Temat 8. Nauka o materiałach. Materiały polimerowe i spiekane

Podobne dokumenty
MATERIAŁY SPIEKANE (SPIEKI)

Ćwiczenie nr 4. Metalurgia proszków. Pod pojęciem materiały spiekane rozumie się materiały, które wytwarza się metodami metalurgii proszków.

MATERIAŁOZNAWSTWO. dr hab. inż. Joanna Hucińska Katedra Inżynierii Materiałowej Pok. 128 (budynek Żelbetu )

Technologie wytwarzania. Opracował Dr inż. Stanisław Rymkiewicz KIM WM PG

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

P L O ITECH C N H I N KA K A WR

MATERIAŁOZNAWSTWO. Prof. dr hab. inż. Andrzej Zieliński Katedra Inżynierii Materiałowej Pok. 204

MATERIAŁY SUPERTWARDE. rodzaje materiałów supertwardych, proces technologiczny materiałów spiekanych, zastosowanie,

Nowoczesne metody metalurgii proszków. Dr inż. Hanna Smoleńska Materiały edukacyjne DO UŻYTKU WEWNĘTRZNEGO Część III

TWORZYWA SZTUCZNE (POLIMERY) Dr inż. Stanisław Rymkiewicz Katedra Inżynierii Materiałowej Pok. 202 tel kom

Metalurgia proszków. Dr inż. Hanna Smoleńska Materiały edukacyjne DO UŻYTKU WEWNĘTRZNEGO Część I

NARZĘDZIA DO PRZETWÓRSTWA POLIMERÓW

Nowoczesne materiały konstrukcyjne : wybrane zagadnienia / Wojciech Kucharczyk, Andrzej Mazurkiewicz, Wojciech śurowski. wyd. 3. Radom, cop.

MATERIAŁY SUPERTWARDE

Stal - definicja Stal

Polimery syntetyczne

MATERIAŁY POMOCNICZE DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH Materiałoznawstwo III. Właściwości mechaniczne tworzyw polimerowych

MATERIAŁY KOMPOZYTOWE

Rok akademicki: 2014/2015 Kod: MEI EI-s Punkty ECTS: 3. Kierunek: Edukacja Techniczno Informatyczna Specjalność: Edukacja informatyczna

Poliamid (Ertalon, Tarnamid)

POLIMERY. Naturalna guma

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE PLASTYCZNOŚĆ. Zmiany makroskopowe. Zmiany makroskopowe

L+C L WC + Rysunek 1.1. Pseudopodwójny układ równowagi termodynamicznej WC Co

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 342

MATERIAŁY KONSTRUKCYJNE

Opracowała: dr inż. Teresa Rucińska

Tworzywa sztuczne, to materiały oparte na. zwanych polimerami, otrzymywanych drogą syntezy. chemicznej, w wyniku procesów zwanych ogólnie

1. Otrzymywanie proszków metodą elektrolityczną

Politechnika Rzeszowska - Materiały inżynierskie - I DUT / dr inż. Maciej Motyka

Materials Services Materials Poland. Tworzywa konstrukcyjne

Metaliczne materiały funkcjonalne w elektrotechnice

Schemat obróbki nożami tokarskimi. Oznaczenia noży tokarskich wg ISO, PN, DIN, F, Gost. ISO 2 NNZc-d Nóż wygięty ISO 243 ISO 514.

1. Klasyfikacja narzędzi. Mechanizmy zużycia i Wymagania stawiane narzędziom

LABORATORIUM z PRZEDMIOTU TECHNOLOGIE MATERIAŁOWE. Instrukcja laboratoryjna do ćwiczenia nr 3 Technologia kształtowania wyrobów z tworzyw sztucznych

Peter Schramm pracuje w dziale technicznym FRIATEC AG, oddział ceramiki technicznej.

