34. Получение деталей из порошков

Материалы, изготавливаемые из порошков путем прессования и спекания без расплавления или с частичным расплавлением наиболее легкоплавкой составляющей, называют порошковыми. Методы порошковой металлургии служат для создания сплавов из металлов, не растворяющихся друг в друге при расплавлении, и сплавов металлов с неметаллическими материалами, например, керамикой. Процесс производства изделий из порошковых материалов заключается в получении порошка, составлении шихты, прессовании и спекании заготовок. Материалы в порошковой металлургии применяются в диспергированном состоянии с размерами частиц от 0,5 до 500 мкм. Для приготовления шихты дозированные порции порошков смешивают в специальных смесителях, добавляя спирт, воду, глицерин или бензин. Иногда в процессе перемешивания вводят технологические добавки: пластификаторы, облегчающие прессование (парафин, стеарин), легкоплавкие присадки, летучие вещества, обеспечивающие заданную пористость. Формование осуществляют прессованием, прокаткой, суспензионным литьем.

35. Методы изготовления деталей из пластмасс

К основным методам изготовления деталей из пластмасс относятся:

− компрессорное прессование,

− литьевое прессование,

− литье под давлением,

− пневматическое формование,

− вакуумное формование.

Отделку деталей, нарезание резьбы, изготовление отверстий малых

диаметров выполняют механической обработкой резанием.

Компрессорное прессование. Исходные материалы в виде порошка,

крошки, таблеток, гранул загружаются в пресс-формы и при повышенной температуре подвергаются сдавливанию пуансоном, который одновременно оформляет часть поверхности изделия. Температура прессования для термореактивных полимерных материалов 413...473 К, для термопластичных 393...453 К. Давление зависит от текучести пресс-материала.

Литьевое прессование. Исходный материал доводится до пластичного состояния в отдельной загрузочной камере. Далее материал выдавливается из загрузочной камеры в формовочную часть матрицы пуансоном через литниковую систему. В закрытой рабочей полости матрицы материал выдерживается до затвердевания. Вынимается изделие путем разъема пресс-формы.

Преимущество литьевого прессования перед компрессорным – однородность структуры материала по всему объему. Это происходит вследствие равномерного размягчения исходного материала при его прохождении через литниковую систему. Благодаря равномерному прогреванию и хорошей текучести материала можно изготавливать изделия с глубокими отверстиями и различной толщиной стенок. Недостаток литьевого прессования – сложность конструкции пресс-формы.

Литье под давлением осуществляют в специальных литьевых машинах. В нагревательном цилиндре полимерный материал размягчают до состояния текучести, после чего он выталкивается плунжером в формообразующую полость литьевой формы. Остывает материал под давлением. Поскольку усадка полимерного материала намного больше усадки металла

формы, изделие легко извлекается из нее. Таким методом из термопластичных полимерных материалов получают изделия сложной конфигурации с разной толщиной стенок, с ребрами жесткости, резьбами и другими конструктивными элементами.

При пневматическом формовании предварительно нагретый до высокопластичного состояния лист пластмассы прижимается к поверхности матрицы сжатым воздухом. Различают два вида пневматического формование: свободное и направленное. При свободном формовании материал деформируется за счет давления сжатого воздуха, при направленном сначала производят предварительную вытяжку пуансоном, а затем окончательную формовку сжатым воздухом.

Вакуумное формование осуществляют в матрице без пуансона. После разогрева листа из полости матрицы откачивается воздух. Под действием атмосферного давления лист прижимается к рабочей поверхности матрицы. После затвердевания материала изделие выталкивается сжатым воздухом. Часто детали изготавливают из пластмасс с металлической арматурой в виде гаек, винтов, втулок, колец и т. д. Это упрощает их сборку и монтаж. Арматура используется также для проводящих элементов. Металлические детали устанавливают в пресс-форме перед прессованием и закрепляют. Надежное их закрепление производят различными способами: накаткой и кольцевыми выточками в штифтах и втулках, расплющиванием и загибанием проволоки, вырезами и отверстиями в лепестках и т. д.