Způsob hromadné výroby tělísek z tvrdých práškových materiálů

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

(75) VACEK JAN ing. csc. CHLÄDEK LUBOMIR RNDr.,Aulorvynálezu TESAŘ JOSEF ing., PARDUBICEI MIČULEK JIŘÍ ing., ŠUMPERK)(54) Způsob hromadné výroby tělísek z tvrdých práškových materiálůŘešení se týká hromadné výroby tělisek z tvrdých práškových materiálů nebo jejich směsi s vazebnými látkami.Podstata spočívá v tom, že tenkostěnné obálky naplněné zhutňovaným práškem jsou rozmístěny v dutině lisovnice pro výbuchové lisováni a prostor mezi nimi je vyplněn pomocným práškovým materiálem, přičemž poměr relativnich hustot pomocného práškového materiálu a zhutňovaného prášku je větší než 0,5.Vynález se týká způsobu hromadné výroby tělísek z tvrdých práškových materiálů nebo jejich směsi s vazebnými látkami.V současné době se tělíska z tvrdých a velmi tvrdých materiálů, např. polykrystalických diamantů či kubického nitridu boru pro rezné nástroje, slinují za vysokých teplot a tlaku ve statických vysokotlakých zařízeních. Do vysokotlakých zařízení se vkládají obvykle tělíska pŕedlisovaná v ocelových nebo tvrdokovových lisovacích nástrojích statickými tlaky. Nevýhodou tohoto způsobu je poměrně nízká relativní hustota předlisků dosahující 50 až 60 teoretické hodnoty, a tím i nízke využití objemu cenově nákladných vysokotlakých nástrojů.Na druhé straně jsou známy různé zpúsoby výbuchového lieování práškových materiálů, při kterých je potrebný tlak bez potíží dosahován silnou rázovou vlnou, vybuzenou bud přímo nárazem detonační vlny, nebo nárazem tuhého tělesa, urychleného na vysokou rychlost rovněž detonací trhavinové nálože. I u velmi obtížně lisovatelných látek lze touto metodou dosáhnout vysoké relativní hustoty, blížící se teoretické hustotě kompaktní látky. Pritom pracovní objemy kontejnerů (lisovnic) používaných pro výbuchové lisování jsou podstatné větší lřádově 102 zařízení, podstatně větší množství práškového materiálu. Avšak vzhledem k tomu, že například tělíska pro řezné nástroje jsou menších rozměrů, je nutnó při stávajících způsobech výbuchového lisování získávat jejich vhodný tvar a velikost dělením většího výlisku. Při této operaci nutně dochází ke ztrátám velmi drahého materiálu, eventuálně k jejich porušení.om 3) a lze tedy slisovat v jediné operací, a to bez použití velmi náročného lisovacíhoUvedené nedostatky se odstraní způsobem hromadné výroby tělísek z tvrdých práškových materiálů nebo jejich směsi s vazebnými látkami podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že tenkostěnné obálky naplněné zhutňovaným práškem jsou rozmístěny v dutině lisovnice pro výbuchové lisování a prostor mezi nimi je vyplněn pomocným práškovým materiálem, přičemž poměr relativních hustot pomocného práškovéhomateriálu a zhutňovaného prášku je větší než 0,S.Význam pomocného práškového materiálu spočíva jednak v tom, že zhutňování prášku v kalíšcích je homogenní v celém pruřezu. poněvadž parametry procházející rázové vlny (tj. tlak v čele vlny pH, rychlost šíření vlny Q a rychlost pohybu prostředí za čelem vlny g) se v obou práškových prostředích od sebe příliš neliší a rázovovlnový proces stlačení není ovlivněn okrajovým efektem odrazů na rozhraní mezi práškem a stěnou dutiny v lisovnici.Další výhodou tohoto způsobu je snadné vyjmutí slisovaných tělísek z lisovnioe a oddělení od pomocného prášku, poněvadž tenké kovové obálky mají mimo jiné také funkci separační vrstvy. Pro výrobu kalíšků lze s výhodou použít tenkých fólií z kovů, vyznačujících se vysokou teplotou tavení, jako je např. tftan, zirkonium, molybden, avšak mohou být vyrobeny i z jiných materiálů. Jako pomocných prášků lze použít běžné technické a přitom levné materiály, jako je např. kysličník hlinitý či křemičitý, pyrofylit, ocelové prášky apod., přičemž jejich relativní hustota po nasypání před výbuchovou operací se může pohybovat v rozmezí od 25 do 75 8 teoretické hustoty a vzájomný poměr relativních hustot pomocného a zhutñovaného práškového materiálu je vyšší než 0,5. V jediné výbuchové operací lze takto vyrobit několik desítek až stovek výlisků, které mohou mít různý geometrický tvar.Na výkresu jsou na obr. 1 a obr. 2 příklady dvou použitých způsobů výroby tělísek z tvrdých práškových materiálů.Na obr. 1 je základní těleso (lisovnice) l tvořeno válcem z konstrukční uhlíkové oceli,na jehož čelní