Pytania do egzaminu inżynierskiego, PWSZ Głogów, Przeróbka Plastyczna

PL B1. Uniwersytet Śląski w Katowicach,Katowice,PL BUP 20/05. Andrzej Posmyk,Katowice,PL WUP 11/09 RZECZPOSPOLITA POLSKA

RóŜnica temperatur wynosi 20 st.c. Ile wynosi ta róŝnica wyraŝona w K (st. Kelwina)? A. 273 B. -20 C. 293 D. 20

KONSTRUKCJE METALOWE - LABORATORIUM. Produkcja i budowa stali

Laboratorium Dużych Odkształceń Plastycznych CWS

Dobór materiałów konstrukcyjnych cz. 7


Nauka o Materiałach. Wykład IX. Odkształcenie materiałów właściwości plastyczne. Jerzy Lis

Metody łączenia metali. rozłączne nierozłączne:

STAL NARZĘDZIOWA DO PRACY NA GORĄCO

Technologie wytwarzania metali. Odlewanie Metalurgia proszków Otrzymywanie monokryształów Otrzymywanie materiałów superczystych Techniki próżniowe

Technologie wytwarzania metali. Odlewanie Metalurgia proszków Otrzymywanie monokryształów Otrzymywanie materiałów superczystych Techniki próżniowe

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 14/15

dr hab. inż. Józef Haponiuk Katedra Technologii Polimerów Wydział Chemiczny PG

POLIMERY W OCZYSZCZANIU WODY, POWIETRZA ORAZ OCHRONIE GLEBY. Helena Janik, Katedra Technologii POLIMERÓW WCH, PG

Wykład IX: Odkształcenie materiałów - właściwości plastyczne

6. OBRÓBKA CIEPLNO - PLASTYCZNA

Metalurgia proszków. Dr inż. Hanna Smoleńska Materiały edukacyjne DO UŻYTKU WEWNĘTRZNEGO Część I

TECHNIKI WYTWARZANIA

PL B1. POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA, Kielce, PL BUP 17/16. MAGDALENA PIASECKA, Kielce, PL WUP 04/17

ZALICZENIE : TEST na ostatnim wykładzie. POLITECHNIKA WROCŁAWSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY kierunek: INŻYNIERIA MATERIAŁOWA. dr hab. inż.

power of engineering MATERIAŁY DLA HBOT 3D

TWORZYWA SZTUCZNE II KORPUSY, OBUDOWY I ZBIORNIKI

PL B1. Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica,Kraków,PL BUP 14/02. Irena Harańczyk,Kraków,PL Stanisława Gacek,Kraków,PL

Materiały Reaktorowe. Właściwości mechaniczne

Technologia obróbki cieplnej. Grzanie i ośrodki grzejne

Techniczne i ekonomiczne aspekty stosowania środków pomocniczych firmy Würtz GmbH w przetwórstwie termoplastów

INŻYNIERIA MATERIAŁOWA w elektronice

POLIMERY POLIMERY. Duże molekuły zbudowane z 50 lub więcej powtarzających się jednostek (merów) najczęściej związanych ze sobą kowalencyjnie.

INNOWACYJNE ROZWIĄZANIA DLA PRZEMYSŁU

ATLAS STRUKTUR. Ćwiczenie nr 25 Struktura i właściwości materiałów kompozytowych

CHARAKTERYSTYKA TWORZYW POLIMEROWYCH Z UWZGLĘDNIENIEM M.IN. POZIOMU WSKAŹNIKÓW WYTRZYMAŁOŚCIOWYCH, ODPORNOŚCI NA KOROZJĘ, CENY.

Nanokompozyty polimerowe. Grzegorz Nieradka Specjalista ds. procesu technologicznego Krosno,

KONSTRUKCYJNE MATERIAŁY KOMPOZYTOWE PRZEZNACZONE DO WYSOKOOBCIĄŻONYCH WĘZŁÓW TARCIA

Ich właściwości zmieniające się w szerokim zakresie w zależności od składu chemicznego (rys) i technologii wytwarzania wyrobu.

(54) Sposób wytwarzania materiału ciernego na okładziny hamulcowe i sprzęgłowe. (74) Pełnomocnik:

3. Prasowanie proszków

Podstawy nauki o materiałach. Porównanie struktur i własności wybranych polimerów konstrukcyjnych

PRACA DYPLOMOWA W BUDOWIE WKŁADEK FORMUJĄCYCH. Tomasz Kamiński. Temat: ŻYWICE EPOKSYDOWE. dr inż. Leszek Nakonieczny


PODSTAWY INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

Materiały budowlane - systematyka i uwarunkowania właściwości użytkowych

Elementy Strukturalne: Z Metalu na Tworzywo... Mariusz Makowski, DuPont Poland

PEŁZANIE WYBRANYCH ELEMENTÓW KONSTRUKCYJNYCH

MIKROSKOPIA METALOGRAFICZNA

IV Ogólnopolska Konferencja Naukowo-Techniczna Problematyka funkcjonowania i rozwoju branży metalowej w Polsce

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

Metale nieżelazne - miedź i jej stopy

Obróbka cieplna stali

PRĘTY WĘGLIKOWE.

