PULBERI METALICE

PULBERI METALICE

CONSIDERATII GENERALE

Pulberile metalice reprezinta principala materie prima pentru fabricarea materialelor sinterizate prin procedeele metalurgiei pulberilor. Pulberile metalice sunt particule (granule) de metale pure, aliaje, compusi inermetalici, compusi chimici ai metalelor sau de amestecuri mecanice a mai multor componenti.

Principalele proprietati ce caracterizeaza pulbeile metalice sunt :

Proprietati morfologice :

- forma granulei (sferica, neregulata, aplatizata, spongioasa etc.) ;

- caliatatea suprafetei granulei ;

- structura interna a granulei ;

- repartitia granulometrica a masei de pulbere ;

Proprietati chimice :

- puritatea chiimica ;

- compozitia chimica ;

- continutul de impuritati ;

- rezistenta la coroziune ;

PREPARAREA AMESTECULUI DE PULBERI

Adaugarea lubrifiantilor si operatia de amestecare a pulberilor metalice are influenta deosebita asupra caracteristicilor amestecurilor de pulberi si implicit asupra caracteristicilor pieselor sinterizate

Operatia de preparare presupune amestecarea a doua sau mai multe tipuri de pulbere. Prin amestecarea pulberilor de diferite forme, marimi si densitati trebuie sa se produca un amestecomogen, care sa isi mentina caracteristicile in timpul manipularii, presarii si sinterizarii.

Pentru realizarea produsului ghidaj lateral, se omogenizeaza timp de 20 de minute Cupru de calitate SA in cantitate de 440 kg, Staniu de calitate 106 in cantitate de 50 kg, Grafit de calitate F 10 in cantitate de 10 kg in cantitate de 8 kg. Dupa realizarea omogenizarii timp de 20 de minute se adauga Bronz de calitate R 212 in cantitate de 500 kg si se continua omogenizarea pentru inca 10 minute.

VERIFICARE

Dupa prepararea amestecului de pulbere sa fac urmatoarele verificari :

Se verifica desnsitatea aparenta care trebuie sa se gaseasca intre valorile 2.8-3 g/, dupa standard SREN - 23923 - 98. Din fiecare amestec de pulbere se face o analiza pentru verificare. Dupa verificarea densitatii aparente, se face verificarea aspectului, care trebuie sa fie un aspect fara aglomerari. Aceasta verificare se face vizual. Dupa verificarea aspectului urmeaza operatia de etichetare a containerului pe care se va trece marca materialului SINT C 51, simbol care va fi trecut pe fiecare container. Ultima operatie de verificare este controlul chimic, care se face dupa desenul de executie.

FORMARE

Confectionarea fabricatelor din pulberi metalice se face printr-o tehnologie simpla dar pretentioasa, care are la baza cel putin doua operatii : formarea semifabricatelor din pulberi metalice si tratamentul termic al acestora, sinterizarea.

Tehnica presarii pulberilor metalice urmareste obtinerea unor semifabricate de forma stabila si cu proprietati fizico-mecanice avantajoase unei tehnologii economice. Marimea fortei specifice de presare, adica a presiunii de compactizare trebuie sa fie aleasa incat, tinand cont de proprietatile initiale ale pulberii utilizate, sa se obtina un semifabricat cu o stabilitate a formei care sa permita cel putin o manipulare sigura si cu o porozitate prescrisa.

Ǐn metalurgia pulberilor se utilizeaza in prezent prese mecanice, hidraulice si mecanohidraulice, cu o singura sau cu mai multe miscari si cu forte cuprinse intre 1,5 - 1500 tf, sau chiar mai mult. Ele trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii :

sa asigure forte de presare suficient de mari in directiile de lucru ; cand poansonul inferior serveste numai la scoaterea presatului din matrita, forta lui poate sa fie numai 50% din cea de presare, dar nu mai mica ;

sa se poata regla precis si in limite largi atat cursa cat si vitezamiscarii in gol, a miscarii de presare cat si a miscarii de scoatere ;

sa se poata regla adancimea de umplere a matritei, atat prin schimbarea pozitiei poansonului inferior cat si prin deplasarea matritei propriu-zise ;

constructia presei sa fie rigida ; partile componente ale preselor sunt confectionate din oteluri aliate si fonte de inalta rezistenta ;

sa fie usor de manipulat si intretinut

sa aiba productivitate mare.

Presele mecanice sunt cele mai utilizate la fabricarea de serie, avand cea mai mare productivitate. Sistemele de actionare a acestor prese pot fi cu excentric, arbore cotit, mecanism cu articulatii, came, sau o combinatie a acestora. Forta lor nu depaseste 250 tf.

