Одним из наиболее перспективных методов формования практически любого сложного, но постоянного профиля изделия, особенно длинного, служит пластичное формование выдавливанием пластифицированной массы через мундштук. Поэтому этот метод часто называют мундштучным прессованием или экструзией. Применяется он в различных вариантах: для производства фрез, сверл, ножей, колец, многоканальных и тонкостенных труб любой длины. Отличительная особенность таких изделий – хорошее постоянство профиля и равномерность свойств по всей длине. Пластичное формование может осуществляться с использованием широкого диапазона пластификаторов, связок и поверхностно-активных веществ. Технологический процесс пластичного формования состоит из трех основных этапов: подготовки формовочной массы, формования и удаления пластификатора или сушки.
1 – контейнер; 2 – пуансон; 3 – мундшук (фильера); 4 – пруток
Рисунок – Схема мундштучного прессования
1 – пуансон; 2 – матрица; 3 – керн; 4 – мундшук; 5 – станина
Рисунок – Приспособление для протяжки трубок
Термопластичная связка с пластификатором и растворителем вводится при непрерывном перемешивании в предварительно прогретый и термостатированный (при температуре несколько выше температуры связки) смеситель, полезный объем которого на 40 - 50% заполнен керамическим порошком. Для этой цели наиболее удобны смесители с z-образными лопастями полезной емкостью 1-5 л, а также двушнековые смесители непрерывного действия, имеющие для обогрева водяную рубашку, по которой циркулирует 40%-ный водный раствор этиленгликоля или глицерина. Поскольку в практике пластичного формования используются связки и пластификаторы с температурой размягчения 27-57 ºC, то температура смесителя поддерживается на уровне 57 - 67 ºC. После окончания введения связки с пластификатором и растворителем вводится половина необходимого количества поверхностно-активного вещества. Вторая половина вводится в самом конце перемешивания. Полученная масса вязкостью от 0,1 до 100 Пас (в зависимости от свойств связки и количества порошка) подается в шнек-пресс, термостатированный при температуре только на 2 - 3° выше температуры размягчения. В шнек-прессе, оснащенном двойным или двухзаходным шнеками, масса окончательно перемешивается, уплотняется и вакуумируется, для этого в рабочем пространстве шнек-пресса поддерживается разряжение порядка 0,1 - 0,01 нормального давления. Полученные продавливанием через шнек-пресс валюшки поступают на хранение.
При работе с порошками, отличающимися высокой дисперсностью и способностью к окислению (пирофорностью), т.е. такими, как переходные металлы IV - VI группы, их карбиды, бориды и нитриды с удельной поверхностью более 4 - 5 м /г, нагревание их на воздухе выше 320 - 330 К опасно. Поэтому при подготовке термопластичных масс сначала в смеситель вводят связку-пластификатор, а затем уже холодный порошок, хотя такая процедура ухудшает условия перемешивания.
Для получения высококачественных изделий пластичное формование производят при давлениях от 40 до 100 МПа, используя шнек-прессы с двойным шнеком или гидравлические прессы с пресс-камерами плунжерного типа. Шнек-прессы более производительны, а гидравлические прессы позволяют применять более высокие давления.
Оптимальный угол наклона конической части мундштука или пресс-камеры колеблется от 20° до 45°. В хороших мундштуках и пресс-камерах этот угол плавно изменяется от 90° до 0° - на выходе заготовки из мундштука (цилиндрической его части). Длина цилиндрической части мундштука должна быть достаточной для формования профиля заготовки и ее затвердевания. Эта длина обычно составляет два-три гидравлических диаметра заготовки.
Удаление термопластичного пластификатора из заготовок по своей технологии не отличается от аналогичной операции в технологии горячего литья под давлением.
Дата добавления: 2015-09-10; просмотров: 52 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |