Пресс-форма для горячего формования углеродных масс

СОЮЗ СОВЕТСКИХшиипиаю иРЕСПУБЛИК ГОСУДМфСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРГ 36 ДЕЛАМ И 306 РЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ С(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 986594, кл. В 22 Г 3/14, 19812. Чалых Е.Ф. Технология и оборудование электродных и электроугольных иэделий. М., "Металлургия", 1972, с. 130"137.(54)(57) 1. ПРЕСС-ФОРМА ДЛЯ ГОРЯЧЕГОФОРИОИАНИЯ УГЛЕРОДНЫХ МАСС преимущественно иэ твердого наполнителя иаидкого свяэунцего, включающая матрицу, основание н пуансон, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, что, с целью 8011540 А) В 22 Г 3/14; В 30 В 15/О повышения качества изделий, она снабжена перфорированными дисками с размерами отверстий, меньшими минимального размера наполннтеля, пуансон выполнен в виде полого цилиндра с перфорированным дном и крышкой и установлен на дисках.2. Персс-Форма по н,1, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что отношение диаметров отверстий в дне пуансона и дисках составляет 30-60.3. Персс-форма по п.1, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что диски выполнены иэ углеродной ткани.4. Пресс-Форма по п.1, о тл и - ч а ю щ а я с я тем, что внутренняя поверхность матрицы, внешняя и внутренняя поверхность пуансона покрыты антиадгеэионным слоем.Изобретение относится к порошковой металлургии, н частности к получению углеродных материалов с применением жидких связующих методом горячего прессования.Известна пресс-Форма для горячего Прессования, состоящая из сборной матрицы, включающей обойму и разъемные вкладыши, верхнего и нижнего пуансонов Г 11.Недостатком пресс-Формы является неравномерность распределения жидкой фазы среди частиц твердого наполнителя, что приводит к разбросу свойств в объеме изделия.Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является пресс-Форма для горячего формонания углеродных масс, преимущественно из твердого наполнителя и жидкого связующего, включающая матрицу, основание и пуансон 21Недостатком пресс-формы является неравномерность. свойств в объеме изделия, что снижает их качество.Целью изобретения является повышение качества изделий,Поставленная цель достигается тем, что пресс-форма для горячего ЗО Формования углеродных масс, преимущественно из твердого наполнителя и жидкого связующего, включающая матрицу, основание и пуансон, снабжена перфорированными дисками с разме рами отверстий, меньшими минимального размера наполнителя, пуансон выполнен н виде полого цилиндра с перфорнрованным дном и крышкой и установлен на дисках. 4 ОПричем отношение диаметров отверстий в дне пуансона и дисках составляет 30-60.Диски выполнены из углеродной ткани. 45Внутренняя поверхность матрицы, внешняя и внутренняя поверхности пуансона покрыты антиадгеэионным слоем.Пресс-Форма позволяет прессовать 50 шихту с избытком жидкого связующего, Избыток связующего удаляется при прессовании через отверстия н Фильтрующих дисках и дне пуансона в полость пуансона. При этом устанан ливается оптимальная концентрация и равномерное распределение связующего в объеме заготонки. Для того, чтобы избежать удаления вместе с избытком связующего мелких фракций наполнителя, отверстия в фильтрующих дисках не превышают минимального размера. частиц наполнителя.Нижний предел отношения диаметров отверстия в дне пуансона и фильтрующих дисках принимают исходя из возможности удаления всего избытка связующего, определяемого его вязкостью.Верхний предел отношения диаметрон отверстий в дне пуансона и Фильтрующих дисках определяется прочностью дисков, При размере отверстий в дне пуансона выше предельного может произойти разрыв тканеньтх дисков и удаление вместе с жидкой Фазой частиц твердого наполнителя.Для предотвращения прилипания избытка жидкого связующего внутреннюю поверхность матрицы, внешнюю и внутреннюю поверхности пуансона нокрывают антиадгезионным покрытием, например естественным графитом.На чертеже изображена предлагаемая пресс-форма,Пресс-форма содержит матрицу 1 с антиадгеэионным покрытием 2 внутренней поверхности, установленную на основании 3, н матрицу снерху вставлен полый пуансон 4 с антнадгезионным покрытием 5 внешней и внутренней поверхности, в нижней части пуансон выполнен с дном 6 с отверстиями 7, а в верхней части снабжен крышкой 8, к дну 6 пуансона 4 примыкают фильтрующие диски 9 из угле- родной ткани с отверстиями 10.Устройство работает следующим образом.Составляют пресс-массу из мелкодисперсного порошка наполнителя, например кокса КНПС и порошка связующего, например, каменноугольного пека, причем количество пека берут с избытком (до 50 мас.7). После перемешивания в смесителе при 150 С горячую пресс-массу помещают н матрицу затем укладывают фильтрующие диски 9 из углеродной ткани и устанавливают пуансон 4 с крышкой 8, Диаметры отверстий в Фильтрующих рисках определяются структурой ткани, Соотношение диаметров отверстий в дне пуансона и фильтрующих дисках приведены в табл. 1.Далее пресс-форму помещают в разьем гидравлического пресса и прикла1154047 Таблица Отношение диаметра отверстий в дне пуансона к диаметру отверстийв дисках Диаметр отверстий вдне пуансона, мм Диаметр отверстий в фнльтрующнхдисках, мм-1, 2 - (+О, 05) дывают давление 100 кг/см в течение 5 мин.При дгнжении полого пуансона вниз жидкое связующее равномерно распределяется между частицами наполнителя, а избыток связующего удаляется через отверстия 1 О в фильтрующих дисках 9 и отверстия 7 в дне пуансона в полый пуансон 4 и верхнюю часть матрицы 1. При этом соотношение нанолнитель-связующее становится оптимальным.После прессования извлекают полый пуансон с избытком связующего и основание, а .образец вцпрессовцвают и подвергают термообработке.Свойства изделий, полученных в известной и предлагаемой пресс-формах с различным соотношением отверсВариант Размер частиц наполнителя тий в дне пуансона и дисках представлены.в табл, 2.Анализ результатов, приведенныхв табл. 2, показывает, что плотность 5 изделий, спрессованных в предлагаемой пресс-форме, выше плотностииэделий, спрессованных в известнойпресс-Форме. При этом предел прочности при изгибе возрастает в 1,5 ра 1 О за. Разброс свойств в объеме изделий, спрессованных в предлагаемойпресс-форме, в 2 раза меньше посравнению с изделиями, изготовленными в известной пресс-форме.Максимальные значения плотностии прочности иэделий лежат в областисоотношений диаметров отверстий в,дне пуансона и дисках, составляющих30-60.Заказ 2582/10 Тираж 747 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, Е/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ностьобразцов после термообработки,г/см Г Предел прочности при изгибе, н/см