Способ изготовления цилиндрических электропроводящих катушек

 

Использование: технология изготовления электропроводящих катушек из порошковых материалов, в частноС|И из сверхпроводников. Сущность изобретения: корпус катушки собирают из двух втулок, выполненных соответственно из мягкого и твердого материалов, которые монтируют коаксиально. Желоб выполняют нз поверхности сопряжения втулки из твердого материала. В качестве материала токопроводящей жилы используют порошковую шихту. Затем катушку пдмещают в матрицу и осуществляют ее раздачу в радиальном направлении до образования механического сцепления между выступами желоба и поверхностью сопрягаемой втулки . 3 ил

СО1ОЗ CОПT TСКL1Х

СОЦИАЛИС!И IV CÊÈY

f 1 CI TY TT II lrT К Я - 1 (clTc Н 01 F 7/22 (ОСУДАг С т f3E I ITIC) f I lh T f-!11НОг111.+OMCT BO ССС1 (1оспАтгнT eccl T

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ эом. (21) 4789405/07 (22) 08.02.90 (46) 23.06.93. Бюл. 1ч 23 (71) Белорусскии политехническии институт (72) А.В. Степаненко, В.И. Пилипенко, В.И.

Любимов, В,А. Варавин и В.А. Хлебцевич (56) Патент Швейцарии N. 641290, кл. Н 01

F 7/22, 1984. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ КАТУШЕК (57) Использование: технология изготовления электропроводящих катушек иэ порошковых материалов, в частнос и из

Изобретение относится к области производства устройств для получения магнитных полей и может быть использовано при изготовлении злектропроводящих катушек иэ порошковых материалов и, в частности, иэ сверхпроводников.

Цель изобретения состоит в упрощении технологии изготовления катушки эа счет совмещения операций формовки токоведушей жилы и ее размещения на катушке, Цель изобретения состоит так же в повышении качества путем исключения разуплотнения и растрескивания токоведущей жилы.

На фиг. 1 представлена схема осуществления способа (слева от оси симметрии— начальная стадия, справа от оси симметрии — промежуточная стадия процесса); на фиг, 2, 3 — соответственно продольный разрез и вид готовой катушки.

Способ осуществляют следующим обраSU 1823014 А1 сверхпроводников. Сущность изобретения: корпус катушки собирают иэ двух втулок, выполненных соответственно из л1ягкого и

TlTердого материалîв, которые монтируют коаксиально. Желоб выполняют на поверхности сопряжения втулки из твердого материала. В качестве материала токопроводящей жилы используют порошковую шихту. Затем катушку помещают в матрицу и осуществляют ее раздачу в радиальном направлении до образования механическо1о сцепления между выступами желоба и 11оверхностью со11рягаелтой втулки, 3 ил.

Две втулки иэ твердого "Т" и мягкого

"М" материалов собирают коаксиально, причем на поверхности сопряжения "П" втулки из твердого материала "Т" предварительно выполняют желоб "Ж" по винтовой линии (фиг. 1), При сборке втулок между их сопрягаемыми поверхностями "П" разме- IQQ щают порошковую шихту "Ш" (фиг, 1). Под- 1, Я готовленную таким образом составную (1 заготовку катушки 1 помещают в матрицу 2 и дорном 3 осуществляют ее раздачу в радиальном (перпендикулярно оси катушки Х-Х) направлении (фиг. 1,4). После завершения процесса раздачи готовое изделие извлекают иэ матрицы 2. 1

В процессе раздачи происходит пласти-, а ческое увеличение диаметра внутренней втулки. При этом, выступы желоба "Ж", выполненного на поверхности сопряжения втулки "Т" иэ твердого материала, раздвигают порошковую шихту "Ш", передавливают

1823014

10

25 при ее укладке на катушку и тем самым повысить качество последней. При осущест- 30 влении способа желоб может выполняться изготавливали иэ отожженной меди (% =210

МПа), внутреннюю — из никеля (%=400 МПа), 5 -> в качестве материала токоведущей жилы использовали порошковую шихту из оксидной керамики соединения Y > 8 an Cuz07-х, Пакет иэ коаксиально. расположенных втулок и размещенной между ними порошее и внедряются в стенку втулки иэ мягкого материала "M" (фиг. 1). При вдавливании выступов желоба "Ж" втулки "Т" в стенку втулки " Л" происходит следующее. Во-первых, у еньшается величина зазора "h" между дном желоба "Ж" и стенкой втулки "M", что приводит к уплотнению порошковой шихты "Ш" и к формированию иэ нее токоведущей жилы "Жл" (фиг. 1). Токоведущая жила "Жл" будет расположена по винтовой линии в соответствии с расположением желоба "Ж" (фиг. 2,3), Витки токоведущей жилы

"Жл" будут отделены один от другого выступами желоба "Ж" и защищены от атмосферного воздействия стенками втулок "Т" и "М" (фиг. 2,3).

