Пресс-форма для горячего формования углеродных масс
I. ПРЕСС-ФОРМА ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ФОРМОВАНИЯ УГЛЕРОДНЫХ МАСС преимуцествеияо из твердого наполнителя и жидкого связующего, включающая матрицу , основание и пуансон, о т л и чающаяся тем, что, с целью « 13 повыпения качества изделий, она снабжена перфорированньми дисками с размерами отверстьш, меньшими минимального размера наполнителя, пуаисон выполнен в виде полого цилиндра с перфорированным дном и крышкой и установлен на дисках. 2.Перес-форма по п.1, о т л и чающаяся тем, что отношение диаметров отверстий в дне пуансона и дисках составляет 30-60. 3.Перес-форма по п.1, отличающаяся тем, что диски выполнены из углеродной ткани. 4.Пресс-форма Ъо п.1, о т л и чающаяся тем, что внутренняя поверхность матрицы, внешняя и внутренняя поверхность пуансона покрыты антиадгезионным слоем.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
Ши
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н двтонсноым сеидвтипьствм
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET C0CP
AO ДЕЛАМ ИЗ06РЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3690434/22-02 (22) 17.01.84 (46) 07.05.85. Бюл. У 17 (72) В.В. Кулаков, Е.И. Непрошин, А.Г. Соккер и Е.Н. Федеяева (53) 621.762.4.016(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
У 986594, кл. В 22 F 3/14, 1981.
2. Чалых E.Ô. Технология и оборудование электродных и электроугольных иэделий. М., "Металлургия", 1972, с. 130-137. (54) (57) 1. ПРЕСС-ФОРМА ДЛЯ ГОРЯЧЕГО
ФОРИОИАНИЯ УГЛЕРОДНЫХ МАСС преимущественно иэ твердого наполнителя и аидкого свяэунцего, включающая матрицу, основание н пуансон, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью
„„SU,„,11540 А
4р)) В 22 Р 3/14; В 30 В 15/02 повышения качества изделий, она снабжена перфорированными дисками с размерами отверстий, меньшими минимального размера наполннтеля, пуансон выполнен в виде полого цилиндра с перфорированным дном и крышкой и установлен на дисках.
2. Персс-форма по .1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что отношение диаметров отверстий в дне пуансона и дисках составляет 30-60.
3. Персс-форма по п.1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что диски выполнены иэ углеродной ткани.
4. Пресс-форма по п.1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что внутренняя поверхность матрицы, внешняя и внутренняя поверхность пуансона покрыты антиадгеэионным слоем.
1 15404 7.Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению углеродных материалов с применением жидких связующих методом горячего прессования.
Известна пресс-форма для горячего прессования, состоящая из сборной матрицы, включающей обойму и разъемные вкладыши, верхнего и нижнего пуансонов Г13.
Недостатком пресс-формы является неравномерность распределения жидкой фазы среди частиц твердого наполнителя, что приводит к разбросу свойств в объеме изделия.
Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является пресс-форма для горячего формования углеродных масс, преимущественно из твердого наполнителя и жидкого связующего, включающая матрицу, основание и пуансон 2.1.
Недостатком пресс-формы является неравномерность свойств .в объеме изделия, что снижает их качество.
Целью изобретения является повышение качества изделий.
Поставленная цель достигается тем, что пресс-форма для горячего формования углеродных масс, преимущественно из твердого наполнителя и жидкого связующего, включающая матрицу, основание и пуансон, снабжена перфорированными дисками с разме- 35 рами отверстий, меньшими минимального размера наполнителя, пуансон выполнен в виде полого цилиндра с перфорнрованным дном и крышкой и установлен на дисках. 4О
Причем отношение диаметров отверстий в дне пуансона и дисках составляет 30-60.
Диски выполнены из углеродной ткани. 45
Внутренняя поверхность матрицы, внешняя и внутренняя поверхности пуансона покрыты антиадгеэионным слоем.
Пресс-форма позволяет прессовать 50 шихту с избытком жидкого свяэующего. Избыток связующего удаляется при прессовании через отверстия в фильтрующих дисках и дне пуансона в полость пуансона. При этом устанав- 55 ливается оптимальная концентрация и равномерное распределение связующего в объеме заготовки.
Для того, чтобы избежать удаления вместе с избытком связующего мелких фракций наполнителя, отверстия в фильтрующих дисках не превышают минимального размера. частиц наполнителя.