Szkło kuloodporne: składa się z wielu warstw różnych materiałów, połączonych ze sobą w wysokiej temperaturze. Wzmacnianie szkła

FRIALIT -DEGUSSIT Ceramika Tlenkowa

Kompozyty Ceramiczne. Materiały Kompozytowe. kompozyty. ziarniste. strukturalne. z włóknami

Dobór materiałów konstrukcyjnych

Przetwórstwo tworzyw sztucznych i gumy

Szkło. T g szkła używanego w oknach katedr wynosi ok. 600 C, a czas relaksacji sięga lat. FIZYKA 3 MICHAŁ MARZANTOWICZ

Struktura materiałów. Zakres tematyczny. Politechnika Rzeszowska - Materiały lotnicze - I LD / dr inż. Maciej Motyka.

Nauka o Materiałach. Wykład I. Zniszczenie materiałów w warunkach dynamicznych. Jerzy Lis

Wykład XI: Właściwości cieplne. JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych

Polimerowe kompozyty konstrukcyjne / Wacław Królikowski. wyd. 1-1 dodr. Warszawa, Spis treści

iglidur J Na najwyższych i na najniższych obrotach

PRZYGOTÓWKI WĘGLIKOWE

dr inż. Cezary SENDEROWSKI

PODSTAWY OBRÓBKI CIEPLNEJ STOPÓW ŻELAZA WYŻARZANIE 1. POJĘCIA PODSTAWOWE 2. PRZEMIANY PRZY NAGRZEWANIU I POWOLNYM CHŁODZENIU STALI 3.

Transkrypt:

Temat 8 Nauka o materiałach Materiały polimerowe i spiekane

Historyczny rozwój ważniejszych materiałów polimerowych

Rozwój światowej produkcji materiałów polimerowych

Ze względu na własności reologiczne związane z procesami technologicznymi przetwórstwa, materiały polimerowe dzieli się na elastomery i plastomery Materiały polimerowe można sklasyfikować ze względu na różne kryteria. Ze względu na własności reologiczne związane z procesami technologicznymi przetwórstwa, materiały polimerowe dzieli się na elastomery i plastomery Elastomery to materiały polimerowe, które przy małych naprężeniach wykazują duże odkształcenie (do 1000%), gdyż ich temperatura zeszklenia jest niższa od temperatury pokojowej, a więc zakres temperatury użytkowania znajduje się w stanie wysokosprężystym. Materiały polimerowe wykazujące bardzo małe odkształcenia (mniejsze niż 1%) nazywane są plastomerami, a zaliczają się do nich termoplasty (amorficzne i krystaliczne) i duroplasty (chemoutwardzalne i termoutwardzalne).

Materiały polimerowe można sklasyfikować w trzech grupach zastosowań: MASOWE (np. PE, PP, PVC, PS), KONSTRUKCYJNE (np. ABS, PBT, PET, PA, POM, PC, PMMA, PPS), SPECJALNE (np. o dużej wytrzymałości PAEK, PI, przewodzące prąd elektryczny, wzmacnianie włóknami, biodegradowalne).

