавки к порошку 11 более-крупной фракции. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. j # о -(Жидхос/яь of /j I Порошок Ё