Способ и устройство для электроэрозионного диспергирования металлов

Способ и устройство для электроэрозионного диспергирования металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

997988

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 15. 01. 81 (21) 3338719/22-02 Щ М. Кл. с присоединением заявки ¹

В 22 F 9/14

В 23 P 1/02

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230283. Бюллетень Мо 7

1531 УДК 621. 762. .222 (088. 8) Дата опубликования описания 23.02.83

Л.П.Фоминский

1,, - "- --- 1

1 "." !

Научно-производственное объединение, ула44Щет4--.;., ° веец,„„, (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО

ДИСПЕРГИРОВАНИЯ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частностй к получению порошков методом электроэрозионного диспергирования металлов.

Известен способ электроэрозионного диспергирования металлов, включающий воздействие электрическими разрядами на куски измельчаемсго металла в диэлектрической жидкости, причем электрические разряды создают при помощи электродов, размещенных среди измельчаемого металла Pl). .К недостаткам данного способа относится его низкая производительность, обусловленная необходимостью периодической замены электродов, а также загрязнение полученного порошка материалом электродов.

Известно также устройство для электроэрозионного диспергирования металлов, включающее рабочий сосуд с расположенными в его полости металлическими электродами и источник тока (1).

Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемому результату является способ электроэрозионного диспергирования металлов, включающий воздействие электрическими разрядами на куски измельчаемого металла л потоке электрической жидкости, причем электрические разряды создают путем подачи высокого напряжения на электроды, ус ановленные среди кусков измельчаемого металла 12 ).

Известно ус-ройство для осуществления данного способа, включающее рабочую камеру из электроизоляционного материала и источник тока, причем камера снабжена металлическими электродами соединенными с источником тока f2).

К недостаткам данного технического решения относится низкая частота полученного порошка, обу=ловленная его загрязнением продуктами эрозии электродов °

Целью изобретения является повышение частоты полученного порошка.

Поставленная цель достигается тем, .что согласно способ электроэрозионного диспергирования металлов, включающему воздействие электрическими разрядами на куски измельчаемого металла в потоке диэлектрической жидкости, электрические разряды между кусками металла вызывают путем воздействия на них электромагнитным полем.

997988.

Устройство для электроэрозионного диспергирования металлов, включающее рабочую камеру из электроизоляционного материала и источник тока, снабжено индуктором, установленным вокруг камеры и соединенным с ис- 5 точником тока.

На чертеже показана схема устройства для электроэрозионного диспергирования металлов.

Устройство состоит из рабочей ка- 1О меры 1, выполненной из злектроизоляционного материала, сетчатого днища 2, крышки 3, индуктора 4, уста новленного вокруг камеры 1, и магнитопровода 5, выполненного из листов ферромагнитного материала или из феррита. При этом камера 1 выполнена расширяющейся кверху, а в ее днище выполнено отверстие 6 для подачи рабочей, жидкости, а в крышке 3 - отверстия 7 и 8, одно из которых служит для загрузки в камеру 1 . кусков металла, подлежащих диспергированию, а другое — для вывода из камеры продуктов диспергирования вместе с потоком рабочей жидкости. Индуктор 4 выполнен в виде витка медной трубки и соединен с источником электрического тока (не по казан). Магнитопровод 5 предназначен для уменьшения полей рассеяния 30 и локализации электромагнитного поля в рабочем объеме камеры 1.

Способ осуществляется следующим. образом.

В камеру 1 через отверстие 7 за- 35 гружают куски металла, подлежащего . диспергированию, после чего камеру заполняют рабочей жидкостью (вода, керосин, масло и т.д.). Расход жидкости. через камеру устанавливают 40 таким, чтобы ее поток переводил куски металла в состояние кипящего слоя . Направление циркуляции кусков металла в камере показано на чеРтеже стРелками. При подаче на ин- 45 дуктор 4 импульсов электрического тока (или переменного тока) в рабочей зоне камеры возникает электромагнитное поле, меняющееся во времени. При .этом магнитная составляющая поля направлена по оси камеры, а электрическая составляющая — вокруг нее. Изменяющееся электромагнитное поле наводит в кусках металла электродвижушую силу, в результате чего между краями соседних кус,ков, находящихся в плоскости витка индуктора и вблизи нее, возникает разность потенциалов, а.в зазорах между этими кусками - электрическое поле высокой напряженности. В тех Щ зазорах, где электрическое поле достигает напряженности самопробоя, зажигается искровой разряд. Поскольку зазоры между кусками у стенок камеры 1 наименьшие, в этой области 65 пробой зазоров наиболее вероятен. ,После электрического пробоя между двумя кусками металла разность потенциалов на них суммируется, а рв- зультате чего напряжение на их GpQ» тивоположных концам скачком возрастает. Это приводит к лавинному развитию электрического пробоя, н результате чего у стенок камеры за время, равное примерно 10 с, воз,никает замкнутый контур иэ цепочки металла с горящими между ними электрическими разрядами. По этому контуру протекает ток разряда, по величине и длительности примерно, равный току, текущему по витку индуктора. После прекращения,протекания импульса по индуктору ток в разрядном контуре также исчезает. Поскольку куски металла в камере все время перемешиваются, то при каждом новом импульсе тока по индуктору электрические разряды зажигаются по новому контуру, При этом разряды между кусками металла производят электроэрозинное диспергирование указанного металла.