Klasyfikacja materiałów polimerowych w zależności od reakcji ich otrzymywania oraz struktury

Schematy polireakcji: a) polimeryzacji, b) polikondensacji, c) poliaddycji

Polimeryzacja polimeryzacji między monomerami tego samego typu, zwanymi homopolimerami, o wiązaniu nienasyconym podwójnym, np. w polietylenie

Kopolimeryzacja kopolimeryzacji między dwoma lub więcej różnymi rodzajami monomerów, np. w bipolimerach w tym syntetycznych kauczukach, jak styren butadien BS, lub terpolimerach między trzema różnymi rodzajami monomerów, np. takimi jak akrylonitryl butadien styren ABS, stosowany np. na hełmy i obudowy telefonów, lub bipolimerach, takich jak chlorek winylu octan winylu VCVAC

Polikondensacja polikondensacji, w przypadku gdy w monomerze nie występuje wiązanie nienasycone, a w wyniku reakcji powstaje produkt uboczny, taki jak woda, jak np. podczas powstawania bakelitu z fenolu, lub poliamidu PA 66 (nylonu 6.6)

Poliaddycja poliaddycji, tj. polireakcji o cechach polimeryzacji i polikondensacji, lecz bez wydzielania się produktu ubocznego, w której często uczestniczą dwa różne monomery, a proces przebiega stopniowo, często z przegrupowaniem atomów w cząsteczce monomeru, umożliwiającym wzrost łańcucha polimeru; typowymi przykładami są reakcje otrzymywania poliuretanów, żywic epoksydowych lub polikaproamidu stanowiącego podstawę do otrzymywania poliamidów, a także metylofenolu

Wulkanizacja gumy W przypadku wykorzystania (m + n) atomów siarki do połączeń między łańcuchami, w procesie wulkanizacji uzyskuje się zmienne własności elastyczne termoutwardzalnego kauczuku Przy zbyt dużej liczbie takich połączeń powstaje natomiast kruchy i twardy ebonit.

Schemat polimerów o strukturze a) liniowej, b) rozgałęzionej, c) usieciowanej

Sekwencje podstawowych jednostek monomerycznych w kopolimerach a) statystycznych (bezładnych), b) przemiennych, c) blokowych, d) sczepionych

Schemat a) c) tworzenia się w polimerach łańcuchów liniowych o różnych kształtach (krawędzie stożków wskazują możliwe położenie następnych atomów węgla)

Spoistość polimerów Siły działające między molekułami Podatność łańcucha na wyginanie Wewnątrz łańcucha: siły kowalencyjne Pomiędzy łańcuchami: Wodorowe Van der Waalsa Zależy od: Wiązań, stopnia usieciowania Stopnia krystalizacji Temperatury Rodzaju i wielkości grup bocznych

Elastomery

Typowe przebiegi krzywych odkształcenia materiałów polimerowych a) kruchych, b) termoplastycznych, c) elastomerów Schemat krzywej rozciągania poliamidu PA 66 jako typowego materiału polimerowego termoplastycznego

Temperatura

Właściwości mechaniczne polimerów

Schemat typowych procesów formowania materiałów polimerowych termoplastycznych: a) wytłaczanie, b) rozdmuchiwanie, c) wtryskiwanie, d) termoforming (kształtowanie termiczne), e) kalandrowanie, f) przędzenie

Wszystkie polimery mogą być poddawane spienianiu, jednak najczęściej wykorzystuje się: poliuretany, polistyreny, PĆW, polietyleny, polipropylen, naturalne kauczuki, kauczuk butadienowo-styre-nowy (SBR). W celu uzyskania tworzyw konstrukcyjnych i specjalistycznych, spienianiu poddaje się: polimetakryloimidy, silikony, polietery sufonowe i kompozyty.

Schemat typowych procesów formowania materiałów polimerowych termoutwardzalnych: a) prasowanie, b) prasowanie z przetłoczeniem (transferowe)

Zastosowania termoplastów: przykłady Obudowa grzałki PP Zawór instalacji wodnej - PP Rura instalacji hydr.- PP Opakowanie białe piankowe PS Front pralki automat. PVC

Obudowa grzałki PP Zawór instalacji wodnej - PP Rura instalacji hydr.- PP Opakowanie białe piankowe PS Front pralki automat. PVC

Obudowa telefonu komórkowego- ABS Osłona zestawu wskaźników w sam. - PMMA Obudowa elektronarzędzia-pa Wlew chłodnicy PA Koła napędu kasety- PA Klosz reflektora - PC

Obudowa telefonu komórkowego- ABS Osłona zestawu wskaźników w sam. - PMMA Obudowa elektronarzędzia-pa Wlew chłodnicy PA Koła napędu kasety- PA Klosz reflektora - PC

