Способ изготовления изделий с каналами

:.дийп нкой хим Поп нко 6,и(54) СПОСКАНАЛАМИ ия из формы каналами. форму заможни нагреваспекают в хлаждения изделие с(57) Изобр вой металл ся к порошко быть испольфильтров.ение качестустранениецовых поверх из огнеупорние относи ии и может оиэводства зовано для Цель изобре ва поверхно затирания к ения - улу ти каналов алов на то я. В форме остях изде ошко- споль стержни уда при этом ст лагают на р где К - эм 10 4,-ди с 1 - ср ро Стержни ным выдвиже этом для оч рают группуби- друг ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ПНТ ССОР сЗА ВТОРСКСМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Московский институт тческой технологии(56) Заявка Японии ) 56-11кл. В 22 Г 5/00, 1981,Заявка Японии й 55-3960кл. В 22 Г 3/12, 1980,ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ Изобретение относится к пор вой металлургии и может быть и зовано для производства Фильтров.Целью изобретения является улучшение качества поверхности каналов и устранение эатирания каналов на торцовых поверхностях изделия.Способ изготовления изделий с ка налами включает формирование эагото ки из порошкового материала со стер нями в Форме, после формирования заготовку пропитывают потоком жидко ти, инертной к .порошковому материал ного материала Формуют заготовку изпорошкового материала (с частицаминеправильной формы) со стержнями,находящимися на расстоянии, определяемом соотношением 1 = К йд,где К - эмпирический коэфФициент,1/мм; й, - диаметр стержня мм, й-средний диаметр частицы порошковогоматериала, мм пропитывают потокомжидкости, инертной к порошковому материалу, далее стержни удаляют групами поочередным выдвижением из, Формы, при этом для очередного выдвижения выбирают группу стержней, отстоя щих друг от друга на расстояние не менее 21 + д 1, Заготовку спекают,после спекания и охлаждендостают готовое изделие сПосле описанных операцийраживают, после чего стерют и удаляют, а заготовку форме. После спекания и оиэ формы достают готовоеканалами. 3 табл. яют а заготовку спекаюржни в заготовке распосстоянии 1, равномК й, с 1, (1)ирический коэффициент,60 1/ммметр стержня, мм дний диаметр частицы покового материала. даляют группами поочереием их из формы при редного выдвижения вь стержней, отстоящихот друга на расстояние не менее21 + а (2).После пропитки жидкостью формузамораживают, затем стержни нагрева 5ют до тех пор, пока участки стержнеи,находящиеся в замороженной форме, ненагреваются до температуры Т = Тз ++ (0,1 - 0,4) (Т- Тз), гре Тз - температура замерзания жидкости, Тктемпература кипения жидкости, послечего стержни удаляют из формы.Расстояние между стержнями опре"деляет качество поверхности каналов,целостность изделия и эффективностьего работы. Результаты представленыв табл. 1.Стержни удаляют группами, поочеедным выдвижением их из формы, приЭтом для очередного выдвижения выбирают группу стержней, отстоящих другот друга на расстояние не менее21 + с 1В табл. 2 даны характеристики изделия для случая, когда 1 = 1,2 мм,Й = 0,5 мм, с 1,2 = 0,08 мм, количество стержней в сечении изделия 64 шт.(86) .Температуру нагрева стержней определяли эмпирически: результаты экспериментов представлены в табл. 3,30,в качестве пропитывающей жидкостииспользовали воду.Способ осуществляют следующим образомВ форме из огнеупорного материала Мформуют заготовку из порошкового материала (с частицами неправильнойформы) со стержнями, находящимисяна расстоянии, определяемом соотношением (1), пропитывают потоком жидкости, инертной к порошковому материалу, далее стержни удаляют по одному и заготовку спекают в форме. После спекания и охлаждения из формыдостают готовое изделие с каналами. " 45Возможно следующее осуществлениеспособа. В Форме из огнеупорного материала формуют заготовку из порошкового материала (с частицами неправильной формы) с металлическими стеож-Онями, Для этого через сетку с яцейками в форму вставляют стержни разной длины с утолщением на конце в виде шарика, превосходящего по диаметру размер ячейки сетки; стержни располагают на расстоянии, определяемом соотношением (1), при этом группы стержней, расстояние между .