RU2613245C1 - Способ изготовления графитопластовых изделий - Google Patents
Способ изготовления графитопластовых изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2613245C1 RU2613245C1 RU2015146247A RU2015146247A RU2613245C1 RU 2613245 C1 RU2613245 C1 RU 2613245C1 RU 2015146247 A RU2015146247 A RU 2015146247A RU 2015146247 A RU2015146247 A RU 2015146247A RU 2613245 C1 RU2613245 C1 RU 2613245C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressing
- mold
- temperature
- minutes
- products
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L5/00—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
- B60L5/04—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles using rollers or sliding shoes in contact with trolley wire
- B60L5/08—Structure of the sliding shoes or their carrying means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
- H01R39/02—Details for dynamo electric machines
- H01R39/18—Contacts for co-operation with commutator or slip-ring, e.g. contact brush
- H01R39/26—Solid sliding contacts, e.g. carbon brush
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к изготовлению графитопластовых изделий. Способ включает подачу порошковой графитопластовой композиции в предварительно нагретую до 100÷120°C пресс-форму, выдержку в течение 3÷4,5 мин с нагревом пресс-формы до 185÷190°C и прессование со скоростью пуансона 45÷48 мм/с. Обеспечивается увеличение плотности изделий.
Description
Изобретение относится к порошковой технологии, а именно к способам получения графитопластовых изделий, в частности щеток электромашин, контактных вставок токосъемников городского и железнодорожного транспорта и других изделий.
Известен способ изготовления электротехнических изделий - контактных вставок троллейбусов, который включает смешивание связующего и графитового наполнителя, прессование изделий из полученной смеси при температуре 150-170°С при удельном давлении прессования 300-400 кгс/см2, выдержку их под давлением 3-5 минут и последующую термическую обработку изделий (Патент РФ на изобретение №2267411, Способ изготовления контактных вставок, МПК B60L 5/08, от 10.01.2006). Термическую обработку производят поэтапно и вначале ведут быстрый нагрев до 80-100°С, затем медленный нагрев с убывающей скоростью до 150-200°С, выдержку при этой температуре и медленное естественное охлаждение. Длительность операций охлаждения после прессования последующей поэтапной термообработки прессовок, их выдержки после термообработки и естественного охлаждения составляет 3,0-4,5 часа.
Недостатками указанного способа является низкая плотность получаемых изделий, их пониженные физико-механические свойства, высокая трудоемкость и длительность операций их производства. Длительность операций связана в первую очередь с раздельным выполнением операций прессования и термообработки.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту предлагаемому является способ изготовления графитопластовых изделий, включающий приготовление порошковой композиции путем смешивания связующего с графитовым наполнителем, горячее прессование изделий в нагретой пресс-форме (Патент РФ на изобретение №2560619, Способ изготовления электроугольных изделий, МПК B22F 3/12, от 20.08.2015). Прессование начинают при температуре пресс-формы до 70-90°C и давлении 45-50 МПа, затем прессуют после быстрого нагрева со скоростью 1,9-2°С/мин при температуре 110-120°С, после медленного нагрева со скоростью 1,4-1,5°C/мин при температуре 160-170°C и после нагрева со скоростью 1,6-1,8°С/мин при температуре 180-200°С продолжают процесс прессования и термообработки с конечной выдержкой под давлением при конечной температуре 1-2 минуты.
Этот процесс по сравнению с указанным ранее способом в 2-3 раза за счет совмещения сокращает продолжительность операций прессования и термообработки, которая составляет примерно 1,5 часа.
Недостатками этого способа являются низкая плотность и недостаточная производительность процесса производства изделий. Низкая плотность обусловлена низкой температурой начала прессования 70-90°C, когда активное удаление газов и паров еще не началось. Прессование при этой температуре ведет к закрытию пор. Дальнейшая выдержка и термообработка не позволяют в достаточной мере осуществить дегазацию из пор прессовки газов и паров, что снижает плотность изделий.
Стадия быстрого нагрева длительна и составляет 20 минут. За это время при температуре 110-120°С смола превращается в жидкость и начинает смачивать частицы графита, но в поры смола проникнуть не может, поскольку газы и пары находятся под высоким давлением. В связи с этим полное смачивание частиц графита жидкой смолой невозможно, что также приводит к снижению плотности изделий.
