I.Композиционные металлические материалы:

1. Порошковые:

а) электротехнические (магниты, электроконтакты, электрощетки и др.);

б) пористые (фильтры, «потеющие» и др.);

в) фрикционные и антифрикционные (подшипники скольжения, тормозные накладки идр.);

г) инструментальные (пластинки из твердых сплавов и сверхтвердых материалов, минералокерамические пластинки и др.);

д) компактные конструкционные (различные детали машин и приборов и др.);

е) термостойкие (жаропрочные и тугоплавкие детали различных изделий и др.);

ж) специальные (детали вакуумной аппаратуры, полупроводники и др.);

2) Волокнистые с металлической матрицей:

а) алюминиевая матрица;

б) титановая;

в) магниевая и др.

II. Полимерные композиционные материалы:

1. Углепластики:

а) однонаправленный пултрузионный (КМУ-П);

б) высокотехнологичный (КМУ-4) и др.;

2) Органопластики (наполнитель – волокно марки СВМ);

3) Металлоорганопластики (алоры);

4) Стеклопастики (стеклотекстолит, стекловолокнит);

5) Органическое стекло:

а) ориентированное;

б) теплостойкое (Э-2, СО-200).

9.4 Изготовление деталей из композиционных порошковых материалов

Порошковая металлургия (ПМ) – отрасль технологии, занимающаяся производством металлических порошков и деталей из них.

Металлургия волокна – отрасль металлургии, занимающаяся производством волокнистых материалов.

Из металлического порошка или смеси порошков прессуют заготовки, которые подвергают термической обработке спеканием.

Промышленность выпускает различные металлические порошки: железный, медный, никелевый, хромовый, кобальтовый, вольфрамовый, молибденовый, титановый и др.

ТМ ПМ получают все большее распространение, т.к. с помощью их можно получить материалы и детали с особыми физико-химическими и технологическими свойствами:

- высокая жаро-, тепло-, - и износостойкость;

- большая твердость;

- стабильность заданных магнитных характеристик и др.

ТП производства деталей и изделий из порошковых материалов проходит следующие стадии:

1. Приготовление металлического порошка;

2. Составление шихты;

3. Прессование;

4. Спекание.

Все способы приготовления порошков условно можно разделить следующим образом:

1. Механические, получение порошка без изменения химического состава материала:

1. Измельчение в твердом состоянии в шаровых, вихревых и вибрационных мельницах;

2. Получение порошков из расплава металлов методами грануляции и распыления жидкого металла;

2. Физико-химические, восстановление металлов из их оксидов или карбидов.

Механические способы получения порошков пригодны лишь для твердых и хрупких материалов, которые являются основной частью всех металлокерамических твердых сплавов: это порошки карбидов тугоплавких металлов – вольфрама, титана и тантала. Твердость их приближается к твердости алмаза.

Для получения однородной шихты при её составлении очень важно хорошо смешать компоненты.

Различают:

1. Сухое смешивание, осуществляемое в шаровых мельницах, конусных или вибрационных смесителях;

2. Мокрое смешивание, осуществляемое в спирте, бензине или дистиллированной воде. При мокром смешивании можно получить более однородную смесь.

Формообразование заготовок и изделий из порошков осуществляется следующим ТМ:

1. Холодное прессование (основной, на механических и гидравлических прессах):

1. Одностороннее мундштучное (для заготовок простой формы);

2. Двустороннее мундштучное (для заготовок сложной формы);

2. Горячее прессование, технологически совмещаются формообразование и спекание заготовки (для получения материалов с высокими прочностью, плотностью и однородностью структуры);

3. Изостатическое (всестороннее) формование (для получения крупногабаритных заготовок с массой500 кг):

1. Гидростатическое (рабочая жидкость – масло, глицерин, вода и и.д.);

2. Формование толстостенной эластичной оболочкой (материал оболочки – парафины, воск, резина);

3. Горячее формование, технологически совмещаются формообразование и спекание (рабочая среда, передающая давление, – инертный газ, расплавленный металл или стекло);

IV.Прокатка, может быть совмещена со спеканием (наиболее производительный; для получения ленты, листов, проволоки d, прутков, различного профиля);

V.Выдавливание (для изготовления прутков, трубок, и профилей различного сечения на механических и гидравлических прессах).

Спекание заключается в нагреве и выдержке изделий в печи в течении 1-2ч при температуре Т=(0,6-0,8)Тпл основного компонента. Спекание производится в печах самой различной конструкции:

- колпаковые;

- муфельные;

- конвейерные;

- вакуумные;

- печи – ванны.

В колпаковых, муфельных и конвейерных печах используются специальные защитные атмосферы (водород, диссоциированный аммиак, аргон, азот) или защитные засыпки.

Кроме того, иногда применяется индукционный или контактный нагрев, т.е. непосредственно пропускается ток через спекаемое изделие.

Для придания изделиям окончательной формы и свойств, а также точных размеров готовые изделия после спекания подвергаются термической, химико-термической и размерной обработке физико-химическими методами.

9.5 Изготовление деталей из пластмасс

Пластические массы (пластмассы) - материалы, основу которых составляют природные или синтетические высокомолекулярные соединения. При этом, высокомолекулярные соединения состоят из большого числа низкомолекулярных соединений (мономеров), связанных между собой силами главных валентных связей.

Полимеры- соединения, большие молекулы (макромолекулы) которых состоят из одинаковых структурных звеньев.

Форма макромолекул полимеров может быть:

- линейная;

- разветвленная;

- пространственная (сшитая).

Источниками сырья для изготовления пластмасс служат природный газ, продукты нефти, уголь и древесина. Эти источники доступны и дешевы.

Основой, определяющей свойства пластмасс являются полимеры, которые делятся на две большие группы: