Способ управления процессом прессования порошкового материала и устройство для его осуществления

 

Изобретение предназначено для управления процессом прессования смеси металлических и диэлектрических порошков с объемной долей металла, не превышающей 0,25. Цель - получение композиционных материалов с заданным значением электропроводимости при объемной доле металла не выше 0,25. Способ заключается в том, что сначала определяют величину критического давления по формуле P<SB POS="POST">к</SB>=-(1,4+LNX)<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">3</SP> МПа, где X - объемная доля металла в смеси, поднимают давление, а по достижении в процессе прессования давления, равного P<SB POS="POST">к</SB>, начинают производить измерение электропроводности непрерывно в процессе прессования с одновременным сравниванием фактических значений электропроводности с заданными до достижения заданной электропроводности, после чего процесс прессования прекращают. Устройство для осуществления способа содержит силоизмерительный датчик, соединенный с регистрирующим прибором, который через реле связан с измеряющим прибором, а в качестве измеряющего прибора содержит одноканальный автоматический потенциометр следящего уравновешивания, регулирующее устройство которого через реле соединено с органами управления прессом. Способ позволяет повысить точность получения заданной электропроводности в 3-9 раз. 2 с.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 22 F 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4293803/23-02 (22) 04.08.87 (46) 15.09.89. Бюл . !! - 34 (71) Киевский инженерно-строительный институт (72) R.Ä.Глуховский, В.Г!.Казанский, Г.F.Краснянский, С.F..Ã1àêoóíoâ и Т.П.Величко (53) 621.762.073 (088.8) (56) Бальшин !1.Ю. Порошковое металловедение. М.: Иеталлургиздат, 1948, с.134. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ПРЕССОВАНИЯ ПОРОИКОВОГО МАТЕРИАЛА И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГГО ОСЛ!ЕСТВЛЕ!1ИЯ (57) Изобретение предназначено для управления процессом прессования смеси металлических и диэлеKòðtt÷åñêèõ порошков с объемной долей металла, не превышающей 0,25. Цель изобретения .получение композиционных материалов с заданным значением электроироводности при объемной доле металла не выше 0,25. Способ заключается н том, что сначала определяют . ели1ttH) криИзобретение относится к порошковой металлургии, а именно к способам и устройствам для ко )троля и управле-. ния процессом прессования смеси металлических и диэлектрических порошков с объемной д ittré маталла, е превышающей 0,25.

Целью изобретения является получение композиционных матер tàëов с заданным значением электропроводности при

Ьбъемной доле мета;.Ltà не vttttte 0,25, „„80„„1507537 А 1

2 ти еского давления пс t tot>муле Рк (1,4+ !и Х) 10з И1а, где Х вЂ” объемная доля мета1 л. н ".ti = ll, подчим;иот давление, à по достижении в процессе прессования давления, р, tttttoro к, начинают производить измерение лектропровоцности непрерывно в про (ессе прессования с одновременным сравнением фактических значений электропроtJoQttocTIt c заданными до»ц с t ижения заданной электролровс1дн. сти, по< ле

«cro процесс прессования прекращают.

Устройство для осуществления способа содержит силоизмерителъный- датчик, соединенный с регистрирующим прибором, который чере 3 реле связан с измеряющим прибором, а в качестве измеряющего прибора содержиг одноканальный автоматический потенциометр следящего уравновешивания, регулирующее устройство которого через реле соединено с органами управления прессом. Способ позволяет повысить точность получения заданной электролролодности в 3-9 раз. 2 с .п.ф-лы, 2 ил., 1 t, бч .!!а фиг. 1 представлена блок-схема устройства ддя осуществления предлагае»oro способа; на фиг.2 — график зависимости злектропродности от давления °

Устройство содержит силоизмерительный тензорезисторный датчик 1, соединенный с одноканалт ным автоматическим потепциометром 2 следящего уравновешивания (КСП-4), укомплектованным двухлозиционным регулирукнцим

150753

40 прессуют до достижения расчетного давления прессования P =-(1 4+1пХ)х

У х10 Г1Па. На rpaAHKe (фиг. 2) зависимости электропроводности смеси от давления прессования, ось ординат отража3 устройством (РУ)3 и .редназначенным для регистрации изменения давления прессования и подачи команды на начало регистрации изменений электропроводности, что достигается при IIQ

5 мощи реле 4 типа РЭС-7. Его контакты

5 находятся н цепи измерительного моста.

Стенки пресс-формы 6 изолированы от прессуемой смеси слоем эпоксидной смолы. Латунные электроды прикреплены к торцам пуансонов через токоизолирующие прокладки. Проводами> проходящими через отверстия в пуансонах, образец подключается к одному из плечей измерительного моста, в состав которого входят резисторы

7 и 8 сопротивлением 100 и 200 Ом. соответственно и переменный резис- Zp тор 9 сопротивлением 100 Ом. К одной диагонали моста подводится питание 12 В от источника 10 постоянного тока (Б5-47). Напряжение разбаланса с другой диагонали через 75 переменный резистор 11 сопротивлением 3000 Ом подается на вход одноканального автоматического потенциометра 12 следящего уравновешивания (KCII-4), укомплектованного двухпози- 30 ционным регулирующим устройством РУ

13 и предназначенного для непрерывной регистрации изменений электропроводности прессуемой смеси и подачи команды на прекращение прессования. Последнее достигается при помощи реле 14 типа РЭС-7. Его контакты

15 находятся в цепи органов управления прессом.

Сопротивления резисторов 9 и 11 подбираются такими, чтобы при изменении электропроводности в требуемом диапазоне напряжение разбаланса моста находилось в пределах щкалы потенциометра, после чего шкала гра- 45 дуируется в единицах электропроводности.