Во-вторых, выступы желоба "Ж" втулки

"T" из твердого материала, вдавливаясь в стенки втулки "M" иэ мягкого материала образуют прочное механическое соединение втулок "Т" и "М" (фиг. 2,3).

Совмещение операций уплотнения порошковой шихты с ее формованием в витки катушки позволяет с одной стороны, упростить технологию, отказавшись от предварительного vaãîroaëåíèÿ токоведущей жилы, с другой сторсчы, избежать разуплотнения и растрескивания токоведущей жилы либо на наружной поверхности внутренней втулки, либо на внутренней поверхности наружной втулки. Т.е. втулка из твердого материала может быть расположена снаружи, а втулка иэ мягкого материала изнутри и наоборот.

Пример осуществления способа. Предлагаемый способ опробован в лабораторных условиях при изготовлении цилиндрических электропроводящих катушек, Наружный диаметр катушки составлял

30 мм, внутренний — 22 мм, высота — 35 мм.

Шаг расположения токоведущей жилы — 3 мм, сечениетоковедущей жилы 1,5 мм . Корпус катушки выполняли составным иэ двух коаксиально расположенных втулок, на наружной поверхности внутренней втулки выполняли желоб V-образного профиля по винтовой линии с шагом 2 мм и глубиной 2 мм. Наружный диаметр наружной втулки составил 30 мм, внутренний диаметр внутренней втулки — 16 мм, Наружную втулку

50 ковой шихтой помещали в цилиндрическую матрицу диаметром 30 мм и подвергали радиальной раздаче эа три перехода без промежуточных отжигов дорнами с диаметрами

18,20 и 22 мм. Готовое изделие извлекали иэ матрицы и подвергали нагреву до 900 С с выдержкой B течение 4 ч. 910 С в течение 9 ч и 940 С в течение 4 ч, Готовое изделие обладало прочным соединением слоев, При охлаждении получен-, ной катушки до температуры жидкого азота и подключении к источнику постоянного тока Б5-21 она создавала магнитное поле с максимальной напряженностью 2,5 мТ.

Электропроводящие катушки таких же геометрических размеров получали по способу принятому за прототип, Токопроводящую жилу с поперечным сечением 1,5

2 мм получали волочением за 12 переходов с 3-мя промежуточными отжигами трубчатой заготовки из меди с исходными размерами 6 мм х 4 мм с засыпанной внутрь порошковой шихтой соединения

Vi8azCuzOT-><. Полученную компоэитную проволоку укладывали в желобе, выполненном на боковой поверхности втулки иэ никеля. Полученную катушку подвергали такой же термообработке как и в предыдущих экспериментах. Готовая катушка после охлаждения до температуры жидкого азота и подключения к источнику постоянного тока

Б5-21 создавала магнитное поле с максимальной напряженностью - 0,5 мТ.

Таким образом, заявляемый способ по- воляет существенно упростить технологию путем исключения несколь их технологических переходов и операций, а также повысить качество иэделий эа счет улучшения их функциональных свойств, прочности и долговечности.

Формула изобретения

Способ изготовления цилиндрических электропроводящих катушек. включающий коаксиальную сборку корпуса из втулок, на одной из поверхностей сопряжения которых в винтовом желобе размещают проводник, о т л и ч а ю щ и и и с я тем, что, с целью повышения качества катушек путем исключения разуплотнения и распрессования токоведущей жилы и упрощения технологии путем совмещения операций формовки и размещения токоведущей жилы, после сборки корпуса осуществляют его радиальную раздачу до пластической деформации выступами винтового желоба одной из втулок противолежащей стенки другой втулки, при этом в качестве проводника используют порошковую шихту, 1823014

Фиг.2 фиг.З

Составитель А.Степаненко

Техред М. Моргентал Корректор M.Ñàìáîðñêàÿ

Редактор Т.Иванова

Заказ 2180 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101