Нижний предел отношения диаметров отверстия в дне пуансона и фильтрующих дисках принимают исходя из возможности удаления всего избытка связующего, определяемого его вязкостью.
Верхний предел отношения диаметров отверстий в дне пуансона и фильтрующих дисках определяется прочностью дисков. При размере отверстий в лне пуансона выше предельного может произойти разрыв тканевых дисков и удаление вместе с жидкой фазой частиц твердого наполнителя.
Для предотвращения прилипания избытка жидкого связующего внутреннюю поверхность матрицы, внешнюю и внутреннюю поверхности пуансона нокрывают антиадгезионным покрытием, например естественным графитом.
На чертеже изображена предлагаемая пресс-форма.
Пресс-форма содержит матрицу 1 с антиадгеэионным покрытием 2 внутренней поверхности, установленную на основании 3, в матрицу сверху вставлен полый пуансон 4 с антнадгезионным покрытием 5 внешней и внутренней поверхности, в нижней части пуансон выполнен с дном 6 с отверстиями 7, а в верхней части снабжен крышкой 8, к дну 6 пуансона 4 примыкают фильтрующие диски 9 из углеродной ткани с отверстиями 10.
Устройство работает следующим образом.
Составляют пресс-массу из мелкодисперсного порошка наполнителя, например кокса КНПС и порошка связующего, например, каменноугольного пека, причем количество пека берут с избытком (до 50 мас.7). После перемешивания в смесителе при 150 С горячую пресс-массу помещают в матрицу затем укладывают фильтрующие диски 9 из углеродной ткани и устанавливают пуансон 4 с крышкой 8. Диаметры отверстий в фильтрующих рисках определяются структурой ткани. Соотношение диаметров отверстий в дне пуансона и фильтрующих дисках приведены в табл. 1.
Далее пресс-форму помещают в разьем гидравлического пресса и прикла1154047
Таблица
Отношение диаметра отверстий в дне пуансона к диаметру отверстий в дисках
Диаметр отверстий в дне пуансона, мм
Диаметр отверстий в фнльтрующнх дисках, мм
-1, 2 — (+Îэ 05) 25
0,04
1,0
-1, 2 — (+О, 05) 0,04
1,2
-1, 2 — (+0,05)
-1, 2 — (+О, 05)
-1, 2 — (+0,05) 2,0 50
0,04
2,4
0,04
70
0,04
2,8
Известная прессформа
-1, 2 — (+O, 05) дывают давление 100 кг/см в течение 5 мин.
При дгнжении полого пуансона вниз жидкое связующее равномерно распределяется между частицами наполнителя, а избыток связующего удаляется через отверстия 10 в фильтрующих дисках 9 и отверстия 7 в дне пуансона в полый пуансон 4 и верхнюю часть матрицы 1. При этом соотношение нанолнитель-связующее становится оптимальным, После прессования извлекают полый пуансон с избытком связующего и основание, а .образец выпрессовывают и подвергают термообработке.
Свойства изделий, полученных в известной и предлагаемой пресс-формах с различным соотношением отверсВариант Размер частиц наполнителя тий в дне пуансона и дисках представлены в табл. 2.
Анализ результатов, приведенных в табл. 2, показывает, что плотностЬ
5 иэделий, спрессованных в предлагаемой пресс-форме, выше плотности иэделий, спрессованных в известной пресс-форме. При этом предел прочности при изгибе возрастает в 1,5 ра1О за. Разброс свойств в объеме изделий, спрессованных в предлагаемой пресс-форме, в 2 раза меньше по сравнению с изделиями, изготовленными в известной пресс-форме.
Максимальные значения плотности и прочности иэделий лежат в области соотношений диаметров отверстий в, дне пуансона и дисках, составляющих
30-60.
1154047
Таблица 2
Варианты
Плотность образцов после
Плот-, Предел прочности при изгибе, н/см
Коэбфициность образцов после термообработки,,/смх ент вариаций свойств в прессования г/см объеме изделия, 7.
1, 18 2250
1,29 2900
t 35 3500
1,32 3200
1,20 2300
1,50
1,53
1,51
1,50
Известная прессФорма
1,44
1, 15
2050
Заказ 2582/10 Тираж 747 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Составитель А. Туманов
Редактор А. Шандор Техред М.Кадь Корректор А. Тяско
