CS273779B1 - Method of pressmoulds' functional surfaces renovation - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu renovace funkčních ploch lisovacích forem, zejména pro lisování keramiky, a to vytvářením nového funkčního povrchu nejméně ze dvou vrstev, spojeného difúzně nebo metalurgicky o povrchem opotřebovaným.

V praxi se vyskytuje řada případů, kdy součásti jsou z provozu vyřazovány proto, že Jejich funkční plochy Jsou opotřebeny napříklud v důsledku obrazu, eroze, koroze n podobné. Přikládám Inkovýchto součástí Jsou různá případy uložení, vodicí plochy, ala i lisovací formy pro nejrůznější aplikace lisování. Přesto, že jsou tyto dílce zhotovovány z kvalitních nástrojových ocelí, je jejich životnost někdy velmi nízká, protože komponenty, které způsobují opotřebení, mají často značně vysokou tvrdost. Při lisování i u výSo uvedených uložení a vodicích ploch dochází totiž k relativnímu pohybu tvrdých komponent lisovaných produktů, popřípadě částeček prachu oproti funkčním plochám součásti, což no nidi způsobují poškození erozivního, popřípadě odhezivniho a korozního charaktoru. Velikost opotřebení lze do jistá míry snížit správnou volbou použitých materiálů, konstrukcí lisovacích nástrojů, volbou velikosti spár uložení, popřípadě takovými opatřeními, ktorá omezují možnost vniknutí abraziv mezi pohybující se plechy, opotřebení však zcela vyloučit nelze, Součásti, na kterých takováto opotřebení vznikají, jsou často výrobně mimořádně . náročné, jejich cena je vysoká. Proto všude tam, kde je to z technického, technologického a ekonomického hlediska výhodné, se provádějí nejrůznějšími způsoby renovace opotřebovaných ploch součástí. Někdy se už u původní součásti počítá s opotřebením a tato je potom konstruována tak, že při renovaci je možno pouhým celkovým přebroušením opotřebených ploch dosáhnout obnovení původních rozměrů součástí, jindy je nutno materiál součásti, ztracený v důsledku opotřebení, nahradit. Pro tyto případy se v současné době používá nejrůznějších technologií navařování o jiných způsobů nanášení otěruvzdorných vrstev, například galvanického nanášení, pájení a plátování výbuchem. Společnou zásadní nevýhodou výše uvedených způsobů je skutečnost, že původní tvar součásti je nutno poměrně pracně a často ručně opracovávat. Technologie navařování je sama o sobě také poměrně náročná, protože při její aplikaci dochází k popraskání opravovaných dílců a jejich vyřazení. Jistým řešením naznačených nedostatků je způsob renovace podle čs. autorského osvědčení č. 253 175, kde tvar dutiny renovované funkční plochy je formován plechovou formou. Toto řešení umožňuje vytvářet renovované vrstvy o tloušíce řádově od několika desetin mm do několika mm. Jeho zásadní nevýhodou je nutnost zhotovení plechové formy a její obtížné odstraňování. Přitom se zpravidla nevystačí jen s dokončujícími operacemi a je nutno aplikovat i třískové opracování.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob renovace funkčních ploch lisovacích forem vytvářením nového funkčního povrchu nejméně ze dvou vrstev, z nichž základní pevná vrstva o libovolně proměnlivé tloušíce je vytvořena nanesením tvrdé slitiny na základní materiál formy a další vrstva je vytvořena následným nasypáním vrstvy částic tvrdokovu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že na tuto vrstvu se fixuje keramický řezník a celá soustava se ohřeje na teplotu tavení tvrdokovu.

Výhodou způsobu renovace podle vynálezu je získání formy s konečnými požadovanými rozměry bez nároků na třískové opracování povrchu formy při současném vytvoření bezdefekt ního spoje mezi funkční plachou a základním materiálem. Ve sro.vnání s doeavadními způsoby renovace forem je způsob podle vynálezu podstatně rychlejší i lacinější ,jeho použití přináší nejen podstatné úspory materiálu, ale zejména snižuje potřebu náročné nástrojářské práce. Způsob renovace opotřebených ploch forem je v podstatě kombinací technologie navařování, pájení a lití. Celý postup je výhodné provádět i na vzduchu. Jako opotřebenívzdorné slitiny je výhodné použití slitin na bázi železa, niklu, kobaltu a podobně,s ©utlftkticw kou slitinou se sníženy.m bodem tání. Tyto slitiny je možno aplikovat i jako kompozitní materiály, kdy slitiny jsou plněny částicemi na bázi karbidů, boridů a podobně.

χ.

.5'

Předmět: vynálezu je blíže osvětlen v následujících příkladech a schematickém výkresu.

