Способ изготовления изделий сложной формы из металлических порошков Советский патент 1993 года по МПК B22F3/12 B22F3/00 

- Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению издглий сложной формы из металлических порэшков методом шликерного литья.

Цель данного изобретения - упрощение технологий изготовления изделий сложной фоомы, повышение качества рельефа по- вер ности.

Сущность изобретения заключается в , том что для формования изделий сложной фофы порошок смешивается со связующим, представляющим собой водную суспензию клея ПВА. Количество связующего выбирается минимальным, обеспечивающие/ достаточную текучесть шликерной массы. ;0птимальное соотношение: 78-82% порошка, 18-22% связующего. Полученную Maciy загружают в эластичную форму, изготовленную по художественной модели и подпергают вибрации в течение 30-90 секунд при частоте 50-100 Гц с амплитудой не более 0,5 мм для удаления воды и воздуха, частичного уплотнения и более равномерного распределения смеси в форме. Заготовку выдерживают в форме до затвердевания

при температуре , затем извлекают из формы, спекают при температуре спекания порошкового материала и пропитывают легоплавким металлом.

Совокупность указанных признаков обеспечивает достижение поставленной це- ли. Эластичная форма из полимерных мэте- риалов типа виксинт, пластизоль, формопласт хорошо воспроизводит рельеф художественно изготовленной модели. Она долговечна, имеет минимальное число разъемов. Формовка извлекается, в основном, за счет ее эластичных свойств, так как благодаря применению в качестве связующего ПВА заготовка имеет достаточную прочность. Оптимальное соотношение порошка и связующего в смеси обеспечивает хорошую формуемость и минимальное количество влаги в формовке. При отклонении от оптимальных параметров получить изделие невозможно. Если количество связующего меньше оптимального, то ухудшается формуемость, снижается прочность заготовки и она разрушается при извлечении из формы; если количество связующего увеличено возСО

С

00

о

N) vj

ел

со

растает пористость, что также снижает прочность формовки Кроме того, при повышении количества связующего возрастает усадка при спекании и коробление изделий, Наложением вибрации достигается удаление воздуха из формовки, а также частично жидкости, ее уплотнение,.Время наложения вибрации зависит от массы формовки, но не должно превышать оптимального, так как при увеличении времени, частоты и амплитуды выше допустимых происходит локальная усадка смеси, отставание ее от стенок формы и искаженная передача отдельных элементов формы.

Выдержка формовки в форме при температуре 18-20°С обеспечивает удаление жидкости и твердение формовки, которая имеет необходимую прочность и не разрушается при извлечении из формы. Увеличе- ние температуры сушки приводит к появлению трещин в формовке. , .„

Пример.По художественно выполненной модели, представляющей 1/17 нату- ральной величины собаки породы кокер-спаниель изготавливали из эластичного-материала форму. Порошок железа марки ПЖВ4.71 ГОСТ 9849-86 смешивали со связующим: 80% порошка и 20% связующего, представляющего водную суспензию клея ПВА. Полученную массу загружали в форму с наложением вибрации в течение 45 секунд, при частоте 50 Гц и амплитуде 0,2 мм. Отформованную заготовку выдерживали 4 суток в форме при температуре 20- 22°С, после твердения извлекали. Так как эластичная форма влагонепроницаемая, то удаление влаги из формовки происходит через отверстие, в которое загружается шликер, что и обуславливает длительное время сушки. Затем заготовку спекали в среде эндогаза при температуре 1050°-1100°С и пропитывали в той же среде при температуре 1120°-1150°С медью. Полученное изделие хорошо воспроизводит рельеф формы,

имеет качественную поверхность и после

нанесения декоративно-защитного покрытия представляет художественное изделие.

Таким же способом были изготовлены

скульптуры собак породы гордон, сеттер, сенбернар и другие. Применение предложенного способа позволило расширить номенклатуру изделий из металлических порошков сложной формы с декоративной поверхностью. Ранее подобные изделия из металлических порошков не изготавливались. Качество получаемых изделий высокое, они точно воспроизводят модель, не имеют следов от пинии разъема формы, приливов и других дефектов, По

сравнению с точным литьем при применении данной технологии для изготовления такого рода изделий, снижается количество операций, на 58-72% уменьшается трудоемкость.

Формула из обретения

Способ изготовления изделий сложной формы из металлических порошков, включающий изготовление формы, приготовление

смеси порошков со связующим, заполнение ею формы, наложение вибрации, сушку и спекание, отличающийся тем, что форму выполняют из эластичного материала, смесь готовят из 78-92 % металлического

порошка и 22-18% пятидесятипроцентного раствора поливиниловой эмульсии, сушку проводят путем выдерживания смеси в форме при температуре 15-20°С до отвердения, а после спекания пропитывают изделие легоплавким металлом.

Способ изготовления изделий сложной формы из металлических порошков заключается в приготовлении смеси порошков со связующим, формировании заготовки в форме из пластичного материала с наложением вибрации, сушку, последующее спекание в защитной среде и пропитку изделия легоплавким металлом. Полученное изделие хорошо воспроизводит рельеф формы, имеет качественную поверхность. При необходимости на поверхность изделий наносят защитно-декоративное покрытие.