Питание силовой цепи устройства осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В и частотой

50 Гц.

Способ осуществляют следующим образом.

Смесь с объемной долей металла Х т отношение между э ектр I(онодностью композита (j и электропроводностью входящего в егс cocт 1U металла

Й . Величина Р„ в этом случае составляет 500 i IiIa, При Х < 0,25 существует область давлений, характеризующаяся статистическим разбросом значений электропроводности. Получение материала со стабильными значениями электрофизических и механических свойств возможно лишь приР>Р „.Величина критического давления Р„зависит от объемной доли металла Х. Экспериментально полученная связь между Р„и Х для широкого класса диэлектрических и металлических порошков выглядит следующим образом:

P„= -(1,4 + 1n Х) 10 IHa.

По достижении расчетного значения

Р, начинают контроль электропровод. :эсти. Непрерывный контроль электропроводности осуществляют измерением электропроводности изделия непосредственно в пресс-форме, непрерывно сравнивая фактические значения с заданными. При достижении заданного значения процесс прессования автоматически прекращают. Pсе это обеспечивает получение композиционных материалов с заданным значением электропроводности с высокой точностью.

Перед началом работы указатель задания РУ 3 устанавливают против отметки, соответствующей сигналу,, приходящему с силоизмерительногЬ с датчика при давлении Р„, н указатель задания РУ 13 устанавливают против отметки, соответств ующей заданному значению электропроводности. В процессе прессования при достижении значения Р„, срабатывает РУ 3, его контакты замыкаются, в результате чего срабаты" вает реле 4, При.этом замыкаются нормально разомкнутые контакты 5 в цепи измерительного моста и на диаграммной ленте потенциометр КСП-4 производит непрерывную регистрацию электропроводности прессуемой смеси.

При достижении заданного значения электропроводности срабатывает РУ 13 его контакты замыкаются, в результате чего от источника 10 подается напряжение на обмотку реле 14. При этом размыкаются нормально замкнутые контакты 15 реле и прессование прек-, ращается.

15О7537 сования, что обеспечивает получение за!анной электропроводности н изделиях с более высокой точностью и позвиляет автоматизировать процесс.

Формулаизобретения

1. Способ управления процессом прессования порошкового материала, включающий измерение электропроводности порошка в пресс-форме, сравнение с заданной величиной и установление окончания прессования по достижении заданной величины электропроводности, отличающийся тем, что, с целью получения композиционш гх материалов с заданным значением л < ктропроводп стп Ilð.I., ..J. н и доле металла не вьши 0,25, д » слнительно измеряют давление прессонания и при его равенстве велич eе кри гического давления

Р ц = — (1,4 + 1nX) 10 ", 11ПЛ, где Х вЂ” объемн".ÿ доля металла в смеси, начинают производить измерение электропроводности.

2. Устройство для управления процессом прессования поропкэвого материала, вклю чающее пресс-рорму с токои 3c :п рующим покрытием пуансона и стенок, соединенную с измерительным прибором, о т л и ч а ю ц е е с я тем, что, с целью получения композиционных материалов с заданным значением электропроводности при объемной доле

»eTëëëà не вьш е 0,25, оно дополнительно содержит силоиэмерптельный датчик, соединенный с регистрирующим прибором, который через реле соединен с измсряюцим прибором, а в качестве измеряющего прибора содерм т одноканальный автоматический потенциометр следящего уровновешивания, регулирующее устройство которого через ре.:«. соединено с органами управления прессом.

Способ рессование щее опредетропроводсредствен-форме) 3 2; 2 9; 5 ° 3» 3»1 2 ° 6 5,5ь

Разброс значений элект- ропроводности изделий,7.

Пример. Собираюг установку в соответствии с предлагаемой схемой.

В качестве датчика давления используют силоизмерительный тензореэисторный преобразователь.

Стенки пресс-формы изолируют от пресс-порошка тонким слоем эпоксидной смолы. Латунные электроды прикрепляют к торцам пуансонов ерез то- 10 коизолирующие прокладки. Проводами, проходящими через отверстия в пуансонах, образец включают в одно из плечей измерительного моста.

При прессовании смеси медного порошка и дисперсных гидросиликатов кальция состава 0,8 СаО Si0 -пИ,O, содержащей 20 об.7. металлов, было задано значение электропроводности 3,0 х х 10 Ом см - . .Величина критическо- 20

3 го давления

Р„= -(1,4+1n 0,2) ° 10 = 200 МПа.

Расчетное значение Рк устанавливают. указателем задания РУ 3. По достижении давления 200 ИЛа контакты РУЗ замыкаются, срабатывает реле 4 и замыка ются контакты 5 реле. В результате одноканальный автоматический потенциометр КСП-4 осуществляет непрерыв30 ные измерения электропроводности и при достижении заданного значения регулирующее устройство при помощи реле, находящегося в цепи управления двигателем насоса гидравлического пресса„ отключает двигатель. Процесс прессования окончен. Получение изделий с заданной электропроводностью осуществляли также известным способом.

В таблице представлены результаты измерений.

Предлагаемый способ и устройство для его осуществления позволяют активно влиять на процесс прессования путем измерения техпологпчеекпх пара- 45 метров непосредственно в ходе пресПредлагаемый, (одновременное прессование и контроль электропроводности с автоматическим прекращением процесса при достижении заданного значения) 1507537 А.

-Н

-f0

-12

Жд РРЮа ®2

ЮО 200 ЖО 400

Составитель А.Абросимов

Редактор А.1!ежнина Техред (,Ходанич

Корректор И.Муска

Заказ 5496/ 17 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035» Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101