Z PRÁŠ. lení. s použit. itím m tlaku bez použit. ití tlaku. ení tvaru výrobku. pevnosti

Transkript

1 ZHUTŇOV OVÁNÍ VÝROBKŮ Z PRÁŠ ÁŠKŮ (formování) Účel vytvářen ení tvaru výrobku zajištění manipulační pevnosti Základní rozdělen lení s použit itím m tlaku bez použit ití tlaku

2 Chování částic práš ášků Volně nasypané částice Uložení částic v důsledku gravitačních sil volné Částice si zachovávají svůj tvar Dotyk částic je převážně bodový Rozložení teploty mezi částicemi je rovnovážné Zůstávají původní poruchy krystalické mřížky Uvnitř částic jsou původní poruchy Hustota je malá Tvar pórů závisí na morfologii částic Všechny póry spolu souvisí Lisované částice Uložení částic těsnější v důsledku tlaku, který překonal adhezi a tření mezi částicemi Částice se deformují a ztrácejí původní tvar, deformace tvaru závisí na plastických vlastnostech kovu, způsobu a velikosti deformace Dotyk částic v plochách, velikost závisí především na lisovacím tlaku, převážně jde o kovový styk I při lisování za studena dochází v místech styku částic k lokálnímu zvýšení teploty V místech vzájemného styku a zvýšené teploty dochází k určitým difúzním procesům V důsledku plastické deformace dochází uvnitř částic ke zvýšení hustoty dislokací Hustota vyšší, závisí na deformační schopnosti materiálu, morfologii částic a působícím tlaku Tvar pórů závisí na způsobu lisování Většina pórů spolu souvisí, existují již uzavřené póry

3 Stadia lisování 1 - zásyp; 2 - přemístění částic práš ášku; 3 aža 5 - zhutňov ování vlivem deformace částic

4 Lisování Vlivy lisovací tlak vlastnosti částic velikost částic morfologie částic

5 Rozložen ení tlaku ve výrobku Radiáln lní tlak na stěnu zápustky Hustota výlisku Ni práš ášku Axiáln lní tlak v hloubce h (p působící tlak; µ tření mezi částicemi; β koeficient; R - poloměr r výlisku)

6 Dvoustranné lisování Obecně nutnost vytlačov ování z matrice (zbytkové radiáln lní napětí). Dvoustranné lisování (rovnoměrn rnější zhutnění) ( a - matrice pevná,, razníky pohyblivé; ; b - matrice odpružen ená,, spodní razník k nepohyblivý; c - řízený zdvih matrice, spodní razník nepohyblivý)

7 Výlisky s různour výškou Použit ití samostatných pohyblivých lisovníků (velikost odstupňov ování dle zmenšen ení objemu práš ášku)

8 Technologie lisování Plnění zápustky podle hmotnosti podle objemu Sypná výška Vlastní lisování ( F lisovací síla /N/; S celková lisovaná plocha /m 2 /; p lisovací tlak /N.m - 2 /) (H v sypná výška /mm/; H s výška vylisované součástky/mm/; stky/mm/; q součinitel plnění; ; k hustota kompaktního tělesa t /kg.m - 3 /; s sypná hustota práš áškového materiálu /kg.m - 3 /) stálým tlakem na stálou výšku

9 Vztah mezi hustotou výlisku a lisovacím m tlakem Walker, Balšin (V - relativní objem výlisku V=1/(1-P); P - pórovitost; p - lisovací tlak; σ k - kritické napětí) Shapiro, Kolthoff KSK rovnice (P - pórovitost při p i tlaku p; P 0 - pórovitost extrapolovaná pro tlak p 0 =0; K - empirická konstanta)

10 Technologičnost nost konstrukce slinovaných výrobků

11 Lisování za tepla (slinování pod tlakem) nízká výrobnost vysoké opotřeben ebení matric 1 - nepřímý odporový ohřev; 2 - přímý odporový ohřev; 3 - přímý odporový ohřev matrice; 4 - indukční ohřev

12 Izostatické lisování přenos plynným nebo kapalným médiemm Dle teploty CIP nebo HIP problematika elastického pouzdra

13 Válcování Tloušťka pásup 1 - nezhutněný ný práš ášek; 2 - zóna zhutňov ování ( h 0, h 1 - vstupní a konečná tloušťka pásu; α - úhel záběru; z R - poloměr válců) nižší počet průchod chodů malá rychlost válcovv lcování

14 Schéma válcovv lcování práš áškových pásků a - plynulé b - přetržité

15 Výroba vícekomponentnv cekomponentních ch páskp sků a - bimetalický; b - trimetalický; c - naválcov lcování kovové podložky

16 Protlačov ování Způsoby směs s práš ášků a plastifikátoru toru kompaktního materiálu Schéma izostatického protlačov ování výhody

17 Lisování explozí Výhoda vysokorychlostní deformace Schéma explozivního lisování ( 1-1 základní podložka; 2 - kontejner s práš áškem; 3 - vodící systém; 4 - tepelná izolace; 5 - explozivní náboj; 6 - generátor; 7 - kontrola vzdálenosti) - použit ití i elektrického výboje

18 Kování powder-forging sinter-forging 1 - zásobník k práš ášku; 2 - lisování (předlisek); 3 - slinování; ; 4 - kování; ; 5 - kalení; 6 - výkovek vysoká hustota využit ití tepla možnost modifikací

19 ZHUTŇOV OVÁNÍ BEZ POUŽIT ITÍ TLAKU Volné slinování - zásyp ve formě (nesmí reagovat) - vysoká pórovitost a smrštění - jednoduché Zhutňov ování vibrací 1 - volně sypaný ZrO 2 ; 2 - uhelný práš ášek

20 ZHUTŇOV OVÁNÍ BEZ POUŽIT ITÍ TLAKU Keramické lití - stabilita břečkyb 1 - dělená sádrová forma; 2 -výrobek; 3 - zbytek suspenze (břečky) Horké lití - plastifikátor tor za tepla viskózn zní moderní použit ití plastické suspenze (nap( např. polystyrén)