SU929324A1 - Способ изготовлени изделий из ферритового материала - Google Patents

Description

Изобретение относится к керамической технологии, в частности к технологии изготовления ферритовых изделий сложной конфигурации, периметр которых много больше поперечного сечения .

Известен способ изготовления изделий из порошковых материалов, включающий формование заготовки и обжиг в свободном состоянии на жаропрочной плите рJ.

Недостатком известного способа является коробление изделий в процессе обжига.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления спеченных изделий, в котором прокатанные листовые заготовки помещают в обойму, нагревают до температуры размягчения связки, деформируют и окончательно спекают под давлением деталей обоймы [2].

Недостатком известного способа является невозможность получения тонко профильных и длинномерных изделий сложной конфигурации при малых допусках на размеры, т.к. под давлением ⁵ деталей обоймы неизбежно будет деформирован профиль изделия при температурном размягчении связки.

Цель изобретения - возможность изготовления тонкопрофильных и длинно¹⁰ мерных изделий сложной конфигурации при малых допусках на размеры.

Цель достигается тем, что согласно способу изготовления изделий из ферри тового материала, включающему формование заготовки на эластичной связке и последующий обжиг, заготовку формуют с длиной, определяемой по формуле

Е_и*к + А + В_; где - требуемая длина изделия*, к - коэффициент усадки материала изделия;

А и В - концевые участки для приложения нагрузки, а обжиг приводят 6 форме из жаропрочного материала при одновременном приложении на концы заготовки нагрузки величиной 5~Ю0 г. 5

Способ осуществляется следующим образом.

На пластичной основе формуют ферритовые заготовки, например в виде длинных тонких стержней или трубок 10 требуемого профиля, причем формуют заготовки длиной , величина которой превышает произведение периметра конечного изделия на коэффициент усадки. Заготовку помещают в специальную форму из 15 жаропрочного материала, которая помимо основного участка, отвечающего требуемой форме изделия, имеет участки, сопряженные с основным участком под тупым углом. И в этой форме про- 20 изводят обжиг заготовки, одновременно прикладывая давление на концы заготовки, находящиеся в сопряженных участках формы. Величина прикладываемого давления должна быть такова, 25 чтобы в заготовке при обжиге создавалось сопротивление перемещению материала в связи с усадкой. Возникающие при этом в заготовке напряжения (G) должны быть достаточ- ₃₀ ными для того, чтобы натягивать заготовку на форму и в то же время не превышать предела прочности заготовки во избежание обрыва или трещин, а именно 5'Ю³ Η/Μ^-δ'ΙΟ^^- н/м²-. _3J

Величину прикладываемого на концы заготовки давления, обеспечивающего создание требуемого внутреннего напряжения, подбирают в каждом конкретном случае в зависимости от пло- ₄₀ щади сечения заготовки и используемых материалов.

Благодаря созданию в заготовке в процессе обжига напряжения указанной величины, исключается коробление изделия и в то же время не происходит его разрушение. А за счет выполнения заготовки длиной, превышающей длину конечного изделия, происходит компенсация размеров изделия, уменьшающихся за счет усадки.

На фиг. 1 и 2 представлена схема, иллюстрирующая предлагаемый способ.

Пример 1. Изготовления ферритового изделия в форме в соответ- 55 ствии с фиг. 1., имеющей следующие размеры: радиус изделия г = 17 мм + +0,1, угол, определяющий дугу изде лия , oi = 3.00 ·,дополнительные участки заготовки и £^, где = ΐ₂~ 10 мм; диаметр изделия d = 1μμ·£0,05; неплоскостность □ 50,5 мм.

Ферритовый порошок, имеющий температурный коэффициент усадки 1,2 смешивают с пластификатором, имеющим состав, %: глицерин 3, метилцеллюлоза 3,5, дистиллированная вода 93,5· Из получаемой смеси путем протяжки из гот.авливают заготовку в форме стержня диаметром 1,2 мм и длиной 160 мм. Длина изделия (фиг. 1) определяется I

К по формуле /Кг · cL 360 2_'3₂14 Ί 7'300 “ЗбО

Длина заготовки муле + 10+10-108 мм.

определяется по форЦ = + А + В = 108-1,2+15+15 = = 159,6 мм.

