Способ получения изделий

Изобретение относится к газотермическим методам нанесения порошковых материалов при получении корковых деталей на удаляемых моделях. Способ включает создание на модели разделительного слоя, подогрев модели, газотермическое напыление металла на модель, охлаждение и съем изделия с модели, при этом охлаждение модели с напыленным металлом осуществляют вначале на воздухе до 200-400°С, а затем до комнатной температуры с помощью термомодуля, подводимого к модели холодными спаями со стороны, противоположной напыляемой. Технический результат: повышение технологичности процесса при снятии детали с модели, имеющей соизмеримый с деталью коэффициент термического линейного расширения, снижение производственного брака.

 

Изобретение относится к газотермическим методам нанесения материалов, в частности к получению изделий напылением на удаляемые модели, и может быть использовано в различных областях машиностроения.

Наиболее близким к изобретению по достигаемому результату является способ получения изделий [1], состоящий в двухступенчатом охлаждении системы деталь-модель: сначала на воздухе до 200-400°С, а затем до комнатной температуры - в воде.

Недостатками данного устройства являются большой расход воды в связи с необходимостью ее замены для получения последующих партий изделий и сложность подбора оптимальной температуры охлаждения системы деталь-модель.

Задача изобретения - повышение технологичности процесса при снятии изделия с модели, имеющей соизмеримый с изделием коэффициент термического линейного расширения.

Для решения поставленной задачи предлагается способ получения корковых деталей на удаляемых моделях, основанный на применении термомодуля для охлаждения системы деталь-модель. Согласно изобретению при получении изделий, включающем создание на модели разделительного слоя, подогрев модели, газотермическое напыление металла на модель, ее охлаждение и съем изделия с модели, охлаждение модели с напыленной деталью проводят в две стадии: вначале на воздухе до 200-400°С, а затем - до комнатной температуры с помощью термомодуля, подводимого к модели холодными спаями со стороны, противоположной напыляемой.

При охлаждении термомодулем происходит термоудар, при этом модель охлаждается быстрее напыленной детали и принимает окончательные размеры.

Обжатие модели напыленной деталью уменьшается и облегчается съем детали с модели.

Способ осуществляют следующим образом.

На модели создают разделительный слой, например в виде плотной пленки окиси хрома, который предотвращает приваривание к модели напыляемого материала. Перед напылением модель подогревают до 700°С и на установке плазменного напыления проводят напыление металла на модель. После напыления модель с напыленной деталью охлаждают на воздухе до 200-400°С, а затем при помощи термомодуля, подводимого к модели холодными спаями со стороны, противоположной напыляемой, до комнатной температуры, после чего полученные детали легко снимаются с модели. Если модель с напыленной деталью охлаждают, начиная с температуры более 400°С, возникают большие внутренние напряжения, что приводит к разрушению напыленной детали. Если проводить охлаждение, начиная с температуры менее 200°С, воздействие термоудара становится неэффективным.

Модели и изделия могут быть выполнены соответственно из следующих материалов (в скобках приведены коэффициенты температурного линейного расширения при температуре 250°С): железо (α=14,4·10^-6К^-1) и медь (α=17,9·10^-6К^-1); никель (α=14,9·10^-6К^-1) и серебро (α=20,2·10^-6К^-1); платина (α=9,46·10^-6К^-1) и золото (α=15,0·10^-6К^-1).

Пример. Проводили процесс получения напылением деталей типа «пластина». Напыление осуществляли на плоские модели размером 40×40 мм и шероховатостью Rα 0.32 мкм. Перед напылением на модели создавали разделительный слой в виде плотной пленки окиси хрома путем окисления гальванического хрома, который предотвращал приваривание к модели напыляемого материала, и модель нагревали до 700°С. Напыление проводили на установке плазменного напыления УМП-6. Плазмообразующий и транспортирующий газ - азот. Напыляли медный порошок марки ПМСН-С фракции 63-150 мкм, подача порошка под срез плазмотрона, сила тока 300-320 А, дистанция напыления 180-220 мм. После напыления до толщины 20-22 мм проводят охлаждение до 200-400°С на воздухе и от 200-400°С до комнатной температуры - при помощи термомодуля размером 45х45 мм, подводимого к модели холодными спаями со стороны, противоположной напыляемой. Детали легко снимались с модели.

Применение термомодуля в качестве охлаждающего устройства дает возможность решить проблему более точного, оптимального подбора температуры охлаждающего устройства, что позволяет значительно снизить возможные структурные нарушения материала детали, а следовательно, снизить производственный брак.

Таким образом, применение быстрого охлаждения посредством термомодуля (термоудара), начиная с 200-400°С, облегчает съем детали с модели, имеющей соизмеримые коэффициенты термического линейного расширения, чем и объясняется повышение технологичности получения корковых изделий предлагаемым способом.

Литература

1. Авторское свидетельство СССР (SU) №1544839 А1, кл. С23С 4/00, опубл. 02.02.1988.

Способ получения изделий напылением на удаляемые модели, включающий создание на модели разделительного слоя, подогрев модели, газотермическое напыление металла на модель, охлаждение и съем изделия с модели, отличающийся тем, что охлаждение модели с напыленным металлом осуществляют вначале на воздухе до 200-400°С, а затем - до комнатной температуры с помощью термомодуля, подводимого к модели холодными спаями со стороны, противоположной напыляемой.