Термообработка

Для упрочнения закалки тонких не жестких деталей путем местного, пятнистого нагрева - интенсивная закалка.

№45. Изготовление деталей из пластмасс.

Пластмассы - новые материалы, отсутствующие в природе появившиеся в результате техн. прогресса в ХХв. Их широкое применение обусловлено рядом специфич. свойств: малая плотность при удовлетворительной технологической прочности, высокая химическая коррозионная стойкость(не ржавеет), обладает хорошими электроизоляционными свойствами. Применяют их в машиностроении, обеспечивая экономию дорогих цветных металлов, снижение массы изделий, повышение долговечности и снижение трудоемкости. Большим преимуществом технологии изготовления пластмасс - совмещение процесса формообразования заготовки и получения готовых деталей (нет раздельных процессов). Детальность пластмассы требует незначительной механической доработки. Процесс переработки характеризуется высоким процентом используемых материалов 0.85-0.95, высокий уровень автоматизации и механизации, большинство процессов выполняется на одном рабочем месте.

Пластмассы – неметаллические материалы, представляющие собой сложные композиции высокомолекулярных соединений. Могут находиться в аморфном и кристаллическом состоянии. Переход связан с резким изменением их физико-мех. свойств. Существенное влияние оказывает теплота, в зависимости от характера влияния теплоты все пластмассы делятся на 2 класса:

1) Термопласты, 2) Реактопласты. Термопласты - полиэтиленовые, капроновые, полистирольные, фторопластмассы размягчаются и плавятся при повышенной температуре и вновь затвердевают при охлаждении. Процесс может многократно повторятся без ухудшения свойств. Реактопласты - различные текстолиты, пресс материалы, стеклопластики. При нагревании исходных компонентов переходит в вязко-текучее состояние, но с завершением хим. реакции становится твердым и больше не могут размягчатся.

По своим механическим свойствам делятся: 1)жесткие - имеют незначительное удлинение, называются пластиками, 2)мягкие - обладают большим относительным удлинением, низкой упругостью наз. эластики.

В зависимости от числа компонентов:

1)простые, 2)композиционные(3-4 и 10 компонентов)

Способы переработки пластмасс подразделяют на группы:

· Перерабатывают в вязком текущем состоянии: прессованием, давлением, выдавливанием.

· Пер-ка в высокоэластичном состоянии: штамповка, пневмо- и вакуум-формовка.

· Получение деталей из жидких полимеров: литье.

· Переработка в твердом состоянии: резка, механическая обработка.

· Получение неразъемных соединений: сварка, пайка, склеивание.

· Прочие способы: напыление, спекание и др.

Прессование – производство выполняется в металлических пресс-формах с одной или несколькими формовыми полостями - матрицами. В них пластмасса подается в исходном состоянии в виде порошков, таблеток. Под воздействием тепла и давления пресс-мат. заполняет формирующие полости, приобретая требуемую форму и размер, здесь же протекает процесс полимеризации.

Недостатком является достаточно быстрый износ пресс-форм, т. к. прессование начинается при недостаточно пластичном материале.

Литьевое прессование начальные этапы проводятся в отдельном устройстве – предварительная камера.

повышается стойкость пресс-формы, точность и качество деталей, т. к. заполнение идет только в жидком состоянии.

Но усложняется конструкция.

Литьевое под давлением (наиболее эффективный метод). Применяется для термопластичных материалов. Повышенная производительность до нескольких сот деталей в минуту. Возможна полная автоматизация циклов, на машинах получают детали очень сложной формы.

Процесс литья заключается : расплавленный материал подается в рабочую полость стальной пресс-формы под давлением 300-500 МПа. Весь процесс осуществляется на одной машине, которая работает в автоматическом или полуавтоматическом режиме. Это наиболее известная форма литья.

Принцип:

Одна часть формы подвижная. Металл подается в специальный мундштук из цилиндра. Чтобы металл не остывал камера сжатия подогревается постоянно.

Экструзия - пластмассу заставляют течь через фасонное отверстие – фильеру.

Формование - тонкий лист пластмассы укладывается на металлические пресс-формы. Воздух откачивается.

Формирование происходит под действием атмосферного давления; применяют для получения крупногабаритных и корпусных деталей.

№46. Металлокерамика (порошковая металлургия).

Отрасль технологии занимается производством металлических порошков и деталей из них. Суть заключается в том, что исходные материалы представляют собой мелкоизмельченные порошки. Из порошков прессуют заготовки сравнительно несложной формы, которую потом подвергают спеканию (температура подбирается так, чтобы плавился один связующий компонент, из-за процесса диффузии образуется прочное соединение). Можно получать детали из особых тугоплавких материалов, из нерастворимых друг в друге металлов, из пористых материалов, из двух или нескольких слоев различных сплавов.

Существенный недостаток – низкая механическая прочность, ограниченность формы получаемых заготовок. Частично это устраняется дополнительной механической обработкой до спекания.

Технологический процесс характеризуется высоким коэффициентом использования материалов (95%).

Размеры зерен металлических порошков 0,5-500 мкм.

Наиболее распространенные материалы:

1)Антифрикционные (уменьшающие трение) применяются для изготовления подшипников скольжения (поры заполняют маслом, графитом, которые играют роль смазки). Такой подшипник работает до 2-3 лет.

Применяется в машинно-пищевой промышленности: основа – железо, медь, бронза, алюминий; поры заполняют графитом.

2)Фрикционные (материалы с повышенным коэффициентом трения) выпускается на медной или железной основе с добавкой асбеста, различных оксидов и прочие.

Применяются в виде биметаллов.

Коэффициент трения достигает 0,4-0,6(обычный коэф. Стали по стали 0,1). Материалы способны выдержать температуру в зоне трения 500-6000С.

3)Высокопористые (до 50%) идут на изготовление различных фильтров. Изготавливаются из коррозийно-стойкой стали, титана, бронзы и пр. спекают без особого давления.

4) Металлокерамические твердые сплавы идут на изготовление режущих инструментов.