Kopułka rozdzielacza zapłonu - PF

Metalurgia Proszków Nauka o materiałach Połączenie metody wytwarzania materiału z jednoczesnym nadawaniem kształtu gotowego wyrobu Produkcja wyrobów dzieli się na następujące podstawowe etapy: wytwarzanie proszków metali, mieszanie proszków, prasowanie wyprasek, spiekanie, ewentualna obróbka wykańczająca

wg: L. Dobrzański

CZĘŚCI MASZYN WYTWARZANE MP

WYROBY SPIEKANE TYLKO MP

Proszki

mielenie wg: L. Dobrzański

Proszek mielony Proszek mielony wg: L. Dobrzański

Proszek frezowany wg: L. Dobrzański

Proszek redukowany Proszek rozpylany wg: L. Dobrzański

Rozpylanie z fazy ciekłej wg: L. Dobrzański

Proszek redukowany

Metoda elektrolityczna wg: L. Dobrzański

W zależności od warunków elektrolizy uzyskuje się albo kruchy osad na katodzie, rozdrabniany później mechanicznie, albo proszek opadający na dno wanny. Metoda ta jest jedną z częściej stosowanych w przemyśle Proszek metalu jest wydzielany z roztworu soli przez wytrącaniego innym metalem, np. za pomocą miedzi wytrąca się srebro z roztworu wodnego azotanu srebra. Uzyskane w ten sposób proszki podlegają zwykle dalszemu rozdrabnianiu w młynach. Jest to metoda od dawna stosowana do wyrobów proszków srebra, złota, platyny i cyny. W przypadku uranu, toru, cyrkonu i berylu stosuje się wytrącanie proszków w podwyższonej temperaturze ze stopionych soli tych metali.

Proszek karbonylkowy Metoda polega na działaniu pod znacznym ciśnieniem tlenku węgla na rudy żelaza, niklu lub innych metali. Efektem reakcji są ciekłe związki, tzw. Karbonylki. Do wytwarzania proszków stosowane są głównie: Czterokarbonylek niklu Ni(CO)4 Pięciokarbonylek żelaza Fe(CO)5. Związki te w podwyższonej temperaturze nie są trwałe i ulegają łatwo rozkładowi na metal i tlenek węgla. Metal wydziela się w postaci proszku w specjalnych zbiornikach, a uwolniony gazowy tlenek węgla powraca znowu do procesu. MeaBb + cco = bb + Mea(CO)c Mea(CO)c = ame + cco Metoda ta stosowana jest głównie do żelaza i niklu, jakkolwiek inne metale tworzą także karbonylki. Uzyskane tą metodą proszki odznaczają się znaczną czystością, dlatego stosuje się je do wyrobu ważniejszych materiałów, jak np. materiały magnetyczne, próżniowe, elektryczne itp. Ze względu na ich dobrą prasowalność stosowane są również do wytwarzania produktów o złożonych kształtach.

METODY SPECJALNE Mają zastosowanie w specjalnych przypadkach, takich jak np. rozdzielanie (destylacja) stopów składających się z metali różniących się temperaturą topnienia i ciśnieniem pary. WYTRĄCANIE ELEKTROCHEMICZNE Proszek metalu jest wydzielany z roztworu soli przez wytrącanego innym metalem, np. za pomocą miedzi wytrąca się srebro z roztworu wodnego azotanu srebra. Uzyskane w ten sposób proszki podlegają zwykle dalszemu rozdrabnianiu w młynach. Jest to metoda od dawna stosowana do wyrobów proszków srebra, złota, platyny i cyny. W przypadku uranu, toru, cyrkonu i berylu stosuje się wytrącanie proszków w podwyższonej temperaturze ze stopionych soli tych metali.

Wytwarzanie granulatu - śrutu

PRZYGOTOWANIE PROSZKÓW wg: L. Dobrzański

Mieszanie proszków Do prasowanych mas dodaje się składniki zmniejszające tarcie (grafit, stearyny, gliceryny, alkohol, eter, aceton, benzol, benzynę, kamforę w ilościach nieprzekraczających1% mas) w celu zmniejszenia tarcia i ułatwienia poślizgu między cząstkami proszku i powierzchniami narzędzi. Dodatkowo ułatwienie poślizgu między cząstkami proszku ułatwiające zagęszczenie wypraski. Mieszanie przebiega w młynach kulowych zapewniających odpowiednią agregację cząstek.