которыми определяется соотношением (2),имеют одинаковую длину. В Форму засыпают порошковый материал, пропитывают потоком жидкости, инертной к порошковому материалу, далее стержни удаляют. Для этого начинают двигать вверх сетку с ячейками, причем вначале начинает двигаться группа стержней наименьшей длины, далее по мере подъема сетки подключается к движению следующая группа стержней, больших по длине, и т.д. Сетку поднимают до тех пор, пока не будут удалены из заготовки Все стержни, после чего заготовку спекают. После спекания и охлаждения из формы достают готовое изделие с каналами.Для улучшения качества поверхности каналов, в частности уменьшения шероховатости и стабилизации диаметра канала по высоте изделия после пропитки потоком жидкости, инертной к порошковому материалу, форму замораживают, после чего металлические стержни. нагревают открытым огнем до тех пор, пока участки стержней, находящихся в замороженной форме, не нагреваются до температуры Т = Тз + + (О,1 - О,4)(Т " Т ) .П р и м е р 1. В кварцевой форме с внутренним диаметром 20 мм и высотой 25 мм располагают пластмассовые стержни в количестве 36 шт. (6"6), высотой 30 мм, диаметром й, =0,8 мм параллельно оси формы. Расстояние между стержнями составляет 1 = 1,3 мм, что соответствует значению коэффициента К = 10 в соотношении (1), после цего в форму засыпают порошок железа, восстановленного со средним размером частиц, равным Й=0;18 мм, форму со стержнями и порошковым материалом виброуплотняют и,прокачивают поток этилового спирта (СНЕОН), затем стержни удаляют по одному, заготовку помещают в печь и спекают в атмосфере водорода от ком", натной температуры до 1200 С с выдержкой в течение 2 ч. После охлаждения из формы .достают готовое изделие с 36 каналами.П р и м е р 2. В кварцевой Форме с внутренним диаметром 20 мм и высотой 15 мм располагают металлические стержни вколичестве 64 шт. (88), высотой 20 мм, диаметром й, = 0,5 мм параллельно оси формы, Расстояние между стержнями составляет 1 = 1,2 мм, что соответствует значению коэффициента К = 30 в соотношении (1), после= 30 в соотношении (1). Стержни былидевяти типоразмеров по длине (18, 21,24, 27, 30, 33, 36, 39, 42 мм), сутолщением на конце в виде шарикадиаметром 0,90 мм, расстояние междустержнями одного типоразмера 4,6 мм.Затем в форму засыпают порошок вос"становленного железа со средним раэ"мером частиц порошка й= 0,08 мм.Форму со стержнями виброуплотняют ипрокачивают поток дистиллированной вводы, после чего заготовку замораживают при -10 С, затем выступающиесонцы стержней нагревают открытымогнем в течение 20 с, при этом участки стержней, находящиеся в заморожен ной форме, нагревают до 10 С. Пограничный слой льда плавится, и стержни удаляют группами следующим образом: металлическую сетку поднимаюткогда сетка доходит до шариковых 25 утолщений стержней высотой 18 мм,эта группа начинает двигаться вместе с сеткой, затем к движению вверхподключаются стержни высотой 21 мми т.д., таким образом разнесены вовремени моменты придания движения соседним стержням, Сетку поднимают дотех пор, пока не будут извлечены иззаготовки все стержни. После этогозаготовку спекают в атмосфере водоро-да от комнатной температуры до 1180 Сс выдержкой 2 ч, После охлажденияиз формы достают готовое изделие сканалами в количестве 64 шт.В изделии, изготовленном по примеру 4, шероховатость поверхностиканала составляет 25-40 мкм, по примеру 2 - 50-60 мкм, по известномуспособу - 100-200 мкм. Таким образом,качество поверхности каналов улучшилось.Исследования полученных изделийпоказали, что состав поверхности каналов соответствует исходному порошковому материалу, поверхность каналабездефектна - отсутствуют "бляшки",размер и форма каналов на торцовыхповерхностях иэделия соответствуютразмеру и форме каналов в среднеи сечении изделия. 