Способ прессования электротехнического изделия из порошковой графитопластовой композиции


 


Владельцы патента RU 2560625:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) (RU)

Изобретение относится к производству электротехнических изделий из порошков на основе углерода. Формуют прессовку из порошковой графитопластовой композиции в холодном состоянии бойком при отношении массы бойка к массе прессовки, равном 50÷100, и скорости падения бойка 1÷6 м/с. Обеспечивается увеличение плотности получаемых изделий.

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению высокоплотных изделий на основе углерода, преимущественно электротехнического назначения.

Известен способ изготовления электроугольных изделий из коксосмолопековых композиций в пресс-формах при скоростях движения пуансона от 15 до 30 мм/с. При холодном прессовании изделие выдерживают под нагрузкой после завершения прессования в течение нескольких секунд (И.В. Темкин. Производство электроугольных и металлокерамических изделий. - М.: Высшая школа, 1986, с. 115).

Такой способ статического прессования не позволяет получать из углеродных композиций изделия высокой плотности. Так пористость угольнографитных и графитовых щеток статического прессования находится в пределах 27-28% (И.В. Темкин. Производство электроугольных изделий. - М.: Высшая школа, 1975, с. 181, табл. 20).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту предлагаемому является способ прессования электротехнического изделия - контактной вставки троллейбуса из порошковой графитопластовой композиции (Патент РФ на изобретение №2494835, Способ прессования углеродных контактных вставок троллейбусов, МПК B22F 3/02 от 10.10.2013). Графитопластовая композиция содержит графит и формальдегидную смолу. В способе вначале прессуют отдельно центральную часть в виде желоба и торцовые части вставки, а затем ведут окончательное прессование всех частей вставки. Окончательное прессование всех частей вставки проводят при удельном давлении 45-55 МПа и скорости прессования 35-40 мм/с. Прессование ведут в нагретой до 160-180°С пресс-форме.

Недостатком наиболее близкого аналога является недостаточная плотность получаемых изделий и низкая производительность. Причиной недостаточной плотности изделий являются пониженные удельные давления и скорости прессования, а причиной низкой производительности является необходимость в предварительном и окончательном прессовании.

Задачей предлагаемого решения является устранение указанных недостатков, а именно повышение плотности изделий, а также увеличение производительности процесса их изготовления.

Поставленная задача решается тем, что в способе прессования электротехнического изделия из порошковой графитопластовой композиции согласно предлагаемому решению прессовку формуют в холодном состоянии бойком при отношении массы бойка к массе прессовки, равном 50÷100, и скорости падения бойка 1÷6 м/с.

Плотность получаемых изделий повышается по сравнению с наиболее близким аналогом за счет увеличения в десятки раз удельного усилия и кинетической энергии, прикладываемых к прессовке.

Высокоскоростное прессование прессовки в холодном состоянии, когда ее нагрев осуществляется за счет сил трения между частицами порошка, исключает внешний нагрев прессовки, свойственный наиболее близкому аналогу, что повышает производительность процесса изготовления изделий.

Известно, что минимальная масса изделий из графитопластовых композиций, применяемых в производстве, составляет 20 г (для щеток электромашин), а максимальная масса равна 300 г (части пантографов электрического рельсового транспорта). Масса бойков колеблется от 2 до 30 кг. То, что в предлагаемом способе прессовку формуют с заявляемыми режимами, позволяет вести процесс с необходимой и достаточной энергией прессования, исключая недопрессовки и перепрессовки изделий.

Отношение массы бойка к массе прессовки меньше 50 и скорость бойка меньше 1 м/с ведут к недопрессовке изделия и низкой плотности ввиду недостаточной энергии прессования. Отношение массы бойка к массе прессовки больше 100 и скорость бойка больше 6 м/с приводят к перепрессовке и снижению плотности из-за возможного возникновения дефектов и излишне большой энергии прессования.

Способ прессования электротехнического изделия из порошковой графитопластовой композиции осуществляется следующим образом.