Struktura luźno zasypanego proszku

Formowanie i prasowanie proszków Formowanie proszków polega na jego zagęszczeniu na drodze wywierania ściskania go w zamkniętej przestrzeni. W zależności od wymaganego kształtu elementu, własności proszku dobiera się odpowiednią metodę formowania. Uformowane kształtki posiadają spoistość, wynikającą z połączenia poszczególnych cząstek proszku siłami adhezji, lecz ich wytrzymałość jest niska. Poniżej podano najczęściej używane metody formowania: prasowanie w matrycach zamkniętych, prasowanie izostatyczne, prasowanie kroczące (z przesuwającą się matrycą), walcowanie, wyciskanie, odlewanie i natryskiwanie, specjalne metody formowania (formowanie i prasowanie dynamiczne i pulsacyjne, prasowanie w polu magnetycznym). wg: L. Dobrzański

Prasowanie

Schemat prasowania jednostronnego: a) zasypywanie proszku do matrycy, b) prasowanie, c) usunięcie wypraski; 1 -stempel prasujący (ruchomy), 2-stempel dolny (stały), 3-matryca, 4-kaseta zasypowa, 5-wyrzutnik, 6 wypraska o wymiarach

Automatyzacja procesu prasowania

Zjawiska podczas prasowania proszku

Ograniczenia kształtu wyprasek wg: L. Dobrzański

Prasowanie izostatyczne

Prasowanie izostatyczne na zimno

Spiekanie Spiekanie polega na wygrzewaniu proszku lub uformowanej kształtki przez określony czas, w odpowiedniej temperaturze i atmosferze. W efekcie otrzymuje się materiał spiekany, który odznacza się pewną spoistością (w przypadku spiekania proszku) lub wyższą wytrzymałościąniż uformowana kształtka. Zasadnicze zjawiska to: a. rekrystalizacja zgniecionych styków cząstek proszków b. przemieszczanie się atomów (transport masy)dyfuzja powierzchniowa i objętościowa, c. płynięcie wywołane ciśnieniem kapilarnym, parowanie i kondensacja. Przyczyna: nadwyżka energii układu cząstek proszku (duża powierzchnia właściwa).obniżenie energii układu: poprzez zmniejszanie się powierzchni swobodnych cząstek (tworzenie szyjek łączących poszczególne cząstki, wygładzanie nieregularnych powierzchni swobodnych oraz sferoidyzacja i zmniejszania się pustek aż do ich zanikania)

Mikrostruktura spiekanego proszku Cu; a) przed spiekaniem,b) po spiekaniu w temperaturze 1000 K,c) po spiekaniu w temperaturze 1050 K,d) po spiekaniu w temperaturze 1130 K

Podstawowe parametry spiekania TEMPERATURA, CZAS SPIEKANIA, SKŁAD CHEMICZNY ATMOSFERY PIECA. W zależności od zastosowanej temperatury rozróżnia się spiekanie: a. w fazie stałej, 0,7-0,8 temperatury topnienia metalu spiekanego b. z udziałem fazy ciekłej, temperatura jest tak dobrana, że niektóre składniki mieszanki proszkowej przechodzą w stan ciekły. c. udziałem zanikającej fazy ciekłej. ma miejsce, gdy składniki mieszanki proszkowej tworzą roztwory w stanie stałym (np. Fe -Cu, Fe -P, Cu -Sn). Zachodzi wtedy dyfuzja składnika ciekłego w głąb fazy stałej.