CS 273779 BÍ

Přikladl

Renovace opotřebené formy £ na lisování keramiky. Na opotřebené funkční plochy formy £ byla plazmovým hořákem nanesena základní vrstva v nepravidelné tlouštce od 0,08 do 0,15 mm. K navaření byla použita slitina o složení,0,5 % hmot. uhlíku, 13 % hmot. ohromu, 2,5 % hmot. křemíku, 2,5 % hmot. boru, 4,5 X hmot. železa, zbytek nikl, a o tvrdosti 52 HRC. Po nanesení vrstvy byl polotovar-forma £ vyžíhán ve vakuové peci při teplotě

080 °C po dobu 1 h. Na tuto základní vrstvu byla” nanesena vrstva £ tvrdonávarového materiálu ve formě prášku o stejném složení, jako je. složení základní vrstvy. Požadovaná tlouštka vrstvy £ tvrdonávarového materiálu byla zajištěna třemi distančními podložkami tvořenými drátky o průměru 1 mm, délce 3 mm z pórové ocoli. Na rozhrnutý prášuk byl umístěn razník £ z keramiky ve tvaru finálního výrobku, který byl předtím vyroben v neopotřebované formě. Razník £ byl zatížen tlakem 0,2 MPa a fixován proti bočnímu posunutí. Celá soustava byla vložena do vakuové pece, podrobena žíhání za teploty 1 100 °C po dobu h, potom pomalu ochlazena a nakonec byl razník £ odstraněn. Renovovaný povrch formy 1 měl v konečném stádiu tvrdost 54 HRC.

P ř í k 1 a d 2 t?'·

Byla renovována funkční plocha lisovací formy pro výrobu výlisků z keramiky. Povrch formy vyrobené z uhlíkové oceli, s vybráním pro vrstvu tvrdonávarového materiálu o tlouší ce 1,5 mm, byl opatřen základní vrstvou o tloušíce· cca 0,1 mm a složení 0,7 % hmot. uhlíku, 3,7 % hmot. boru, 1,1 X hmot. křemíku, 9,5 X hmot. chrómu, 38,5 X hmot. niklu, zbytek kobalt. Na tuto vrstvu byla nanesena vrstva tvrdonávarového materiálu tvořená homogenní směsí prášku shodného složení se základní vrstvou£a karbidem wolframu v poměru 4:1. Cel ková tloušíka nanesených vrstev byla v rozmezí 2 až 2,5 mm. Na lisovací formu mimo renovo vanou funkční plochu byly umístěny distanční podložky zaručující po dosednutí razníku tvar renovovaného povrchu dutiny lisovací formy i jeho požadovanou tloušíku. Na vrstvu tvrdonávarového materiálu, tvořenou směsí slitiny na bázi kobaltu a karbidu wolframu, byl položen keramický razník tvaru a rozměrů požadované dutiny renovované formy, který byl předtím vyroben ve zvláštní formě. Razník byl fixován v horizontální rovině a zatížen silou 50 MPa. OoiiHlavň foritia-razuík hýla vliiZňita tle paca a Inartní a I,mimrňi-nu m-unuii ti ptm nI u ohřívána na teplotu 1 150 °C. Doba setrvání na této teplotě byla 5 h, následovalo pomalé oohlazování v peci β po vyjmutí byl razník oddŘlen od formy, ktorá byla následovně pnvr chovů uprnvonn, tj. přohrnuňonn n vylofttflnn.

Příklad 3

Forma pro lisování výrobků z keramiky byla renovována následujícím způsobem. Funkční povrch opotřebené formy byl otryskán a poměděn. Na tento povrch by la nanesena vrstva tvrdonávarového materiálu, tvořená homogenní směsí prášku o složení 1,0 % hmot. uhlíku,

X hmot. ohromu, 3 X hmot. křemíku, 2,5 X hmot. boru, 1,5 X hmot. niklu, zbytek železo a karbidy wolframu v poměru 5 s 3. No tuto vrstvu směsi prášku z tvrdonávarového kovu a karbidu wolframu byl položen kovový razník opatřený aopnrnňním knrnmiokým’ náotřikom nn bázi grafitu. Razník o negativním tvaru renovované formy byl fixován v horizontální rovině. Soustava byla vložena do lisu, jehož součástí byla vytápěná pec o ochrannou atmo3

CS 273779 Bl sférou vodíku, a za tlaku 20 MPa ohřátá na teplotu 1 150 °C po dobu 4 h. Po této době následovalo pomalé ochlazování soustavy v peci, její vyjmutí a oddělení razniku od formy. Tloušíka renovační vrstvy 1,5 mm byla zajištěna pohybem beranu lisu.

Tímto způsobem lze renovovat i zápustky a lze jej uplatnit také při renovaci forem pro lisování uhelného prachu nebo i při plošném a objemovém tváření. Použití tohoto způsobu je výhodné také pro vytváření funkčních povrchů forem vyrobených z nelegovaných nebo nízkolegovaných ocelí.

Claims (1)

1. Způsob renovace funkčních ploch lisovacích forem vytvářením nového funkčního povrchu nejméně ze dvou vrstev, z nichž základní pevná vrstva o libovolně proměnlivé tloušíce je vytvořena nanesením tvrdé slitiny na základní materiál formy a další vrstva je vytvořena následným nasypáním vrstvy částic tvrdokovu, vyznačující se tím, že na tuto vrstvu se fixuje keramický razník a celá soustava se ohřeje na teplotu tavení tvrdokovu.