Методы полусухого прессования

Одно и двуступенчатое прессование. Конструкция пресс-форм определяется формой изделия и величиной давления прессования. Материалом для пресс-форм в большинстве случаев служат износоустойчивые инструментальные стали марок ШХ-15, ХВГ, У10, У8 и другие; реже используются конструкционные стали (иногда с вкладышами из инструментальной стали и даже из твердого сплава). В прецизионных работах для прессформ изредка используют твердые сплавы типа ВК6, Т15К6 и др. Размеры прессовок и пресс-форм должны иметь припуски на величину линейной усадки и последующую механическую обработку спеченных изделий. Кроме того, размеры рабочих поверхностей пресс-форм должны иметь припуски на износ в пределах допуска на колебания усадки для периодической их подшлифовки. Разъемные пресс-формы дороже неразъемных, однако, качество прессовок в первых выше.

Для получения необходимой высоты изделия применяются два метода: прессование при определенном давлении и прессование с ограничителем высоты (с упором). При постоянном давлении, а следовательно, и постоянной плотности прессовок (для одинаковых навесок шихты) получаются изделия одинаковой высоты. Во втором случае давление не измеряется, однако постоянство и наличие упора обеспечивают прессовкам одинаковую высоту и плотность.

Высота матрицы пресс-формы должна быть по крайней мере в 2,5 — 3,0 раза больше высоты брикета. Если учесть, что высота вкладышей и пуансонов должна быть не менее посадочного диаметра, то отношение высоты матрицы к высоте спрессованного изделия для диаметров от 10 до 100 мм принимают равным от 3,5 до 4.

Как правило, в лабораториях для исследовательских работ по прессованию устанавливают гидравлические прессы, отличающиеся широким диапазоном давлений и плавно регулируемой скоростью изменения давления при прессовании. Однако они малопроизводительны и тихоходны. Для ускорения процесса прессования в условиях массового производства используют механические прессы (эксцентриковые, коленно-рычажные и фрикционные), для которых изготовляются автоматические и полуавтоматические устройства загрузки порошка, выемки, контроля размера или массы спрессованных изделий.

Гидростатическое прессование. Для повышения плотности прессуемых изделий помимо двустороннего приложения давлений можно использовать и всестороннее. При этом прессование производится в среде жидкости, в которую помещается порошок в эластичной, например, резиновой оболочке. Поскольку давление в жидкости передается по закону Паскаля, то сжатая жидкость в компрессоре, насосе или мультипликаторе уплотняет порошок в эластичной оболочке равномерно со всех сторон. Этот способ формования называется гидростатическим или изостатическим прессованием. Основные преимущества его состоят в том, что пресс-порошок может быть оформлен в изделия очень больших размеров (до 3 м в диаметре и 2 м высотой) и сложной формы: грубы, тигли, чехлы и т. п. Для примера на рис. 4.2 показана пресс-камера для гидростатического прессования чехлов из SiC, Si₃N₄, АЬОз и Zr0₂+Me диаметром от 210'² до 410'² и длиной до 0,6 м. Процесс прессования складывается из следующих этапов:

• 1) растягивание резинового чехла с помощью сжатого воздуха;
• 2) засыпка пресс-порошка в пресс-форму;
• 3) вакуумирование засыпки;
• 4) подача давления гидрокомпрессоро. м (прессование);
• 5) растягивание резинового чехла;
• 6) выемка изделия.

Рис. 4.2. Пресс-камера для гидростатического прессования чехлов для термопар наружным давлением: 1 — штуцер для подвода вакуума; 2 — болт с гайкой;

• 3 — штуцер для подключения вакуумметра; 4 — крышка; 5 — болт;
• 6 — зажимное кольцо; 7 — вантуз; 8 — втулка; 9 — рол; 10 — рубашка; 11 — поддон; 12 — ограничитель; 13 — камера прессования; 14 — прокладки;
• 15 — втулка поглотительная; 16 — колпак; 17 — бункер;
• 18- болт; 19- засыпной фланец; 20 — регулирующий болт