Temperatura spiekania

Budowa spieku w zależności od układu równowagi

Schemat pieca do spiekania

Zmiany wymiarowe podczas spiekania

Struktura spieków

Spiekane części maszyn

Porównanie kosztu wyrobów produkowanych metodą metalurgii proszków (1) oraz innymi technikami (2)

Przykład zastosowania metalurgii proszków w przemyśle motoryzacyjnym

Węgliki spiekane Nowoczesne spiekane materiały narzędziowe ze względu na charakter ich pracy oraz złożoność mechanizmów zużycia, którym podlegają ostrza narzędzi skrawających, powinny spełniać liczne wymagania, do których należą między innymi: wysoka twardość, duża udarność, odporność na złożone zużycie (adhezyjne, dyfuzyjne, ścierne i cieplne), odporność na wysoką temperaturę, duża wytrzymałość na ściskanie, rozciąganie, skręcanie i zginanie, wysoka odporność na zmęczenie mechaniczne i cieplne, dobra przewodność cieplna i pojemność cieplna, stabilność krawędzi skrawających, dobra ciągliwość

Schemat procesu technologicznego wytwarzania materiałów spiekanych MA ODS wg: L. Dobrzański

Metale wysokotopliwe WOLFRAM Żarnik żarówki - wolfram Rdzenie do pocisków podkalibrowych

Technologia włókna żarnika żarówki z wolframu Wytwarzanie proszku wolframu Redukcja trójtlenku wolframu wodorem Prasowanie na zimno Pręty o przekroju 8x8x20 mm Ciśnienie 250 MPa, środki poślizgowe, równomierny zasyp, prasowanie jednostronne Przeróbka plastyczna Młotkowanie w temperaturze 1700 C Gęstość po obróbce 19 g/cm3 Ciągnienie na ciągarce ławowej na średnicę 0,65 mm w temperaturze 1000 C (smarowanie grafitem) Ciągnienie na ciągarce bębnowej na średnicę 0,007 mm w temperaturze 700 C (smarowanie grafitem) nagrzewanie oporowe Czyszczenie elektrochemiczne 20% ług sodowy, płukanie Spiekanie wstępne Temperatura1000-1500 C, czas 1h,atmosfera wodór,(usunięcie powłok tlenkowych i środków poślizgowych) Gęstość po spiekaniu 10-12 g/cm3 Nawijanie skrętek Nawijanie drutu wolframowego na rdzeń Wyżarzanie odprężające Rozpuszczanie rdzenia i płukanie Skrętki podwójne wykonuje się przez powtórne nawijanie i trawienie rdzenia Spiekanie zasadnicze Temperatura 3000 C, czas 1h, spiekanie oporowe atmosfera wodór,(urządzenie dzwonowe ) Gęstość po spiekaniu 17-18,5 g/cm3

Materiały cierne

Łożyska samosmarujące

Styki elektryczne Gatune k WM20 WS25 Zawartość składników [%] W Cu Ag 7 5 8 5 7 0 8 0 15 25 - Gęsto ść [Mg/ m 3 ], Min. Tward ość [HB], Min. - 14,5 180 20 30 14,9 160

Klasyfikacja materiałów magnetycznych

Spiekane magnesy do silniczków prądu stałego

RODZAJE WYROBÓW SPIEKANYCH WYROBY SPIEKANE Wyroby konkurencyjne do innych technologii wyroby z czystego żelaza stale węglowe stale stopowe stopy miedzi stopy niklu stopy kobaltu

Eksponaty części maszyn wytworzone z proszku żelaza Koła zębate pompy olejowej Napęd wycieraczek Dźwignia napędu w maszynie do szycia Tłoczek amortyzatora Koło rozrządu Sitko do maszynki do mielenia

RODZAJE WYROBÓW SPIEKANYCH WYROBY SPIEKANE Wyroby bezkonkurencyjne Spieki o celowo zaprojektowanej dużej porowatości otwartej (łożyska samosmarujące) Spieki kompozytowe metalowoceramiczne (dysze gazowe ) Spieki z metali wysokotopliwych (żarniki, rdzenie pocisków) Materiały magnetyczne (ferryty)

Eksponaty, części wytwarzane tylko metalurgią proszków Szczotka do silnika Rdzeń pocisku Magnesy silniczka Żarnik żarówki Wkład filtrujący Łożysko samosmarujące

RODZAJE WYROBÓW SPIEKANYCH WYROBY SPIEKANE Wyroby konstrukcyjne o podwyższonej wytrzymałości Spieki z przeważającą ilościowo fazą ceramiczną (węgliki spiekane) Wyroby cierne (klocki hamulcowe) Spieki pseudostopowe (styki elektryczne)

Eksponaty części wytworzone metalurgią proszków o specjalnych właściwościach Okładzina klocka hamulcowy Ostrze noża tokarskiego