Pentru operatia de formare avem nevoie de o presa de 125 tf, cu o cadenta de 850cd/ora. Se foloseste o scula de formare 1490-4673 cu un ciclu automat.

Inaltimea de umplere este de aproximativ 12,5 mm care se regleaza cu came dupa standard.

Pentru operatia de formare se va asigura o compresie bilaterala.

Principalele proprietati ale semifabricatelor presate sunt : porozitatea (densitatea), rezistenta mecanica, duritatea si conductibilitatea electrica. Variatia acestor proprietati depinde de o serie de factori dintre care cel mai important este presiunea de compactizare.

Porozitatea totala a presatului se determina prin relatia:

[%],

in care este densitatea aparenta a corpului preset, exprimat in g/ ;

este densitatea reala a materialului.

Dupa operatia de formare urmeaza urmatoarele verificari :

Se va verifica masa semifabricatului care trebuie sa aiba valori cuprinse intre 19,4 - 19,8 g, verificare care se va face cu ajutorul unei balante pentru 2 bucati la fiecare 4 ore. Se verifica si celedoua inaltimi ale piesei care trebuie sa aiba valori cuprinse intre 5,35 - 5,45 mm, respectiv 1,95 - 2,05 mm, verificare facuta cu ajutorul unui micrometru pentru 2 bucati la fiecare 4 ore. Urmatoarea operatie este verificarea densitatii care trebiue sa fie intre 7,20 - 7,40 g/cmc, verificare facuta cu ajutorul balantei pentru 2 bucati la fiecare 8 ore.

De asemenea se verifica vizula cu un control autocontrol si aspectul piesei care trebuie sa fie fara fisuri, urme de gripaj, segregatii si fara surplus sau lipsa de material.

Calitatea amestecului trebuie sa corespunda cu SINT C 51 iar verificarea se face vizual facand o analiza a unei bucati din fiecare container. Simetria se verifica la microscop si nu trebuie sa depaseasca 0.1mm, verificarea facandu-se pentru 1 bucata la 24 de ore.

SINTERIZARE

Sinterizarea este procedeul de realizare a unor piese din pulberi prin presare si incalzire.

In cazul nostru pentru operatia de sinterizare se foloseste un cuptor cu banda transportoare de tipul CST 300, care are viteza benzii cuprinsa intre 7 si 8 m/s.

Zona de preancalzire va avea o temperatura de 53010C. Zona I a cuptorului va avea temperatura de 7205 grade Celsius si se va introduce gaz cu un debit cuprins intre 5-15 /h. Zona II a cuptorului va avea temperatura de 7805 grade Celsius iar alimentarea se va face continuu dupa care piesa trece in zona III a cuptorului unde temperatura scade la 77010 grade Celsius.

Se admit modificari ale parametrilor de sinterizare cu conditua respectarii parametrilor de control.

Dupa operatia de sinterizare se fac urmatoarele verificari:

Se verifica lungimea care trebuie sa fie cuprinsa intre 60,7 si 61,3 mm, verificare facuta cu ajutorul uni subler 0,01 pentru 2 bucati la fiecare 4 ore. Urmatoarea verificare este verificarea lungimii 7 care trebuie sa fie cuprisa intre 6,90 si 7,00 mm, vefificare facuta cu ajutorul unui Calibru 8131-7217, pentru 2 bucati la 4 ore. Se verifica cota 1,2 care trebuie sa aiba valori cuprinse intre 1,1 si 1,3 mm, ajutorul unui Calibru 8131-7216 pentru 2 bucati la 4 ore. Se verifica duritatea care trebuie sa fie minim 30 [HB] dupa standard SREN 24489-95 pentru 2 bucati la 4 ore. Aspectul piesei trebuie sa fie curat, aceasta caracteristica se face prin control vizual permanent, iarcompozitia chimica trebuie sa corespunda cu SINT C51 si se va controla pentru o piesa din fiecare lot.

Piesele se aseaza manual pe placi de sinterizare in pozitia din schita, cu degajarea in jos, cu distanta de 2-3 mm intre ele

Piesele sunt fragile si se vor manevra cu atentie.

DEBAVURARE

Pentru operatia de debavurare se va folosi o Toba verticala, cu incarcare manuala. Timpul de debavurare este de 20 de minute. Nu se va depasi cantitatea de 40 kg/sarja. Ǐn urma operatiei de debavurare piesele trebuie sa fie curate, fara bavuri sau lipsa de material. Toba de debavurare se va curata inainte si dupa fiecare sarja.

SORTARE ASPECT

Se vor elimina piesele murdare, fisurate, cu segregatii, surplus sau lipsa de material.