Последующие стадии медленного до температуры 160-170°С и нагрева до температуры 180-200°С позволяют выполнить явления полимеризации и отверждения изделий, но существенно снижают производительность.
Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, а именно увеличение плотности изделий и повышение производительности процесса.
Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления графитопластовых изделий, включающем подачу порошковой композиции в предварительно нагретую пресс-форму, прессование, выдержку в горячей пресс-форме, согласно предлагаемому решению, порошковую композицию подают в нагретую до 100÷120°С пресс-форму, а выдержку ведут перед прессованием в течение 3÷4,5 минут, при этом во время выдержки пресс-форму дополнительно нагревают до 185÷190°С, а прессование ведут со скоростью пуансона 45÷48 мм/с.
То, что порошковую композицию подают в нагретую до 100÷120°С пресс-форму, а выдержку ведут перед прессованием в течение 3÷4,5 минут в открытой матрице пресс-формы, создает благоприятные условия для активной термодесорбции атомов, молекул газов и их паров химических соединений из порошковой композиции с открытой пористостью. Это дает возможность с поверхностей частиц графита и смолы и из пор между ними практически полностью удалить адсорбированные газы и пары.
Нагрев от температуры 100-120°С до температур 185-190°С за 3-4,5 минуты обеспечивает протекание таких физико-химических явлений в порошковой композиции как расплавление смолы, смачивание расплавом смолы частиц графита, взаимодействие частиц смолы с уротропином и ее полимеризацию. Длительность полного завершения явления полимеризации зависит от массы изделия и роста температуры. За 3 минуты температура возрастает со 120°С до 185°С, а за 4,5 минуты со 100°С до 190°С. При этих температурах полимеризация завершается отверждением изделия при выполнении операции горячего прессования.
Уменьшение температуры нагрева пресс-формы менее 100°С замедлит десорбцию и не позволит полностью удалить газы и пары. Увеличение температуры нагрева пресс-формы более 120°С приведет к преждевременному расплавлению смолы, что также замедлит процесс десорбции.
Производительность операции удаления определяется в основном массой засыпки. Так, при засыпке массой менее 100 г (вставки троллейбусов) при времени выдержки, равном 3 минуты, полностью удаляются газы и пары, а при засыпке массой более 300 г (блоки щеток и части вставок трамваев) необходимо время выдержки 4,5 минут.
При длительности операции удаления из засыпки менее 3 минут операция удаления не будет завершена, а при длительности более 4,5 минут упадет производительность.
Горячее прессование со скоростью пуансона пресс-формы менее 45 мм/с увеличивает длительность операции прессования, а увеличение скорости более 48 мм/с может вызывать появление дефектов в прессовке, поскольку смола находится в стадии отверждения.
Согласно предлагаемому решению изготовлены контактные вставки токосъемников троллейбусов из графита и фенолформальдегидной смолы размерами 86×28×18 мм. Порошковую композицию засыпали в матрицу пресс-формы, нагретой до 110°С, и выдерживали в открытой пресс-форме в течение 3 минут. За это время пресс-форму нагревали до 185°С. Прессование вели со скоростью пуансона 46 мм/с. Время изготовления вставки от момента окончания засыпки в пресс-форму порошковой композиции до начала выталкивания прессовки из матрицы составило 3,1 минуты. Плотность их повысилась в среднем на 3,5% и составила 1,76 г/см3.
Предлагаемый способ изготовления графитопластовых изделий найдет свое применение в порошковой технологии при получении электротехнических изделий преимущественно контактных вставок для городского и железнодорожного транспорта, щеток электромашин.
