Способ изготовления металлических волокон и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано для получения волокон из порошка и гранул различных материалов. Цель - увеличить степень вытяжки заготовок. Сущность изобретения заключается в том, что в процессе перекатывания частиц порошка сферической формы между двумя поверхностями с одновременным закручиванием и односторонним растяжением, в зоне контакта частицы порошка с одной из деформирующих поверхностей прикладывают дополнительные растягивающие усилия циклически и с постоянной частотой. Способ осуществляется устройством, содержащим диск и валок , установленный под углом относительно радиуса диска по направлению вращения последнего; диск выполнен из эластичного материала, например полиуретана, рабочая поверхность которого плакирована тонкой металлической оболочкой, Последняя выполнена волнистой с концентричным или спиральным расположением волн. 2 с. и 4 з. п. ф-лы, 6 ил., 1 табл у Ё

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (зпз В 22 F 3/18

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4180997/02 (22) 29.01,87 (46) 23.05,91. Бюл. f4 19 (71) Белорусский политехнический институт (72) А. В. Степаненко, В. Г. Войтов, А, В.

Зверев и А. Е, Камцев (53) 621.762.073(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1138247, кл. В 22 F 3/18, 1982.

Авторское свидетельство СССР

f4 1139563, кл. В 22 F 1/00, 1982. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВОЛОКОН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано для получения волокон из порошка и гранул различных материалов. Цель -увеличить степень вытяжки заготовок. Сущность изоÄÄ5lJ ÄÄ 1650359 А1 бретения заключается в том, что в процессе перекатывания частиц порошка сферической формы между двумя поверхностями с одновременным закручиванием и односторонним растяжением, в зоне контакта частицы порошка с одной иэ деформирующих поверхностей прикладывают дополнительные растягивающие усилия циклически и с постоянной частотой. Способ осуществляется устройством, содержащим диск и валок, установленный под углом относительно радиуса диска по направлению вращения последнего; диск выполнен из эластичного материала. например полиуретана, рабочая поверхность которого плакирована тонкой металлической оболочкой, Последняя выполнена волнистой с «онцентричным или спиральным расположением волн. 2 с. и 4 з, и. ф — лы, 6 ил., 1 табл.

1650359

Изобретение относится к области порошковой металлургии и может быть использовано для получения волокон из порошка и гранул различных материалов.

Целью изобретения является увеличение степени вытяжки.

Предложенный способ изготовления металлических волокон заключается в перекатывании частиц flopolUKB сферической формы между двумя деформирующими поверхностями с одновременным их закручиванием и односторонним растяжением, причем в зоне контакта частицы порошка с одной из деформирующих поверхностей прикладывают дополнительные растягивающие усилия, При этом дополнительные усилия растяжения прикладывают циклически с постоянной частотой.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема устройства с диском из эластичного материала, плакированного плоской металлической оболочкой; на фиг. 2 — то же, с волнистой металлической оболочкой; на фиг, 3 — волны, расположенные концентрично; на фиг. 4 — волны, расположенные по спирали; на фиг. 5 — очаг деформации для плоской металлической оболочки (начальная стадия деформирования); на фиг. 6 — то же, для волнистой металлической оболочки (промежуточная стадия деформирования).

Устройство для изготовления металлических волокон состоит из двух частей: валка 1 и диска 2. Диску 2 сообщается принудительное вращение от электродвигателя 3 в направлении обкатывания сферических частиц порошка, а валку 1 — от электродвигателя 4 в направлении, обеспечивающем встречное движение с меньшей скоростью, чем у диска 2. Валок 1 и диск 2 устанавливают друг относительно друга с зазором или без в зависимости от размеров и прочностных характеристик обрабатываемых частиц 5, а также в зависимости от жесткости упругого эластичного материала

6 диска и металлической оболочки 7. Валок имеет возможность углового смещения в опоре 8. Металлическая оболочка 7 может быть выполнена плоской (фиг, 1) либо волнистой (фиг, 2). Волны А могут располагаться концентрично (фиг. 3) или по спирали (фиг. 4). устройство работает следующим образом, Обрабатываемые частицы эа счет вращения диска 2 с большей окружной скоростью, чем у ееяка 1, затягиваются в зону деформации. Обрабатываемые частицы 5 получают вращатеяьное движение за счет приложения противоположно направленных окружных скоростей валка 1 и диска 2.