Таким образом, длина заготовки выбрана' равной 160 мм. Заготовку укладывают для обжига в огнеупорную изложницу, в которой выполнена канавка, имеющая помимо участка, соответствующего форме конечного изделия, участки, сопряженные с основным под тупым углом. Канавка, форма которой представлена на фиг. 2а имеет следующие размеры: г 17 мм; oL ЗбО°; £4 = 10 мм;

концы А и В по 15 мм,’ глубина паза изложницы h 2 мм; ширина паза на поверхности формы I3 1,3 мм; ширина дна паза £4 0,8 мм.Во время обжига (Т_оО =1200°С) на концы заготовки, находящиеся в сопряженных участках прикладывалось давление 20 гс с помощью грузика (фиг. 26), обеспечивающего создание в заготовке продольного напряжения порядка 1,2’10^ н/м? После обжига изделие извлекают из изложницы и удаляют лишние участки. В результате габариты изделия (фиг. 1) выдержаны с точностью г =(17 +0,05) мм; ύί-= 1 мм + 0,02; неплоскостность О = = 0,1 мм.

Пример 2. Изделие и технология изготовления такие же, как в примере 1 , но прикладывалась нагрузка по 5 гс, что обеспечивает напряжение ,<оЗ·.н/м*²·. В результате обжига изделие поднялось над изложницей. Габариты получившихся изделий г = 15+2 мм;

ct= 1 мм + 0,02; неплоскостность □ =· = 5 мм.

929324 6

Пример 3. Изделие и техноло-гия такие же, как в примере 1. Нагрузка прикладывалась по 150 гс, что обеспечивает напряжение заготовки,9 * *10⁵ н/м²·. В результате обжига изделие 5 было разрушего.

Подобные результаты получены на протяженных ферритовых изделий другого профиля и сечения.

