SU1291277A1

SU1291277A1 - Способ приготовлени шихты дл прессовани графитовых форм

Info

Publication number: SU1291277A1
Application number: SU853908413A
Authority: SU
Inventors: Лев Леонидович Волков; Юрий Евдокимович Будюков; Мирон Ефимович Гренадер; Владимир Александрович Старков
Priority date: 1985-06-04
Filing date: 1985-06-04
Publication date: 1987-02-23

Description

1

Изобретение относитс к изготолению графитовых форм, прессуемых порошковых материалов в нагреваем оснастке дл получени алмазного родоразрушающего инструмента.

Цель изобретен и - уменьшение усадки форм и их себестоимости за счет уменьшени содержани в шихт графитового порошка при сохранени требуемых прочностных свойств фор

Способ приготовлени шихты заключаетс в следующем.

Графитовые формы после изготовлени в них алмазного породоразрушаю- щего инструмента измельчают механическим способом до порошкообразного состо ни , затем просеивают на ситах 1250 и 160 мкм. Дл дальнейшего использовани принимают фракции, прошедшие через сито 1250 мкм и оставшиес на сите 160 мкм. Фракции, ос - тавшиес на сите 1250 мкм, подлежат дополнительному измельчению. Фракции , прошедшие через сито 160 мкм, примен ют дл разделительных смазок и других технологических целей. После рассева порошок возврата и св зующее (смол ное св зующее, например пульвербакелит (ПБ) или СФП-012А сушат в сушильных шкафах в раздель- еых противн х при 80-100 С. Готов- ность порошков в процессе сушки определ ют сыпучестью, т.е. свободным перемещением фракций при помешива- НИИ. После сушки исходные компоненты смешивают . Дл получени форм, предназначенных дп более ответственных изделий, примен ют пропорцию 1:4 (на 1 мае.ч. св зующего берут 4 мае.ч. возврата от выбивки графитовых форм), дл менее ответственных -1:6.

Размер фракций возврата обосновываетс геометрическими размерами будущих изделий, их прочностными свойствами, а также услови ми лучшего распределени мелких фракций наполнител среди крупных, что улучшает услови уплотнени шихты при прессовании.

Необходимость просушивани порошка св зующего обусловлена тем, что при длительном хранении св зующего в производственных и складских услови х его влажность и слеживаемость повьш1аютс в результате тер ютс его сыпучие свойства, что .ухудшает

услови перемешивани св зующего с наполнителем.

Температура сушки возврата и св зующего обуславливаетс удалением излишней влажности из исходных компонентов , а также температурой капле- образовани св зующего, равной 3Q+ + .

0

5

0

5

0

5

Пример 1. Переизмельченный возврат наполнител (графит), просе нный через сига 1250 и 160 мкм, и св зующее на основе фенолформальде- гидной смолы (ПБ или СФП-012А) помещают в раздельные противни, устанав- ливают в сушиль ный шкаф с температурой 80-100°С и йЬщерживают там до готовности. Готовые компоненты смешивают в механических смесител х твердых фракций в течение 2-4 ч из расчета 1:4 (1 мае.ч. св зующего 4 мае.ч. возврата) или вручную - методом кольца и конуса. Из приготовленной шихты прессуют графитовые пресс-формы. Формы используют дл изготовлени в них твердосплавных рабочих пуансонов.

П р и м е р 2. Готовые компоненты смешивают из расчета 1:6 (1 мае.ч. св зующего, 6 мае.ч. возврата) ме- ханичес ки или вручную. Из приготовленной шихты прессуют графитовые пресс-формы, которые используют дл изготовлени в них алмазного породо- 1 азрушающего инструмента.

Использование возврата наполни- тел фракций 160-1250 мкм, просушивание наполнител и св зующего при 80- 100 С, смешивание возврата наполнител со св зукнцим в процентном отношении 4:1 или 6:1 позвол ет сохран ть прочностные свойства форм.

Данные проверки форм, полученных согласно предлагаемому способу, приведены в табл 1 и 2.

При прессовании смеси установлена зависимость вли ни количества вводимого св зующего и величины удельного давлени прессовани на прочность образцов (табл.2).

В дальнейшем графитовые формы используютс в качестве пресс-форм при производстве «алмазного бурового инструмента методами порошковой металлургии , согласно которым матрицы формуют из композиционньпс ч материалов удельным давлением 50-80 МПа. Поэтому графитовые формы изготавливаютс с составом шихты, состо щим из 10- 20% св зующего и 80-90% наполнител .

т.е. материал имеет прочностные свойства , приведенные в табл.2.

