Способ электроэрозионного нанесения покрытий
Изобретение относится к области электроэрозионного нанесения покрытий на токопроводящие частицы в псевдоожиженной рабочей среде, совершающей низкочастотные колебания, и позволяет наносить покрытия на порошковые материалы. Для этого обрабатывают покрываемые частицы, в смеси с частицами покрытия. При этом отношение диаметров частиц удовлетворяет неравенству (df : ёд) /Тд5д: , где d - диаметр частиц; Т - температура плавления; S - удельное электросопротивление материала частиц (индекс А относится к покрываемым , Б - к частицам материала покрытия ). 1 табл. ND СО ю ;о сл сл
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1292955 А1 дд 4 В 23 Н 9/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3815222/25-08 (22) 19.1 1.84 (46) 28.02.87. Бюл. № 8 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) Б. Д. Стораж, Б. Л. Грабчук, А. К. Смаглюк и М. В. Яковин (53) 621.9.048.4.06 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 965700, кл. В 23 Н 9/00, 1981.
Авторское свидетельство СССР № 863290, кл. В 23 Н 9/00, 1980. (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО
НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ (57) Изобретение относится к области электроэрозионного нанесения покрытий на токопроводящие частицы в псевдоожиженной рабочей среде, совершающей низкочастотные колебания, и позволяет наносить покрытия на порошковые материалы. Для этого обрабатывают покрываемые частицы в смеси с частицами покрытия. При этом отношение диаметров частиц довлетво яет неравенству (dj;: d„) (Тд д. Тв 9в, где d — диаметр частиц; Т вЂ” температура плавления; — удельное электросопротивление материала частиц (индекс А относится к покрываемым, Б — к частицам материала покрытия) . 1 табл.
1292955
Изобретение относится к электрофизическим методам обработки, в частности к электроэрозионному нанесению покрытий.
Цель изобретения — обеспечение покрытия на порошки.
Использование смеси частиц из разноименных материалов (при условии их перемешивания) позволяет осуществлять электроискровую обработку всей поверхности каждой порошковой частицы, не прибегая к фиксации и заданию детерминированной тра- 10 ектории движения частиц.
При электроэрозионной обработке смеси порошков разряды возникают между частицами из одно- и разноименных материалов. Эффективность процесса нанесения покрытия зависит от доли полезных разрядов, т.е. разрядов между частицами разноименных материалов. Возникновение контактов, а следовательно, возникновение разрядов между частицами в смеси имеет вероятностный характер. Согласно теории вероятности доля контактов между разноименными частицами в смеси может быть оценена величиной 2плп,, а одноименных — величиной (п„+ п,, где n,=, n,= +(N и n<—
Иа
Л+ Б М 5 число и доля покрываемых порошковых частиц в смеси; N и и — число и долячастиц материала покрытия в смеси). При этом наибольшей долей разноименных контактов и долей полезных разрядов обладают смеси с соотношением n„/n = N„/Nt;=—
= 1. Допустимые соотношения чисел покры- gp ваемых порошковых частиц и частиц материала покрытия составляют от 1/3 до 3. Если величина этого соотношения меньше 1/3 или больше 3, доля полезных разрядов (эффективность процесса) существенно уменьшается. 35
Относительное перемещение частицам с образованием и разрывом контактов (взвешенное состояние), необходимое для обеспечения условий возникновения искрового разряда между ними, сообщают путем наложения на смесь порошков вибрации с 4О амплитудой не менее 0,8 мм. При меньшей амплитуде вибровозбуждения происходит виброуплотнение порошковых частиц, что вызывает дестабилизацию процесса (сваривание частиц между собой и работу генератора в режиме короткого замыкания) .
Вибровозбуждение обеспечивает также перемешивание смеси частиц, необходимое для их покрытия по всей поверхности.
