Kompozitný materiál a z neho vyrobená konštrukčná súčiastka pozostávajúca zo speneného kovového jadra a masívnych krycích plechov, jej použitie a spôsob jej výroby

Číslo patentu: E 530

Dátum: 25.07.2002

Autori: Theobald Michael, Schwingel Dirk

Je ešte 10 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Kompozitný materiál a z neho vyrobená konštrukčná súčiastka pozostávajúca zo speneného kovového jadra a masívnych krycíchViacvrstvové kompozitné materiály sú známe už niekoľko rokov. Pri tom jednotlivé vrstvy sa môžu odlišovať materiálom samotným a taktiež jeho štruktúrnymi vlastnosťami, napriklad jeho pórovitosťou. V posledných rokoch sa zamerala pozornosť na použitie kovových a nekovových pien vo viacvrstvových kompozitných materiáloch najmä kvôli ľahkej konštrukcii, ale ajkvôli ich dobrým izolačným vlastnostiam. Z DE 39 O 5 871 A 1 je napríklad známe použitie veľmi pórovitých anorganických materiálov ako tepelných izolátorov v trojvrstvovomVynález sa týka spôsobu výroby kovového kompozitného materiálu, pozostávajúceho z masívnych kovových krycích vrstiev a zo speneného kovového jadra s uzavretými pórmi, umiestneného medzi nimi, pričom z krycích vrstiev a zmesiaspoň jedného práškového kovu a aspoň jedného nadúvadlauvoľňujúceho plyn, vloženej medzi nimi, sa vyrába kompozit,ktorý sa poprípade na výrobu konštrukčnej súčiastky tvárnia potom sa tepelne spracováva tak, aby uvoľňovanie plynu z práškového nadúvadla viedlo k speneniu jadra. Vynález sa okrem toho týka konštrukčných súčiastok z kovového kompozitnéhomateriálu, ktoré sú vyrobené prostredníctvom tohto spôsobu.Také kompozitné materiály, respektíve z nich vyrobené konštrukčné súčiastky sa vyznačujú vysokou tuhosťou pri nízkej hmotnosti a nachádzajú svoje možné využitie všade v ľahkých konštrukciách, najmä ako konštrukčné diely pri výrobe automobilov, v letectve a kozmonautike. Okrem toho ich nízka tepelná vodivosť a ich dobré mechanické a akustické tlmiace vlastnosti umožňujú, aby sa využívali ako tepelný a akustickýizolačný materiál a na absorpciu mechanickej energie.Príslušné spôsoby výroby takých kompozitných materiálova z nich vyrobených konštrukčných súčiastok sú známe z rozličných publikácií. DE 44 26 627 C 2 popisuje spôsob, pri ktorom sa jeden alebo viac práškových kovov zmieša s jedným alebo viacerými práškovými nadúvadlami a takto získaná prášková zmes sa zhutňuje prostredníctvom axiálneho lisovania za tepla, izostatického lisovania za tepla alebo valcovania a v nasledujúcej pracovnej operácii sa pomocou plátovania valcovaním s vopred povrchovo upravenými kovovými plechmi spojí na kompozitný materiál. Po tvárnení takto vzniknutého polotovaru, napríklad lisovaním, hĺbkovým ťahaním alebo ohýbaním, sa tento V poslednom stupni zohrieva na teplotu,ktorá sa nachádza V oblasti solidus-likvidus práškového kovu,ale pod teplotou tavenia krycich vrstiev. Pretože práškové nadúvadlo je zvolené tak, aby sa v tomto teplotnom rozsahu súčasne uskutočňovalo jeho uvoľňovanie plynu, vytvárajú sa zároveň uzavreté póry vo vnútri viskóznej jadrovej vrstvy so súčasným príslušným zväčšením objemu. Následným ochladenímkompozitu sa spenená jadrová vrstva stabilizuje.V modifikácii spôsobu známeho z DE 44 26 627 C 2, pri ktorom sa práškový výlisok s uzavretými pórmi už vytvára,popisuje dokument EP 1 000 690 A 2 výrobu takého kompozitnéhomateriálu na báze vopred vyrobeného práškového výliskus otvorenými pórmi, ktorý sa až pri neskoršom plátovaní valcovaním s krycími vrstvami stáva materiálom s uzavretými pórmi. Ostatné stupne postupu sú totožné. Prostredníctvom pôvodných otvorených pórov sa má zabrániť tomu, aby pri skladovaní práškového výlisku neviedlo prípadné uvoľňovanie