Способ изготовления пористых материалов

 

Использование: изобретение относится к области обработки материалов давлением, в частности к технологии изготовления деталей из пористых материалов. Сущность способа заключается в том, что в пресс-форму 1 помещают предварительно залитую плавким веществом заготовку 2, которую затем прессуют подогреваемым подогревателем 3 свыше температуры плавления плавкого вещества пуансоном 4, имеющим дренажный канал 5 для отвода расплава, постепенно одновременно с уменьшением силы прессования. 1 ил.

Изобретение относится к области обработки материалов давлением, в частности к технологии изготовления деталей из пористых материалов для фильтроэлементов для очистки жидкостей и газов.

Известны способы получения пористых материалов прокаткой или прессованием заготовок из спутанных хаотически уложенных волокон.

Недостатком известных способов является невозможность получения материала с направленной переменной пористостью, т.к. прессование происходит сразу по всему объему заготовки с одинаковой силой.

Известен способ изготовления пористого материала путем размещения в пресс-форме заготовки из навитой в спираль проволоки и последующего ее прессования (см. а.с. СССР N 183174, опубл. в Б.И. N 13, 1966 г. с.11).

Недостатком известного способа является невозможность получения материала с направленной переменной пористостью, т.к. прессование заготовки происходит по всему объему формы и с одинаковой силой.

Задачей настоящего изобретения является изготовление пористого материала с направленной переменной пористостью.

Указанная задача достигается тем, что в известном способе изготовления проволочного пористого материала путем размещения в пресс-форме заготовки из навитой в спираль проволоки и последующего ее прессования, заготовку предварительно заливают плавким веществом, которое в процессе прессования постепенно направленно выплавляют одновременно с уменьшением силы прессования.

Постепенное направленное плавление плавкого вещества при одновременном изменении силы прессования позволяет производить прессование заготовки с определенной силой не по всему объему формы, как в указанном выше способе, а только в некоторой ее части, что позволяет получить направленное изменение пористости получаемого материала.

На чертеже изображена схема изготовления пористого материала предлагаемым способом.

Сущность способа заключается в том, что в матрицу пресс-формы 1 помещают предварительно залитую плавким веществом заготовку 2, которая затем прессуется постоянно подогреваемым подогревателем 3 свыше температуры плавления плавкого вещества пуансоном 4 с выполненным в нем дренажным каналом отвода расплавленного вещества 5. По мере частичного плавления плавкого вещества со стороны подогреваемого пуансона происходит выдавливание образовавшегося расплава пуансоном через дренажный канал 5 и одновременное прессование освободившейся от плавкого вещества части проволочной заготовки. Уменьшение усилия прессования при плавлении плавкого вещества и движении пуансона позволяет за время прессования получить для различных частей заготовки различные усилия прессования, что в свою очередь позволяет получить направленное изменение пористости получаемого элемента.

Данный способ позволяет получить направленное изменение пористости материала в широких пределах, что, например, позволяет существенно повысить ресурс работы фильтроэлементов за счет придания им переменной пористости.

Пример. Заготовку из хаотически уложенной и спутанной проволочной спирали (материал проволоки Х20Н80, диаметр проволоки d 0,1 мм, диаметр спирали D 1 мм, шаг спирали L 1 мм) с начальной пористостью П 0,95 укладывают в пресс-форму, заливают плавким веществом водой и охлаждают вместе с пресс-формой при температуре ниже 0^oС до полного превращения воды в лед. После чего пуансон пресс-формы нагружают максимальным усилием прессования (Pmax 3·10⁸ Па) и включают подогреватель пуансона. По мере выплавления льда разогретым пуансоном усилие прессования постепенно уменьшают до минимального значения (Pmin 3·10⁷ Па). Полученный данным способом пористый фильтроэлемент имеет переменную плавно изменяющуюся по высоте пористость с максимальным значением П 0,85 и минимальным П 0,5.

Изготовленный данным способом фильтроэлемент имеет сужающиеся по ходу движения жидкости или газа поровые каналы, что позволяет достичь режима глубинной (объемной) фильтрации и тем самым повысить срок их службы (см. кн. Актуальные проблемы порошковой металлургии. М. Металлургия, 1990, 232 с. на с.76).

Формула изобретения

Способ изготовления пористых материалов, включающий размещение пористой заготовки из навитой в спираль проволоки в матрице пресс-формы и последующее ее прессование пуансоном, отличающийся тем, что перед прессованием заготовку заливают жидким наполнителем с температурой плавления, меньшей, чем у материала заготовки, матрицы и пуансона, осуществляют охлаждение наполнителя до полного его затвердевания, а прессование осуществляют нагретым до температуры плавления наполнителя пуансоном с последовательным расплавлением наполнителя, при этом по мере выплавления наполнителя уменьшают усилие прессования.

РИСУНКИ

Рисунок 1