Смесь, состоящую из 86% графита и 14% смолы, загружают в мельницу вибрационного типа и в холодном состоянии измельчают и перемешивают. Готовую смесь в холодном состоянии подают в матрицу. При этом высота засыпки в два раза превышает высоту прессовки, насыпная плотность смеси равна 0,85 г/см3. Матрицу устанавливают и закрепляют на рабочем столе копра, имеющего бойки массой 3, 5, 7, 10, 15 и 20 кг и скорости их падения от 0,5 до 15 м/с. Для заданной прессовки выбирают массу бойка из условия, что отношение его массы к массе прессовки равно 50÷100, а затем назначают скорость падения бойка из условия, что скорость бойка должна быть равна 1÷6 м/с.

Согласно предлагаемому способу были получены прессовки диаметром 50 мм и высотой 10 мм из порошка графита (86 мас. %), полученного из отходов электродного производства Челябинского электродного завода, и связки в виде фенолформальдегидной порошковой смолы новолачного типа марки СПФ-011А (14 мас. %). Прессование вели в пресс-форме диаметром матрицы 50 мм, установленной на столе высокоскоростного копра конструкции ЮУрГУ. Масса бойка составляла 3 кг, масса прессовки - 40 г, отношение указанных масс 75. Прессование вели со скоростью 3 м/с. Плотность полученного изделия составила 1,76 г/см3. Производительность процесса возросла в 3 раза.

Предлагаемый способ высокоскоростного прессования изделий найдет применение в порошковой металлургии для производства изделий электротехнического назначения (щетки электромашин, контактные вставки токосъемников городского и железнодорожного транспорта).

Способ прессования электротехнического изделия из порошковой графитопластовой композиции, характеризующийся тем, что формуют прессовку в холодном состоянии бойком при отношении массы бойка к массе прессовки, равном 50÷100, и скорости падения бойка 1÷6 м/с.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к изготовлению электроугольных изделий. Готовят порошковую композицию путем смешивания связующего с графитовым наполнителем, проводят горячее прессование полученной порошковой композиции и поэтапную ее термообработку с нагревом и последующей выдержкой при конечной температуре.
Изобретение относится к изготовлению электроугольных изделий. Способ прессования изделий в виде щеток электромашин и вставок токосъемников троллейбусов включает смешивание графитового наполнителя со связующим, засыпку полученной смеси в полость матрицы, подпрессовку ее горизонтальным пуансоном при открытой в верхней части матрице и затем прессование изделия вертикальным пуансоном.
Изобретение относится к области изготовления длинномерных печатных кабелей с термопластичной лаковой или пленочной изоляцией. Технический результат - обеспечение качественного продольного реза в межпроводниковом зазоре без нарушения целостности боковой изоляции на вырезаемых печатных кабелях, а также снижение брака, трудоемкости и себестоимости производства.
Изобретение относится к области нанесения на подложки металлических покрытий, а именно к нанесению электропроводящего слоя на полимерную или бумажную подложку при изготовлении антенн, работающих в диапазоне ультравысокой частоты.

Изобретение относится к области карт с электронным интерфейсом. .

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам соединения проводников, к конструкциям контактных соединений, используемых для соединения токоподводов электролизеров, электропечей и др.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам соединения проводников, используемых для соединения токоподводов электропечей для выплавки ферросплавов, ферроникеля и др.

Изобретение относится к элементам электрического оборудования, в частности к устройствам для ремонта электрических машин постоянного тока преимущественно закрытого исполнения, и предназначено для обработки коллекторов двигателей, используемых для мотор-колес большегрузного автотранспорта.

Изобретение относится к устройствам для создания электрического контакта между проводниками малых напряжений и большого тока и контакта временных заземлителей, а также может быть использовано для создания электрического контакта между массой свариваемого изделия и сварочного аппарата.
Изобретение относится к способам изготовления устройств для контактного токосъема и может использоваться в электротехнике для изготовления контактных вставок для железнодорожного транспорта и городского электротранспорта.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при пропитке щеток электрических машин, работа которых связана с высоким уровнем вибрации, высокими плотностями тока, в частности для тяговых двигателей городского и железнодорожного транспорта.

Изобретение относится к электротехнике ,, в частности к усовершенствованию контактов, взаимодействующих с коллектором электрических машин. .
Изобретение относится к изготовлению электроугольных изделий. Готовят порошковую композицию путем смешивания связующего с графитовым наполнителем, проводят горячее прессование полученной порошковой композиции и поэтапную ее термообработку с нагревом и последующей выдержкой при конечной температуре.
Наверх