plynu z nadúvadla ku geometrickým zmenám výlisku, a týmk problémom pri neskoršej výrobe kompozitu s krycími vrstvami. Okrem toho prostredníctvom otvorených pórov sa má pri výrobe kompozitu uľahčiť lámanie oxidových povlakov, vytvárajúcich saZ dokumentu DE 41 24 591 C 1 je známy spôsob výroby spenených kompozitných materiálov, pri ktorom sa prášková zmes plni do kovového dutého profilu a potom sa spoločne s ním valcuje. Tvárnenie takto vzniknutého polotovaru a nasledujúci proces spenenia sa pri tom uskutočňuje rovnakým spôsobom akoZ dokumentu EP 0 997 215 A 2 možno vyrozumieť spôsob výroby kovového kompozitného materiálu pozostávajúceho z masívnych kovových krycích vrstiev a kovového jadra s uzavretými pórmi, ktorý spája výrobu jadrovej vrstvy a spojenie s krycími vrstvami do jedného stupňa tak, že prášková zmes sa vloží do valcovacej medzery medzi obidve krycie vrstvy a tak sa medzi nimi zhutňuje. Ďalej sa navrhuje, aby sa prášok privádzal v atmosfére ochranného plynu, aby sa tak zamedzilo tvorbe oxidových povlakov, ktoré by mohli negatívne ovplyvňovať potrebné spojenie medzi krycími vrstvami aPri ďalšom spôsobe výroby takého kompozitného materiálu,známom 2 DE 197 53 658 A 1, sa stupne procesu výroby kompozitumedzi jadrom a krycími vrstvami na jednej strane a speñovaniana druhej strane spájajú tak, že jadro sa vo forme práškového výlisku vloží medzi krycie vrstvy nachádzajúce sa vo formea spája sa s týmito až prostredníctvom procesu speňovania.V dôsledku tlakovej sily zavádzanej V priebehu speňovania jadra sa krycie vrstvy pri tom súčasne podrobujú tvárneniuZ dokumentu US 5 972 521 A je známy spôsob výroby polovýrobku z kompozitného materiálu, pri ktorom sa vzduch a vlhkosť odstraňujú z prášku evakuovaním. Potom sa evakuovaný vzduch nahradí plynom, ktorý je inertný voči materiálu jadra a je pod zvýšeným tlakom, a to pred zhutnením prášku a predVšetky tieto spôsoby z doterajšieho stavu techniky majú spoločné to, že pri výrobe jadrovej vrstvy, ktorá sa má speňovať, sa vzduch, poprípade ochranný plyn pri zhutňovaní uzatvára medzi časticami práškového kovu a v závislosti od stupňa zhutňovania sa stláča. Pri tom vznikajúci tlak plynu,ktorý pri zvyšovaní teploty V priebehu procesu speňovania ešte ďalej stúpa, vedie V priebehu ohrevu ešte pred dosiahnutím teploty zodpovedajúcej oblasti solidus-likvidus práškového kovového materiálu k tvorbe pórov. Na rozdiel od uzavretých guľovitých pórov, žiaducich pri tomto spôsobe, vytvárajúcich sa exhaláciou plynu z práškového nadúvadla V oblasti soliduslikvidus práškového kovu, sa tu jedná o otvorené, nepravidelne tvarované póry navzájom spojené v tvare trhlín. Zatiaľ čo je napríklad z US 5 564 064 Al známy spôsob, ktorý sa cielene usiluje o takú otvorenú pórovitosť pomocou expanzie uzavretých plynov pod teplotou tavenia práškového materiálu, pri vyššie opísaných spôsoboch nie je taká tvorba pórov žiaduca, pretože len žiaduce uzavreté guľovité póry umožňujú optimálny prenoszaťaženia prostredníctvom podľa možnosti neporušených stien

MPK / Značky

MPK: B22F 3/11

Značky: pozostávajúca, materiál, konštrukčná, kovového, súčiastka, kompozitný, speneného, jádra, výroby, krycích, použitie, plechov, spôsob, vyrobená, masívnych

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/18-e530-kompozitny-material-a-z-neho-vyrobena-konstrukcna-suciastka-pozostavajuca-zo-speneneho-kovoveho-jadra-a-masivnych-krycich-plechov-jej-pouzitie-a-sposob-jej-vyroby.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Kompozitný materiál a z neho vyrobená konštrukčná súčiastka pozostávajúca zo speneného kovového jadra a masívnych krycích plechov, jej použitie a spôsob jej výroby</a>

Podobne patenty