Способ изготовления изделий сложной формы

Способ изготовления изделий сложной формы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Назначение: изобретение относится к технологии изготовления керамических изделий с внутренней полостью, в том числе высокотемпературных изоляторов сложной формы, Сущность изобретения: способ изготовления изделий сложной формы основан на формовке изделий с использованием вспомогательных формующих вкладышей, которые после формовки с использованием литья и давления выжигаются из изделия в процессе термообработки. Использование многослойных формующих вкладышей с различными температурами плавления или возгонки уменьшает вероятность разрушения изделий, например высокотемпературных изоляторов, в процессе термообработки. Заполненный воздухом внутренний канал в формующем вкладыше обеспечивает увеличение эффективности вывода десорбционных газов из изделия в процессе термообработки. Способ обеспечивает точность изготовления изделий с внутренними полостями сложной формы из металлокерамики и керамики, в том числе теплоизоляторов, 1 з.п.ф-лы, 2 ил. (Л с

(l9) (I l) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s В 28 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4

0

0 (, с ,О

ЩЭ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4842379/33 (22) 28.03.90 (46) 07.10.92. Бюл. N. 37 (75) М.M.Êîðñóíñêèé (56) Корсунский М.М, Исследование в различных системах электропроводности закритической ртути, 5М,М.ИФЗ, 1987, 28 с.

Авторское свидетельство СССР

N. -1084133, кл. В 28 В 1/44. 1984. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ

СЛОЖНОЙ ФОРМЫ (57) Назначение: изобретение относится к технологии изготовления керамических изделий с внутренней полостью, е том числе высокотемпературных изоляторов сложной формы. Сущность изобретения: способ изготовления изделий сложной формы основан на формовке изделий с использованием

Изобретение относится к технологии изготовления изделий с использованием литья, например с приМенением давления, в том числе керамических, может применяться для изготовления высокотемпературных изоляторов и металлокерамических систем со сложной формой.

Известен способ изготовления изделий, в том числе керамических, с использованием литья под давлением ь металлические формы с металлическими формующими элементами, которые после литья извлекаются из отливки без деформации изделия (1).

Недостатки отмеченного способа связаны с ограниченными возможностями применения способа для изделий с внутренними полостями сложной формы.

Известен способ изготовления керамических ампул с внутренней цилиндрической вспомогательных формующих вкладышей, которые после формовки с использованием литья и давления выжигаются из изделия в процессе термообработки. Использование многослойных формующих вкладышей с различными темПературами плавления или возгонки уменьшат вероятность разрушения изделий, например высокотемпературных изоляторов, в процессе термообработки. Заполненный воздухом внутренний канал в формующем вкладыше обеспечивает увеличение эффективности вывода десорбционных газов из изделия в процессе термообработки, Способ обеспечивает точность изготовления иэделий с внутренними полостями сложной формы из металлокерамики и керамики, в том числе теплоизоляторов, 1 з.п.ф-лы, 2 ил. полостью с использованием однослойного формующего элемента из органического стекла, выжигаемого из отливки в процессе предварительного обжига перед спеканием (2).

Недостатки способа связаны с ограниченностью применения для изготовления изделий со сложной формой из чистых керамических материалов, в том числе тон стенных с внутренними полостями..

Целью изобретения является уменьшение вероятности разрушения изДелий при термообработке, На фиг, 1 схематически изображена изготовленная с использованием литья под давлением ампула с формующим вкладышем во внутренней подковообразной полости, формовочная масса применяется на

1766660 основе чистой окиси бериллия или окиси алюминия.

На фиг. 2 представлено поперечное сечение отмеченной ампулы в области подковообразной полости после выжигания з 5 процессе обжига указанного формующего вкладыша.

Формовка керамических ампул с различными типами внутренних полостей сложной формы осуществляется с по- 10 мощью литья под давлением в разборные металлические формы шликера или фор-. -. мовочной массы с применением вакууми- рования, В этом случае все металлические формующие элементы литьевой формы по- 15 сле литья извлекаются из отливки перед предварительным обжигом. Вспомогательный неметаллический вкладыш, формующий внутреннюю полость, выжигался из изделия в процессе предварительного об- 20 жига перед спеканием;-... -;

В отличие от известного способа изготовления керамических изделий, новый спо- соб с использованием модифицированных технологий литья основан на форМовке 25 внутренней полости трехслойным scrioMO- гательным вкладышем, слои которого име ют разные температуры плавления и деструкции..

На чертеже изображена керамическая 30 ампула 1 с кайалами 2, которые соединенsi с внутренней подковообразной полостью 3, сформованной многослойным формующим вкладышем, который остается в отливке после разборки литьейвой формы и извлече- 35 ния из отливки всех металлических формующих элементов. Формующий вкла-. дыш содержит упрочняющий слой 4 из органического стекла или графита, компенсационный слой 5 из пропитанных в области 40 поверхности ниток, которые в виде спирали намотаны на отмеченный упрочняющий слой 4, и формующий поверхность полости слой 6 из органического клея или.эпоксид.- ного компаунда, которые частично.пропить!- 45 вают упомянутые нитки. В результате . неполйой пропитки ниток компенсационно-. . го слоя 5 в формующем вкладыше образует : ся непрерывный заполненный воздухом канал в виде спирали, в котором некоторые, 50 . витки имеют отверстия около поверхности упрочняющего слоя 4. Резьбовые отверстия

"„в упрочняющем слое 4 формующего вклады.. ша обеспечивают крепление вкладыша на стальных стержнях, формующих каналы 2, 55 которые соединяются с отмеченным спиральным каналом,в формующем вкладыше.