Изменение соотношений наполнител и св зующего в диапазоне 6:1 или 4:1 вызвано требовани ми к прочностным свойствам получаемых графитовых форм а также требовани ми, предъ вл емыми к физико-механическим свойствам алмазосодержащих и безалмазных матриц, Так, в формах из состава смеси с про центным соотношением 4:1 изготавливают формообразующие твердосплавные пуансоны, основными показател ми которых вл ютс плотность прессовок и прочность после пропитки, дл достижени которых при формовании матриц примен ют удельное давление 70-80 МПа Графитовые формы в этом случае должны обладать максимальными прочностными свойствами (табл.2, состав 4). К алмазосодержащим матрицам бурового инструмента предъ вл етс комплекс требований (определенные показатели твердости,ударной в зкости и др.), дл обеспечени которых технологический процесс предусматривает дополнительные операции: варьирование составов композиционных материалов матрицы, холодное прессова

ние, пропитку, гор чую допрессовку и др. Холодное формование таких матриц ведетс давлением 30-50 МПа с использованием форм (пример 2) с более низкими прочностными свойствами (табл.2, состав 2).

: 5 О

15

0

5

0

5

Данные табл.1 и 2 показывают, что, использу возврат от выбивки графитовых форм и режимы сушки порошкообразного св зующего на основе термореактивной смолы и возврата, можно получать графитовые пресс-формы, отвечающие требовани м технологического процесса в части допуска на рабочие размеры с сохранением требуемых прочностных свойств применительно к производству алмазного инструмента .

Ф о р.,,м ула изобретени

Способ приготовлени шихты дл прессовани графитовых форм, включающий просев материала на основе графита через сито и смешивание с св зующим на основе термореактивной смолы, отличающийс тем, что, с целью уменьшени усадки форм и их себестоимости за счет снижени содержани в шихте графитового порошка при сохранении дл форм требуемых прочностных свойств, в качестве материала на основе графита используют возврат от выбивки, графитовых форм в виде порошка фракцией 1250-160 мкм который предварительно сушат при 80- 100 С, а смешивание его со смолой производ т в соотношении 4:1 или 6:1, при этом св зующее сушат раздельно от возврата при той же температуре, что и возврат.

I

Таблица 1

30,1

Примечание. В числителе прочность на сжатие, в знаменателе - на разрыв.

Температура прессовани образцов 160- 10 С; термообработка при

1140-1leo c твч.

Составитель И.Куницка Редактор Н.Егорова Техред И.Попович Корректор Л,Патай

Заказ 78/13 Тираж 741 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие,г.Ужгород,ул.Проектна ,4

Таблица 2

Claims

Ф о р-,м ула изобретения

Способ приготовления шихты для прессования графитовых форм, включающий просев материала на основе графита через сито и смешивание с связующим на основе термореактивной смолы, отличающийся тем, что, с целью уменьшения усадки форм и их себестоимости за счет снижения содержания в шихте графитового порошка при сохранении для форм требуемых прочностных свойств, в качестве материала на основе графита используют возврат от выбивки, графитовых форм в виде порошка фракцией 1250-160 мкм. который предварительно сушат при 80100°С, а смешивание его со смолой производят в соотношении 4:1 или 6:1, при этом связующее сушат раздельно от возврата при той же температуре, что и возврат.

Таблица 1

Исходные компоненты шихты, мас.ч. Размеры рабочего диаметра пресс- . форм,мм (среднее) Разрушающая нагрузка,кН (средняя) Порошок графита возврат фракций менее 1250 мкм и более 160 мкм Связующее СФП-015А 6 1 +0,2 ³⁶ -σ,5 30,1 4 1 +0,2 36 30,1 0,5

Таблица 2

Сос- тав Компоненты шихты, мас.ч. Предел прочности образцов при удельном давлении прессования, МПа Плотность образцов кг/м^Эх х 10'³ , при давлении прес- Усадка, X Напоя нителъ порошок графита Связующее ПБ,СФП сования, МПа 30 60 90 30 .60 _; 90 1 95 5 21,8/г 23,1/- 23,6/- 1,52 1,64 1,67 0,8 2 90 10 37,5/8,5 38,1/8,9 38,6/9, 1,598 1,708 1,738 0,5-0,65 3 85 15 44,3/10,9 46,2/11,1 46,9/11 2 1,67! 1,77 1 ,731 0,5-0,65 4 80 20 53,1/13,8 60/14,5 62/14,7 1,745 1,75 1 ,744 0,5-0,65

Примечание. В числителе прочность на сжатие, в знаменателе - на разрыв.