55 Формула изобретения 1. Способ изготовления изделий с каналами, включающий Формование заготовки иэ порошкового материала со 5 1560403 6чего в Форму засыпают порошок восстановленного железа со средним размеро .частицы с 1 = 0,08 мм, форму со стержнями и порошковым материалом виброуплотняют и прокачивают поток дистиллированной воды, затем стержни удаляют по одному, заготовку помещаютв печь и спекают в атмосфере водорода от комнатной температуры др 1180 Сс выдержкой в течение 2 ч, После охлаждения из формы достают готовое изделие с 64 каналами.П р и м е р 3На кварцевую форму с внутренним диаметром 20 мм ивысотой 10 мм накладывают металлическую сетку с размером ячейки на лросвет 0,45 мм, через сетку параллельнооси формы через одну ячейку вставляют металлические стержни в количестве 121 шт. (11 ф 11) диаметром с 1, == 0,5 мм. Расстояние между стержнямисоставляет 1 = 0,85 мм, что соответствует значению коэффициента К = 60в соотношении (1) . Стержни были четырех типоразмеров по длине (12, 17,22, 27 мм) с утолщением на конце ввиде шарика диаметром 1 мм, расстояние между стержнями одного типоразмера 21 + й, т.е, 2,05 мм. Затем вформу засыпают порошок электролитического никеля со средним размеромчастиц порошка с 1= 0,04 мм, формусо стержнями виброуплотняют и прокачивают поток дистиллированной воды,а стержни удаляют путем подъема металлической сетки. Когда сетка доходит до шариковых утолщений стержнейвысотой 12 мм, эта группа начинаетдвигаться вместе с сеткой, затем начинают двигаться стержни высотой17 мм и т.д., т.е. моменты началадвижения соседних стержней разнесеныво времени. Сетку поднимают до техпор, пока не будут извлечены из заго"товки все стержни. После этого заготовку помещают в печь и спекают в атмосфере водорода от комнатной темпе"ратуры до 1000 С с выдержкой в тече"ние 1 ч. После охлаждения из Формыдостают готовое изделие с каналамив количестве 121 шт,П р и м е р 4. На кварцевую форму с внутренним диаметром 20 мм ивысотой 15 мм накладывают металличес"кую сетку с размером ячейки на просвет 0 70 мм, через сетку параллельно .1оси Формы вставляют металлическиестержни в количестве 64 шт. (8"8),.диаметром д. = 0,5 мм. Расстояние1560403 Таблица 1 значение коэффициента К, 1/мм Качественные характеристики изделия 10 60 Таблица 2 Качественные характеристики изделия Расстояние между стержнями в группе, мм 29 = 21+ Д 146=31+26,Изделие сохраняет целостность, поверхностьканалов удовлетворительнаяТо же Табли ца 3е е е е 1 е е ае ет аеввае е Температура нагрева стержней Качественные характеристики изделия Жидкость размораживается, стержни легкоудаляются; поверхность каналов удовлетво"рительная. 10 С = Тз + 0,1 (Тк - Т ) 40 С = Т + 0,4 (Те Т) То же Составитель А. НовиковРедактор И, Циткина Техред М.Ходанич Корректор С. Шевкунтеввее втеевттвввееевее втете тетеаиватетеаеееетеаееаеевЮ е ееееееев Заказ 944 Тираж 647 Подписное ВН 1 ЯПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 11 Э 035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 стержнями в форме и спекание, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества поверхности каналов и устранения затирания каналов на торцовых поверхностях изделия стержни в заготовке располагают на расстоянии 1, равном 1 = К д 1 Й где К - эмпирический коэффициент,10:60 1/мм;Й - диаметр стержня, мм;а 1 - .средний диаметр частицы порошкового материала, мм;после формования заготовку пропитывают жидкостью, инертной к порошковому 1 материалу, а перед спеканием стерж-ни удаляют.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что стержни удаляют группами, отстоящими. одна от другой на расстояние не менее 21 + Й 1, по- очередным их выдвижением.3, Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что после пропитки заготовку замораживают, затем стержни нагревают до температуры т = Т + (0,1 - 0,4) (Те Тз), где Тз и Тк " температуры замерзания и кипения жидкости соответственно.Иэделие сохраняет целостность, поверхность каналов удовлетворительнаяТо же