Образующийся дисперсный порошок .(продукт эрозии металла) выносится из камеры потоком рабочей жидкости.

После. отделения порошка от жидкости последняя повторно используется в процессе диспергирования. По мере расходования металла в камеру 1 добав-: ляют новые порции кусков металла без остановки устройства.

Пример. Порцию гранул алюминия с размерами 5-20 мм в количестве 1 кг загружают в рабочую камеру устройства. Камера имеет форму усеченного конуса с диаметром нижнего основания 200 мм и высотой 200. мм. Камера выполнена из стеклоткани, пропитанн6й эпоксидной смолой, и имеет толщину стенки 5 мм. Одновитковый индуктор, согн;"тый из медной трубки диаметром 10 мм, установлен на вы" соте 70 мм от нижнего основания. В качестве рабочей жидкости используют дистиллированную воду с расходом

2 м /ч. Индуктор подключен к импульсному источнику тока, генерирующему импульсы тока с амплитудой 125 А длительностью 100 мкс. Напряжение в импульсе составляет 600 В. Частота повторения импульсов 2 кГц, мощность в нагрузке 15 кВт. При электрозрозионном диспергировании алюминия в йоде образующийся высокодисперсный порошок алюминия реагирует с водой, в результате чего образуется гель гидроокиси алюминия, который выносится потоком воды из камеры. Гель отфильтровывают.от воды при помощи пресс-фильтра, а воду повторно направляют в камеру. После высушивания геля получают порошок гидроокиси алюминия с удельной поверхностью

997988

Формула изобретеййя

ВНИИПИ Заказ 1018/19 Тираж 811 Пбдписное

Филиал ППП Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4

250 s4/г. При этом производительностЬ процесса диспергирования составля ет 2 кг/ч. Порошок не содержит примесей других металлов.

Аналогично получают порошки же лева и вольфрама. Их дисперсность составляет примерно 10 мкм. Производительность процесса равна 1,51,7 кг/ч.

При использовании в качестве рабочей жидкости трансформаторного мас.ла возможно применение источника переменного тока с частотой 50 ко

:и напряжением 380 В (т.е. силового трансформатора). Полученный в таких условиях порошок.вольфрама содержит примеси карбидов и чистого углерода, образующиеся в результате вза имодействия лорсхака волъфрама с продуктами пиролиэа масла. Производительность устройства в этом случае составляет 1,2 кг/ч.

Таким образом, применение изобретения позволяет исключить загрязне ние полученных порсшков продуктами эрозии электродов (при использовании . известного технического решения расход электродов составляет 10%.от количества переработанного металла, т.е. содержание продуктов эрозии электродов в порошке составляет примерно 10%). Также повьзаается производительность процесса диспергирова1

6 йия, обусловленная возможностью осу ществлення технологического процессе в непрерывном режиме.

l. Способ электроэрозионного днс- . пергирования металлов, включающий . воздействие электрическими разрядамн на куски измельчаемого металла в потоке диэлектрической жидкости, о т л и .ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чистоты полученно го прошка, электрические разряды между кусками металла вызывают путем воздействия на них электромаш нитным полем.

2. Устройство для электроэрозиои ного диспергирования металлов, вклю- чающее рабочую камеру из электро20 изоляционного материала и источник тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено индуктором, установленным вокруг камеры и соединен« ным с источником тока.

25 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Исихари Ватари Получение металлических порошков методом электрфискрового разряда. - Киндэоки, щ Хиндзоку, 1977, 47, В 11, с.20-22, 2. Авторское свидетельство СССР

В 663515, кл В 23 P 1/02 1979 °