Данный способ дал возможность Ю впервые изготавливать из хрупкого материала, каким является феррит, изделия, периметр которых много больше диаметра сечения. Это расширяет возможности использования порош- 15 новых материалов в технике связи и телеуправлении. Так, например, применение тонкопрофильных протяженных изделий из феррита в качестве звукопровода для безконтактных магнитострикцион- 20 ных датчиков перемещения взамен проволочного звукопровода повышает эффективность датчика на два порядка. В ре-’ фультате можно изъять два каскада усиления, что существенно уменьшает га- ²⁵ бариты и вес всего устройства. Это дает большой экономический эффект, особенно при использовании в авиационной промышленности.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к керамической технологии, в частности к технологии изготовлени  ферритовых изделий сложной конфигурации, периметр которых много больше поперечного сечени  . Известен способ изготовлени  изделий из порошковых материалов, включающий формование заготовки и обжиг в свободном состо нии на жаропрочной плите 1 Т Недостатком известного способа  вл етс  коробление изделий в процессе обжига. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ изготов лени  спеченных изделий, в котором прокатанные листовые заготовки помеща ют в обойму, нагревают до температуры разм гчени  дв зки, деформируют и окончательно спекают под давлением деталей обоймы 2. Недостатком известного способа  вл етс  невозможность получени  тонкопрофильных и длинномерных изделий сложной конфигурации при малых допусках на размеры, т.к. под давлением деталей обоймы неизбежно будет деформирован профиль издели  при температурном разм гчении св зки. Цель изобретени  - возможность изготовлени  тонкопрофильных и длинномерных изделий сложной конфигурации при малых допусках на размеры. Цель достигаетс  тем, что согласно способу изготовлени  изделий из ферритового материала, включающему формование заготовки на эластичной св зке и последующий обжиг, заготовку формуют с длиной, определ емой по формуле ej iv,-k + А + В, где Е - требуема  длина издели  , k - коэффициент усадки материала издели ; Л и В - концевые участки дл  прило жени  нагрузки, а обжиг привод т 6 форме из жаропрочного материала при одновременном приложении на концы заготовки нагрузки величиной 5-100 г Способ осуществл етс  следующим образом. На пластичной основе формуют ферр товые заготовки, например в виде длинных тонких стержней или трубок требуемого профил , причем формуют заготовки длиной .величина которой пре вышает произведение периметра конечно издели  на коэффициент усадки.Заготов ку помещают в специальную форму из жаропрочного материала, котора  помимо основного участка, отвечающего требуемой форме издели , имеет участ ки, сопр женные с основным участком под тупым углом, и в этой форме производ т обжиг заготовки, одновременно прикладыва  давление на концы заготовки , наход щиес  в сопр женных участках формы. Величина прикладывае мого давлени  должна быть такова, чтобы в заготовке при обжиге создавалось сопротивление перемещению материала в св зи с усадкой. Возникающие при этом в заготовке напр жени  (С) должны быть достаточными дл  того, чтобы нат гивать заготовку на форму и в то же врем  не превышать предела прочности заготовки во избежание обрыва или трещин, а именно 5-10 н/м --5-10 . Величину прикладываемого нэ концы заготовки давлени  , обеспечивающего создание требуемого внутреннего напр жени , подбирают в каждом конкретном случае в зависимости от площади сечени  заготовки и используемых материалов. Благодар  созданию в заготовке в процессе обжига напр жени  указанной величины, исключаетс  коробление издели  и в то же врем  не происходи его разрушение. Л за счет выполнени  заготовки длиной, превышающей длину конечного издели , происходит компенсаци  размеров издели  , уменьшаю щихс  за счет усадки. На фиг. 1 и 2 представлена схема, иллюстрирующа  предлагаемый способ. Пример 1. Изготовлени  ферритовогЪ издели  в форме в соответствии с фиг. 1., имеющей следующие размеры: радиус издели  г 17 мм + +0,1, угол, определ ющий дугу издели , о(. 3.00 ,дополнительиые участки заготовки 1 и 2. где F 10 мм; диаметр издели  d 1ммньО,051 неплоскостность а 0,5 мм. Ферритовый порошок, имеющий температурный коэффициент усадки 1,2 смешивают с пластификатором, имеющим состав, %: глицерин 3, метилцеллюлоза 3,5, дистиллированна  вода 93,5Из получаемой смеси путем прот жки изготавливают заготовку в форме стержн  диаметром 1,2 мм и длиной 160 мм. Длина издели  (фиг. 1) tu определ етс  по формуле + 360 . .1gZi3oo 10+10-108 мм. Длина заготовки ЕЗ определ етс  по формуле 1 1и + А + В 108-1,2+15+15 159,6 мм. Таким образом, длина заготовки выбрана равной 160 мм. Заготовку укладывают дл  обжига в огнеупорную изложницу , в которой выполнена канавка, имеюща  помимо участка, соответствующего форме конечного издели , участки, сопр женные с основным под тупым углом. Канавка, форма которой представлена на фиг. 2а имеет следующие размеры: г 17 мм; Е Ю мм; концы л и в по 15 мм; глубина паза изложницы h 2 мм; ширина паза на поверхности формы 1з 1,3 мм; ширина дма паза мм.Во врем  обжига (TQO 1200°С) на концы заготовки, наход щиес  в сопр женных участках прикладывалось давление 20 гс с помощью грузика (фиг. 26), обеспечивающего создание в заготовке продольного напр жени  пор дка 1, н/м. После обжига изделие извлекают из изложницы и удал ют лишние участки. В результате габариты издели  (фиг. 1) выдержаны с точностью г (17 +0,05) мм; cL 1 мм + 0,02; неплоскостность а О , 1 мм. Пример 2. Изделие и технологи  изготовлени  такие же, как в приме- ре 1, но прикладывалась нагрузка по 5 ГС, что обеспечивает напр жение (оЗ. 10 н/м. В результате обжига изделие подн лось над изложницей. Габариты получившихс  изделий г 15±2 мм; ci 1 мм + 0,02; неплоскостность а 5 мм. Пример 3- Изделие и технологи  такие же, как в примере 1. Нагрузка прикладывалась по 150 гс, что обеспечивает напр жение заготовки6 0,9 «10 н/м . В результате обжига изделие было разрушего. Подобные результаты получены на про т женных ферритовых изделий другого профил  и сечени . Данный способ дал возможность впервые изготавливать из хрупкого материала, каким  вл етс  феррит, издели , периметр которых много больше диаметра сечени . Это расшир ет возможности использовани  порошковых материалов в технике св зи и телеуправлении. Так, например, применение тонкопрофильных прот женных изде ЛИЙ из феррита в качестве звукопровода дл  безконтактных магнитострикционных датчиков перемещени  взамен проволочного звукопровода повышает эффективность датчика на два пор дка. В ре ультате можно изъ ть два каскада усилени , что существенно уменьшает габариты и вес всего устройства. Это дает большой экономический эффект, особенно при использовании в авиационной промышленности. Формула изобретени  Способ изготовлени  изделий из ферритового материала, включающий формование заготовкина эластичной ; св зке и последующий обжиг, отличающийс  тем, что, с целью изготовлени  тонкопрофильных и длинномерных изделий сложной конфигурации при малых допусках на размеры, заго-ттовку формуют с длиной, определ емой по формуле + А + В, где 1,- требуема  длина издели ; k - коэффициент усадки материала издели ; А и В - концевые участки дл  приложени  нагрузки, а обжиг провод т в форме из жаропрочного материала при одновременном приложении на концы заготовки нагрузки величиной 5-100 г. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Джонс В.Д. Прессование, спекание . М., 1965.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 1509А, кл. В 22 F 3/00, 15.11.7.

   А-А

   Т/;

   JU

   и

   .2