Технологія й обладнання мундштучного формування

Метод мундштучного пресування застосовується для виготовлення виробів типу труб, стрижнів. При цьому відношення довжини виробу до лінійного розміру поперечного перетину теоретично не обмежене. Найпсрспсктивнішим є метод для отримання заготівок ріжучого інструмента будь-якої форми: круглі, квадратні, втулки, спіралі, фасонні вироби типу фрез, свердел, розгорток. Метод успішно застосовується для виготовлення чохлів термопар, нагрівачів з тугоплавких сполук. При цьому, залежно від виду виробу, використовують різного виду обладнання та оснастку. Найбільш розповсюджений метод формування виробів за допомогою спеціальних прес-форм (див. рис. 119) з використанням як силових агрегатів гідравлічних пресів з ручним або напівавтоматичним режимом роботи. Також використовують для формування виробів екструзією різного виду екструдери (рис. 126). Характеристики деяких екструдерів, які випускає німецька фірма "Dorst", наведені в таблиці 40.

Відповідно до рисунку 126 суть процесу полягає в тому, що попередньо приготована пластифікована суміш із заданими властивостями або вихідні компоненти суміші завантажують в бункер 5. Після цього бункер герметизують і дегазують, створюючи вакуум у ньому за допомогою вакуумного насоса 1 з одночасним її перемішуванням за допомогою шнека 6. Після дегазації та отримання якісної пластифікованої суміші її за допомогою подавального шнека 6 продавлюють через багатоканальну філь'єру в прес-циліндр 11 екструдера, під час чого вона додатково дегазується та гомогенізується. У подальшому за допомогою пресувального шнека 10 пластифіковану суміш подають у пресувальну головку, де і відбувається формування виробу необхідної геометрії. При цьому кінцевої форми виріб набуває у циліндричній частині мундштука. Таким чином можна формувати стержні різного перерізу. стержні з різним перерізом по довжині, складнопрофільні стержні (заготівки свердел), труби та філь'єри з діаметром внутрішнього отвору починаючи з 0.1 мм. труби з днищем (чохли термопар). Пресувальна головка екструдера за конструкцією ідентична конструкції прес-форм для мундштучного пресування, які застосовують при мундштучному пресуванні з використанням гідравлічних пресів (рис. 127-130).

Рисунок 126 – Екструдер для пресування довгомірних виробів з пластифікованих сумішей

Таблиця 40 – Характеристики екструдерів

Для виготовлення стрижнів циліндричної або іншої форми в перерізі зазвичай використовують прес-форму (головки екструдерів), схема якої показана на рисунку 119.

Для отримання виробів типу стрижнів зі складною зовнішньою поверхнею (заготівки свердел) застосовують прес-форму, показану на рисунку 127. У цьому випадку внутрішній отвір мундштука 4 та його конфігурацію виготовляють як дзеркальне відображення поверхні виробу.

Рисунок 127 – Прес-форма для отримання заготівок свердел

Так, для формування труб можна використовувати прес- форму, схема якої показана на рисунку 128. Особливістю конструкції такої прес-форми є наявність у ній голки, яка кріпиться всередині отвору мундштука 2 за допомогою зірочки 4 (рис. 130). За рахунок протиснення пластів кованої суміші між мундштуком і голкою відбувається формування виробу у вигляді труби.

Рисунок 128 – Прес-форма для виготовлення труб

Для отримання виробів типу труб з багатоканальними отворами (2 і більше) або стільниковою структурою можна отримувати за допомогою прес-форми, показаної на рисунку 129.

Рисунок 129 – Прес-форма для отримання труб зі стільниковою структурою

Заготівки чохлів термопар із тугоплавких сполук або довгомірних тиглів (труб із днищем) можна отримувати з використанням пресувальної головки, конструкція якої наведена на рисунку 130.

Процес формування заготівок чохлів термопар відбувається таким чином. У випадку формування чохлів термопар з використанням екструдерів приготована та дегазована суміш 1 (див. вище) за допомогою пресувального шнека 2 продавлюється через зірочку, ущільнюється в конічній частині мундштука і заповнює простір між голкою і корпусом мундштука. При досягненні суміші днища 8 відбувається формування днища мундштука за рахунок заповнення сумішшю простору між голкою та днищем прес-форми. Формування днища чохла вважають закінченим, коли суміш починає видавлюватись із отвору 9 в днищі прес-форми. Після цього прикладання тиску припиняють і згвинчують накидну гайку 7, яка тримає днище прес-форми. Днище виймають і починають прикладати тиск, за рахунок чого з мундштука 6 починає виходити сформований виріб із днищем. При досягненні необхідної довжини виробу прикладання тиску знову припиняють. Виріб відрізають, вставляють у мундштук днище прес-форми і фіксують його за допомогою накидної гайки 7. Далі процес повторюють.

Рисунок 130 – Пресувальна головка екструдера (а) та голка (б) для виготовлення виробів типу труб із днищем

Особливістю формування трубчастих виробів із днищем є те, що голка із зірочкою 5 повинна мати канали для сполучення з навколишнім повітряним середовищем. В іншому випадку при випресовці заготівки чохла зі сформованим днищем між ним і голкою буде утворюватись вакуумний простір, що буде сприяти деформації заготівки.

Особливістю формування довгомірних виробів методом мундштучного пресування (екструзії) є те. що для попередження деформації заготівок перед сушінням їх розміщують на спеціальних поличках із канавками по профілю виробу. Після цього заготівки виробів сушать і спікають. Технологічні режими цих процесів залежать від властивостей вихідних порошків, виду пластифікатору, характеристик заготівки, і їх визначають у кожному випадку окремо.