CONTROL FINAL

La aceasta operatie de control final se vor verifica toate caracteristicile piesei. Se fac urmatoarele verificari :

inaltimea 5,5 care trebiue sa aiba valori cuprinse intre 5,40 si 5,60 mm cu ajutorul unui micrometru 0-25 mm ;

lungimea 61, care trebiue sa aiba valori cuprinse intre 60,7 si 61,3 mm cu ajutorul unui subler 0,01 mm si se va verifica pentru 50 de bucati din fiecare lot ;

lungime canal 43, care trebiue sa aiba valori cuprinse intre 42,7 si 43,3 mm cu ajutorul unui subler 0,01 mm si se va verifica pentru 50 de bucati din fiecare lot ;

cota 12, care trebiue sa aiba valori cuprinse intre 11,8 si 12,2 mm cu ajutorul unui subler 0,01 mm si se va verifica pentru 1 bucata din fiecare lot ;

cota 8, care trebiue sa aiba valori cuprinse intre 7,8 si 8,2 mm cu ajutorul unui subler 0,01 mm si se va verifica pentru 1 bucata din fiecare lot ;

cota 2, care trebiue sa aiba valori cuprinse intre 1,9 si 2,1 mm cu ajutorul unui microscop si se va verifica pentru 1 bucata din fiecare lot ;

cota 14, care trebiue sa aiba valori cuprinse intre 13,8 si 14,2 mm cu ajutorul unui microscop si se va verifica pentru 1 bucata din fiecare lot ;

latimea canalului 1,2 trebuie sa aiba valori cuprinse intre 1,1 si 1,2 mm si se va face cu ajutorul unui calibru 8131 - 7216 ;

paralelismul, piesa poate sa aiba o abatere de maxim 0,2 mm si se verifica cu ajutorul unui microscop ; operatiunea se face pentru o piesa din fiecare lot ;

latimea 7, trebuie sa aiba valori cuprinse intre 6,90 si 7,00 mm si se va face cu ajutorul unui calibru 8131 - 7217 ;

latime canal 1, trebuie sa aiba valori cuprinse intre 1,00 si 1,20 mm si se va face cu ajutorul unui calibru 8131 - 7267 ;

simetrie 7/A, piesa poate sa aiba o abatere de maxim 0,1 mm si se verifica cu ajutorul unui microscop ; operatiunea se face pentru o piesa din fiecare lot ;

simetrie 11,5/A, piesa poate sa aiba o abatere de maxim 0,1 mm si se verifica cu ajutorul unui microscop ; operatiunea se face pentru o piesa din fiecare lot ;

latime 11,5 care trebiue sa aiba valori cuprinse intre 11,4 si 11,6 mm cu ajutorul unui subler 0,01 mm si se va verifica pentru 50 de bucati din fiecare lot ;

latime 11,5 capat care trebiue sa aiba valori cuprinse intre 11,3 si 11,7 mm cu ajutorul unui subler 0,01 mm si se va verifica pentru 50 de bucati din fiecare lot ;

latimea 3,2 trebuie sa aiba valori cuprinse intre 3,1 si 3,3 mm si se va face cu ajutorul unui calibru 8131 - 7268 ; verificarea se va face pentru o bucata din fiecare lot ;

cota 4, care trebiue sa aiba valori cuprinse intre 3,9 si 4,1 mm cu ajutorul unui microscop si se va verifica pentru 1 bucata din fiecare lot ;

cota 2,1 trebiue sa aiba valori cuprinse intre 2.00 si 2,20 mm cu ajutorul unui subler 0,01 mm si se va verifica pentru 50 de bucati din fiecare lot ;

cota 9, trebiue sa aiba valori cuprinse intre 8,8si 9,2 mm cu ajutorul unui subler 0,01 mm si se va verifica pentru 50 de bucati din fiecare lot ;

porozitatea trebuie sa fie intru-un procent de 152,5% conform SRISO2738 :2001, verificare facuta pentru 5 piese din fiecare lot ;

continutul de ulei trebuie sa fie de minim 10% conform SRISO2738 :2001, verificare facuta pentru 5 piese din fiecare lot ;

densitatea trebuie sa aiba valori cuprinse intre 7,0 si 7,5 g/, conform SRISO2738 :2001, verificare facuta pentru 5 piese din fiecare lot ;

duritatea trebuie sa fie de minim 30 [HB] conform SR EN 24498-95, verificare facuta pentru 5 piese din fiecare lot ;

Pe langa verificarile de mai sus se controleaza de asemenea si razele, tesiturile si unghiurile care trebuie sa fie conform desenului, verificarea facandu-se pentru o piesa din lot. Aspectul pieselor trebuie sa fie curat, aceasta verificare facandu-se vizual.