35

50 проход волокна цилиндрической формы ди55

Число обкатываний заготовки при перемещении через зону деформации зависит от соотношения окружных скоростей валка и диска. Из-за разности скоростей, действующих на концах формируемого волокна 5 при перекатывании, происходит сдвиг его поперечных слоев (закручивание). За счет поворота оси валка относительно радиуса диска

2 происходит возникновение дополнительных усилий, приводящих к некоторому удлинению волокна. Кроме того, из-за упругих свойств материала диска в месте контакта с заготовкой происходит неравномерное распределение напряжений по сечению заготовки (эпюра распределения напряжений показана на фиг, 5), Максимальные значения напряжений приходятся на сечение заготовки наибольшего диаметра, постепенно убывая к периферии. Таким образом, истечение металла происходит из зон максимальных напряжений в зоны минимальных напряжений, что приводит к формированию сферической формы в цилиндрическую, При наличии волнистой поверхности в зоне деформации заготовки волна распрямляется ее гребни расходятся в противоположные стороны, а силы трения сцепления гребней с заготовкой приводят к дополнительной вытяжке последней, Для осуществления такой вытяжки необходимо, чтобы расстояние между гребнями волн, измеренное вдоль оси ролика, не превышало половины длины заготовки.

fl р и м е р. Заготовки сферической формы диаметром 4=160 мкм пропускали между коническим валком диаметром D>=100 мм и Di =120 мм, и диском диаметром

02=400 мм. Частота вращения валка 90 об/мин, частота вращения диска 65 об/мин, Наименьший диаметр валка установлен на расстоянии 75 мм от оси диска, Зазор между валком и диском 10 мкм. Валок был повернут против часовой стрелки и установлен под углом 35 между осью валка и радиусом диска. Расстояние между гребнями волн пластины диска 250 мкм, их глубина 10 мкм.

При прохождении частиц через зону деформации, образованную рабочими поверхностями диска и валка были получены за один аметром 50 мкм и длиной около 1000 мкм.

Волокна, полученные из этого порошка на известном устройстве. имели диаметр 60 мкм и длину около 750 мкм.

По сравнению с известными, данное техническое решение позволяет увеличить удлинение за один проход на 10-15ф . а следовательно, и увеличить производительность процесса за счет уменьшения числа

1650359

Продолжение таблицы переходов, Данные сравнительных испытаний сведены в таблицу.

Формула изобретения

1. Способ изготовления металлических волокон, включающий перекатывание частиц порошка сферической формы между двумя деформирующими поверхностями с одновременным их закручиванием и односторонним растяжением. о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения степени вытяжки, в зоне контакта частицы порошка с одной из деформирующих поверхностей прикладывают дополнительные растягивающие усилия.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что дополнительные усилия растяжения прикладывают циклически с постоянной частотой.

3. Устройство для изготовления металлических волокон, содержащее диск и валок, установленный под углом относительно радиуса диска по направлению его враще5 ния, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что диск выполнен из эластичного материала с рабочей поверхностью, плакированной тонкой металлической оболочкой.

4. Устройство по и. 3, о т л и ч а ю щ е е10 с я тем, что в качестве эластичного материала для диска используют полиуретан.

5. Устройство по и. 3, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что металлическая оболочка рабочей поверхности диска выполнена волнистой с

15 концентрически расположенными волнами.

6. Устройство по пп, 3 — 5, о т л и ч а ющ е е с я тем, что волны на металлической оболочке расположены по спирали, 1650359

Составитель Л.Родина

Редактор Л.Гратилло Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Заказ 1570 Тираж 510 Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4!5

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