ploše je souose vypracována válcová dutina. Do dutiny je vložen větší počet tenkostěnných kovových kalíšků 3 naplněných práškem z tvrdého materiálu g, který má být slíaován do žádaného tvaru. Kalíšky jsou obsypány pomocným práškovým materiálem 4 a celá sestavaje překryta dvěma ochrannými ocelovými deskami Q a 6. K horní ochranné desce je přiloženatrhavinová nálož 1 s generátorem rovinného detonačního čela g.Na obr. 2 má základní teleso lisovnice l tvar rovnoběžného hranolu obdélníkového půdo a 243900rysu, V jehož horní části je vypracována dutina obdélníkového profilu. Do dutiny je vložen větší počet tenkostěnných kalíšků g vyplněných práškem z tvrdého materiálu 3. Kalíšky jsou uzavřený tenkostěnnými vičky a jsou zasypány pomocným práškovým materiálem 3, jehož vrstva V přesahuje výšku kalíšků. sestava je překryta ochrannými ccelovými destíčkami Q a Q. nad lisovnicí je ustavena nárazová deska gg s nasypanou náloží trhaviny 1 pod výchozím úhlem alfa. Tento výchozí úhel nastavení je roven úhlu odklonu theta desky po průchodu detonační vlny,takže při tomto způsobu ustaveni dopadá nárazová deska ve stejném časověm okamžiku na celý horní povrch lisovnice. Iníciace trhavinové nálože se ptovede generátorem přimkového detonač ního čela g na hrané vzdálenější od lisovnice. P ř í k 1 a d 1Lisovnice pro výbuchcvé lisování je tvořena ocelovým váloem o 0 200 mm a výšce 100 mm,v jejíž horní části je souose vypracována dutina o 0 120 mm a hlouhce 15 mm. Po ploše pracovni dutiny je rozestaveno v trojúhelníkové síti o délce hrany 13 mm celkem 57 kalíšků o 10 mm a výšce rovněž 10 mm z molybdenového plechu tlouštky 0,15 mm, naplněných směsí kubického nitridu boru s kobaltem V hmotnostním poměru 91 o výchozí relativní hustotě 50 . Prostor mezi kalíšky je vyplněn práškovým kysličnikem hlinitým o relativní hustotě 55 . Pracovní dutina je přikryta ocelovou destičkou o tlouštce 5 mm a horní plocha lisovnice je rovněž přikryta ocelovou destičkou tlouščky 4 mm. Výbuchová operace se provede způsobem zřejmým z obr. 1. Detonační tlak použité trhaviny je 10 GPa a po dynamickém zatížení se tělíska ze zhutněného nitridu boru, jehož relativní hustota je vyšší než 90 8, oddělí od pomocného práškového materiálu.Lisovnice pro výbuchové lisování je tvořena ocelovou deskou o rozměrech 500 x 300 x 80 mm,na jejíž horní ploše je sousředně vypracována dutina obdélníkového profilu o rozměrech 400 x 200 mm a hloubce 25 mm. Na dno dutiny je rozestaveno v pravidelné obdélníkové síti o rozměrech 20 x 15 mm celkem 216 ks kalíšků obdélníkového profilu 0 rozměrech 15 x 10 mm a výšce 10 mm z titanového plechu o tlouščce 0,2 mm, naplněných směsí karhidu wolframu s kobaltem v hmotnostním poměru 95 5 a relativní hustotě náplně 40 . Prostor mezi kalíšky je obsypán ocelovým práškem a stejný ocelový prášek ještě převrstvuje kališky o 10 mm. Dutina je uzavřena ocelovou- ochrannou destičkou tloušřky 5 mm a horní plocha lisovnice je rovněž pokryta ocelovým plechemtlouščky 3 mm. Nad lisovnicí je ustavena ocelová nárazova deska tlouštky 5 mm o rozměrech 550 x 350 mm pod výchozím úhlem sklonu k horní ploše lisovnice 14 °. Na tuto desku je navrstvena pentritová nálož tlouščky 40 mm, která je iniciována generátorem přímkového detonačního čela na hraně nejvíce vzdálené od lisovnice. Nárazová deska za těchto podmínek dopadne současněna celou horní plochu lisovnice rychlosti 1 300 m. s-1 a vybudí rázovou vlnu s potřehným tlakem pro slisování. Po výbuchové operací se slísovaná těliska z karbidu wolframu oddělíod pomocného materiálu, přičemž jejich relativní hustota je větší než 90 teoretické.Způsob hromadné výroby tělísek z tvrdých práškových materiálů nebo jejich směsi s vazebnými látkami, vyznačený tím, že tenkostěnné obálky naplněné zhutňovaným práškem jsou rozmístěny v dutině lisovnice pro výbuchové liscvání a prostor mezi nimi je vyplněn pomocným práškovým materiálem, přičemž poměr relativnich hustot pomocného práškového materiálu a zhutňovaného práškuje větší než 0,5.

MPK / Značky

MPK: B22F 3/08

Značky: hromadné, způsob, tvrdých, výroby, tělísek, práškových, materiálů

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/4-243900-zpusob-hromadne-vyroby-telisek-z-tvrdych-praskovych-materialu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Způsob hromadné výroby tělísek z tvrdých práškových materiálů</a>

Podobne patenty