Claims (1)
- Способ изготовления графитопластовых изделий, включающий подачу порошковой композиции в предварительно нагретую пресс-форму и прессование, отличающийся тем, что порошковую композицию подают в нагретую до 100÷120°C пресс-форму, перед прессованием проводят выдержку в течение 3÷4,5 мин с нагревом пресс-формы до 185÷190°C, а прессование ведут со скоростью пуансона 45÷48 мм/с.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015146247A RU2613245C1 (ru) | 2015-10-27 | 2015-10-27 | Способ изготовления графитопластовых изделий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015146247A RU2613245C1 (ru) | 2015-10-27 | 2015-10-27 | Способ изготовления графитопластовых изделий |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2613245C1 true RU2613245C1 (ru) | 2017-03-15 |
Family
ID=58458214
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015146247A RU2613245C1 (ru) | 2015-10-27 | 2015-10-27 | Способ изготовления графитопластовых изделий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2613245C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2682985C1 (ru) * | 2018-03-15 | 2019-03-25 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" | Способ изготовления электрощеток из порошковой графитопластовой композиции |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2267411C1 (ru) * | 2004-06-28 | 2006-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Графитопласт" | Способ изготовления контактных вставок |
WO2006108568A1 (en) * | 2005-04-12 | 2006-10-19 | Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh | Process for the production of carbon brushes, and carbon brushes produced by this process |
US20090029184A1 (en) * | 2002-01-19 | 2009-01-29 | Deutsche Carbone Ag. | Process for manufacturing a sliding contact piece for medium to high current densities |
RU2535932C2 (ru) * | 2013-03-22 | 2014-12-20 | Закрытое акционерное общество "Электроконтакт" | Способ изготовления щеток электрических машин |
RU2560619C2 (ru) * | 2013-12-05 | 2015-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Способ изготовления электроугольных изделий |
-
2015
- 2015-10-27 RU RU2015146247A patent/RU2613245C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090029184A1 (en) * | 2002-01-19 | 2009-01-29 | Deutsche Carbone Ag. | Process for manufacturing a sliding contact piece for medium to high current densities |
RU2267411C1 (ru) * | 2004-06-28 | 2006-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Графитопласт" | Способ изготовления контактных вставок |
WO2006108568A1 (en) * | 2005-04-12 | 2006-10-19 | Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh | Process for the production of carbon brushes, and carbon brushes produced by this process |
RU2535932C2 (ru) * | 2013-03-22 | 2014-12-20 | Закрытое акционерное общество "Электроконтакт" | Способ изготовления щеток электрических машин |
RU2560619C2 (ru) * | 2013-12-05 | 2015-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Способ изготовления электроугольных изделий |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2682985C1 (ru) * | 2018-03-15 | 2019-03-25 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" | Способ изготовления электрощеток из порошковой графитопластовой композиции |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102838108B (zh) | 细结构高密度石墨制品及其制备方法 | |
JP6276514B2 (ja) | セラミックマトリックス複合材料内の内部キャビティ及びそのためのマンドレルを作成する方法 | |
JP2010042998A5 (ru) | ||
CN102294831A (zh) | 预浸料模压成型方法 | |
US3089195A (en) | Process for producing a shaped graphite article | |
RU2613245C1 (ru) | Способ изготовления графитопластовых изделий | |
RU2560619C2 (ru) | Способ изготовления электроугольных изделий | |
RU2494835C1 (ru) | Способ прессования углеродных контактных вставок троллейбусов | |
RU2267411C1 (ru) | Способ изготовления контактных вставок | |
KR101759280B1 (ko) | 고분자를 이용한 다공성 탄소재의 제조방법 | |
RU2578151C1 (ru) | Способ получения высокопористого ячеистого углеродного материала | |
CN208118466U (zh) | 一种用于制造碳纤维复合车轮正面轮盘的模具 | |
CN103223723B (zh) | 一种曲棍球杆打击板的板面纹路制作方法 | |
TWI628064B (zh) | 製作石墨模的方法、該方法製作的石墨模及其用途 | |
RU2652302C1 (ru) | Способ получения электротехнических изделий из порошковых композиций на основе углерода | |
CN101402242B (zh) | 一种聚丙烯隔膜的制备方法 | |
CN106738519B (zh) | 一种改进过氧化物硫化氟醚橡胶制件表观质量的方法 | |
RU2014117556A (ru) | Способ формования оптической линзы из смолы и оптическая линза, полученная таким способом | |
US20230302691A1 (en) | Multi-stage pressing process for producing a molded part such as a bipolar plate from a highly filled thermosetting material | |
CN109226716A (zh) | 一种车桥铸造工艺 | |
JP2014058413A (ja) | セラミックスプリフォームおよびその製造方法 | |
CN102179937A (zh) | 一种橡胶筒料成型的加工方法及加工装置 | |
KR810000720B1 (ko) | 차량용 합성수지(세미 메탈릭) 마찰판의 제조방법 | |
EP3124455B1 (en) | Method for the production of a fibre-reinforced carbon-ceramic composite material | |
CN105268801A (zh) | 一种热压方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171028 |