При электроэрозионной обработке произвольно взятая частица в смеси по отношению к частицам материала другого наименования может оказаться как катодом, так и анодом, поэтому имеет место перенос материала как в желаемом направлении (на покрываемые порошковые частцы), так и в обратном (на частицы материала покрытия). Однако эксперименты показали, что после некоторого времени обработки сплошное покрытие образуется только на покрываемых порошковых частицах при выполнении следующего условия: величина соотношения диаметров частиц материала покрытия и покрываемых порошковых частиц (с1„-/д„) меньше корня квадратного величины соотношения произведений температуры плавления и электросопротивления материалов покрываемого и покрытия
Проводили электроэрозионную обработку смесей порошков различных материалов и размеров порошков (использовали порошки узкого фракционного состава) . Обработку вели на установке с электромеханическим вибратором и генератором импульсов с тиристорным управлением. Порошки материала покрытия и покрываемого материала загружали в установленный на виброплите установки контейнер, являющийся одновременно токонесушим элементом — катодом (емкость контейнера 200 мл, загрузка порошкового материала 0,6 — 0,7 объема контейнера) .
Другой токонесущий элемент — анод (в виде стержня) — закрепляли на неподвижном кронштейне и погружали в порошок на глубину 2/3 высоты загрузки контейнера. Анод изготовляли из материала наносимого покрытия (медь, железо, титан) или из вольфрама, Последний обладает низкой способностью к электроискровому переносу.
Обработку вели при следующих режимах: частота колебаний контейнера 25 — 35 Гц; частота разрядов 30 — 50 Гц; напряжение начала разряда 100 — 150 В. В результате обработки в течение 5 — 15 мин на покрываемых порошковых частицах образовалось сплошное равномерное покрытие. Эффективность процесса оценивали по увеличению массы порошка на единицу его исходной массы (удельный привес, мг/г). Данные приведены в таблице.
Предлагаемый способ позволяет наносить покрытия на порошки из электропроводящих материалов, которые могут быть использованы при производстве композиционных материалов методами порошковой металлургии.
Формула изобретения
Способ электроэрозионного нанесения покрытий псевдоожиженной рабочей средой, находящейся в контейнере, совершающем низкочастотные колебания, с наложением электрического потенциала между корпусом контейнера и токоподводящим электродом, отличающийся тем, что, с целью нанесения покрытия на порошковые частицы, процесс ведут в смеси покрываемых порошковых частиц и частиц материала покрытия, 1292955 шения произведений температуры плавления на удельное электросопротивление покрываемого материала и покрытия. причем отношение диаметров частиц материала покрытия и покрываемых частиц выбирают меньше корня квадратного отноХарактеристика обрабатываемых порошков и покрытий
Покрываемый порошок
Удельный
n„/n, привес, мг/г
Материал Средний диаметр ,ДЛ, м
Материал нера, мм
0,8
1,О з,о
Железо
Медь
1/З
1г
1,5
0,5
1/2
4О
1,5
0,4
Титан
1/3
1О
2,5
0,2
Карбид вольфрама
1/З
160
1,О
0,204
0,167
0,5
1,20
120
1,О
2,80 з,о
2,5
Медь
Железо
150
0,8
2,80
2,50 з,о
1,ã
Карбид вольфрама
190
1,О
0,57
0,25
2,5
1,З о,s
4,90 г,зо
180 з,о
1,3
Карбид вольфрама
Медь
1О
4,90 з,о
210
1,5
4,30
О,7
2,5
150
1,О
1,75
1,67
1,5
Железо з,о
1,О гоо
1О
1,О
7,0 з,о
Титан
Медь гго з,о
1,5
7,0
6,0
0,5
Со ста витель С. Ни к и фо ро в
Редактор А. Огар Техред И. Верес Корректор В. Бутяга
Заказ 323/15 Тираж 976 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Порошок материала покрытия т
Средний диаметр
<4» мм о,ззз
О, 167
0, 13Ç
0,067
0,357
0,357
О, 143
О, 143
Амплитуда колебания контейДлительность обработки, мин