Формовка одного из типов ампул осу-: ществляется в собранных литьевых формах, в которые заливается формующая масса;

J для чистой окиси бериллия применяется шликер с уменьшенным до 6% содержанием пластификатора, нагреваемый . до 75—

80 С в литьевой машине -стандартной конструкции. Литье осуществлялась при давлении 8 атм.

Низкотемпературный обжиг .ампул из чистой окиси бериллия с диаметром:от 13 до

18 мм и длиной 260 мм осуществлялся при температурах до 1400 С, В процессе отмеченного предварительного обжига выгорал формующий внутреннюю полость вкладйш, оставшийся после демонтажа формы в отливке, Спекание осуществлялось при 1980ОС.

Ампулы-изоляторы с рассмотренными внутренними полостями сложной формы можно изготовить с использованием формовочной массы из чистой окиси алюминия и литья в разборные литьевые формы с укрепленными в них формовочными вкладышами, например с упрочняющим слоем из графита, после деструкции которых в процессе термообработки после литья в ампуле образуется соответствующая полость., .:

Концентрация пластификатора большая, чем в стандартной технологии для оки-. си бериллия,"для шликеров из чистой окиси алюминия и модифицированной керамики на основе окиси алюминия с добавкой до

0,5% окйси магния, массовая доля была.равна8%; *

Материал формующего слоя,6 обеспе-, чивает необходимое качество поверхности, ограничивающей внутреннюю полость изделия. Преимущества способа связаны с уникальНымй возможностями формовки полостей с очень сложной формой, в том числе в тонкостенных изделиях с использованием многослойных вкладышей. Отмеченный формующий слой при необходимости должен быть достаточно прочным, Преимущества способа определяются его универсальностью, позволяющей нап рймер, осуществить формовку а налогичных йзделий с полостями сложной формы из карбида вольфрама, концентрация пласти-, фикатора в формовочйой массе и режим спекания стандартные.

Конструкция формующего вкладыша с ., заполненным воздухом внутренним спи- . ральный каналом обеспечивает облегченное йопадание выделяющихся в процессе термообработки десорбционных газов из всех отмеченных слоев формующего вкладыша в спиральный канал, который соединяется с выходящими на поверхность изделия функциоHàëьными или вспомога.тельными каналами для вывода десорбционных газов.из изделия, В процессе

5 1766660 термообработки формующий вкладыш вы - приборостроения, в том числе космической горает. Положительный эффект связан с экспериментальной техники. увеличенной поверхностью спирального ка- Предложен „е б ж нное иэо ретение не огранинала и более эффективным удаленивм де- чивается опта сор ционных газов, исключающим 5 способа, втомчйслесиспользованием комразрушение тойкостенйого изделия в про-: позиционных материалов, Объем изобретецессе термообработки, которое происходит ния определяется формулой изобретения. при обжиге изделий с однослойными вкла- . Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я дышами из-за влияния .десорбционных га-: .. ., 1. Способ получения изделий сложной

308 и изменения объема : вкладыша при 10 формы, включающий изготовление вкладынагреве. ша для формирования внутренней полости,ус-!

Отмеченные преимущества особенно тановку его в -форм фо м в - орму, формирование эффективно проявлялись при применений заготовки методом литья под давлением, способа изобретения::для изготовления; последующую т4рмообработку для удалеампул-изоляторов из материалов с пони- 15 ния вкладыша и обжиг, о т л и ч а ю щ и йженной спекаемостью, в том числе из: с я тем что с це ъ чистой окиси бериллия с минимальной" сти разрушания тонкостенных изделий при суммарной концентрацией -примесей не бо- термообработке вкла лее, —,, с использованием шликера трехслойным ..из материалов с различной с уменьшенной.до.6% концентрацией пла- 20 температурой. деструкции, внутренний упстификатора. Применение способа изобре- рочняющий слой выполняется из оргстекла тения с деструкцией слоев формующего . или графита, Промежуточный компенсируювкладыша при разных температурах исклю- щий слой получаЮт намоткой органической чает влияние термического расширения нити на упрочняющий слой, а формирующий вкладыша и не требует увеличения длитель- 25 внутреннюю поверхность полости заготовности о жига изделий, которое необходимо " ки слой изготавливают путем частичной пропри использовании однослойных формую- питкой нити органическим клеем или щих вкладышей. эпоксидным компаундом, причем при устаПрименение изобретения открывает новке вкладыша в форму ее снабжают донтами, формующими возможности для изготовления новых типов 30 полнительными элементами, ф малогабаритных и тонкостенных изделий, газоотводные каналы. соединяющиеся с ситом числе керамических, которые невоз- стемой каналов, образующихся между воможно изготовить известными раньше спо- локнами компенсирую нсирующего слоя. собами, втом числе аппаратурудля техники 2, Способ по п.1; отличающийся высоких давлений. 35 тем, что формовочная масса содержит наполнитель из"группы: оксид бериллия, оксид

Применение изобретейия открывает алюминия, оксид магния, карбид вольфрама уникальные возможности для изготовления ...итермопластичный органический пластифио орудования и аппаратуры для различных. катор — или композиции на основе указанобластей технйки; прикладной физики и 40 ных материалов.

Составитель М,Корсунский

Редактор И.Савина Техред М.Моргентал Корректор Т.Палии

Заказ 3507 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101