Zagadnienia do kolokwium3

Zagadnienia do kolokwium/egzaminu z materiałów inżynierskich

Proces technologiczny wytwarzania materiałów spiekanych.

Proces technologiczny wytwarzania wyrobów metalowych technologią metalurgii proszków składa najczęściej się z następujących etapów:

ma na celu nadanie mu wymaganych cech fizykochemicznych i technologicznych. Przygotowanie proszków polega najczęściej na: wyżarzaniu, rozsianiu ich na frakcje ziarnowe oraz mieszaniu. Wyżarzanie ma na celu usunięcie z powierzchni cząstek proszku tlenków, a także innych domieszek (w atmosferze redukującej), bądź też rekrystalizację materiału (w atmosferze obojętnej). Najczęściej wyżarza się proszki otrzymane na drodze mielenia, metodą elektrolityczną i karbonylkową.

Rozsianie proszku na poszczególne frakcje jest konieczne z uwagi na to, że proszki stosowane w produkcji materiałów spiekanych muszą mieć ściśle określony skład ziarnowy. Do rozsiania proszków stosuje się zestaw sit używanych w analizie sitowej. Mieszanie ma na celu równomierne rozłożenie poszczególnych składników mieszaniny w całej masie proszku. Mieszaniu poddaje się proszki tego samego metalu różniących się wielkością i kształtem cząstek albo proszki różnych pod względem chemicznym składników. Mieszanie ma na celu również równomierne rozprowadzenie substancji ułatwiających prasowanie, zwanych środkami poślizgowymi lub substancji porotwórczych. Mieszanie przeprowadza się na sucho lub na mokro (w alkoholu, benzynie, kamforze lub wodzie) w odpowiednich mieszalnikach. Najczęściej stosowane są mieszalniki dwustożkowe lub w kształcie litery „V”.

Wybór metody formowania zależy od wielu czynników, ale przede wszystkim od kształtu wyrobu lub półwyrobu, własności materiału, z którego wykonano proszek oraz względów ekonomicznych.

jest jednym z głównych procesów technologicznych metalurgii proszków, któremu poddawany jest proszek luźno zasypany do form lub sprasowane kształtki. Proces spiekania można definiować zarówno poprzez podanie procesów technologicznych, jak również poprzez opisanie zjawisk fizykochemicznych:

Podczas procesu spiekania w materiale zachodzą złożone procesy fizykochemiczne, które umożliwiają otrzymanie materiału zwartego, choć często nie pozbawionego porowatości, o własnościach zbliżonych do własności materiału litego.

Źródłem sił napędowych procesu spiekania są zmiany energii powierzchniowej wynikające z dążenia materiału do osiągnięcia najmniejszej energii. Materiał porowaty posiada dużą powierzchnię właściwą i proporcjonalną do niej odpowiednio wysoką wartość energii powierzchniowej. Jednak w miarę przebiegu procesu spiekania powierzchnia właściwa porów ulega zmniejszeniu w wyniku wygładzania ich powierzchni, koagulacji i sferoidyzacji, przez co proces spiekania przebiega coraz wolniej.

Na przebieg procesu spiekania materiału mają wpływ następujące czynniki:

Podczas procesu spiekania zmianie ulegają nie tylko wymiary wyrobu proszkowego, ale także jego gęstość, porowatość oraz własności wytrzymałościowe, elektryczne, magnetyczne.

spieków obejmuje operacje służące do nadania gotowemu wyrobowi ostatecznych właściwości użytkowych. Należy tutaj zaznaczyć, że jest ona wykonywana tylko w przypadkach koniecznych, gdyż wpływa na wzrost kosztów wytwarzania. W ramach obróbki wykańczającej spieków najczęściej stosuje się następujące zabiegi:

Metalami najczęściej stosowanymi w procesie infiltracji są: miedź i jej stopy, srebro, cyna, cynk i ołów. Przy zastosowaniu infiltracji uzyskuje się materiały o lepszych właściwościach mechanicznych w porównaniu z materiałami otrzymywanymi metodą prasowania i spiekania. Nasycanie metalem w niektórych przypadkach może prowadzić do zabezpieczenia spieku przed korozją.

Obróbka cieplna spieków najczęściej obejmuje następujące operacje: hartowanie, odpuszczanie, przesycanie, starzenie. W wielu przypadkach wyroby proszkowe hartuje się z temperatury spiekania, eliminuje to konieczność powtórnego nagrzewania oraz obniża koszty wytwarzania.

Obróbka cieplno-chemiczna materiałów spiekanych najczęściej polega na: nawęglaniu, azotowaniu lub cyjanowaniu. Poprzez zastosowanie jednej z tych operacji można uzyskać wzrost twardości i odporności na ścieranie warstwy powierzchniowej spieku przy zachowaniu ciągliwości rdzenia.

Metody wytwarzania proszków.

Mogą być one wytwarzane metodami mechanicznymi lub fizykochemicznymi.

Mechaniczne - procesy technologiczne, przy których materiał wyjściowy ulega pod działaniem sił zewnętrznych rozdrobnieniu bez zmiany swego składu chemicznego

Fizykochemiczne - procesy technologiczne, w czasie których pod wpływem przemian fizykochemicznych zachodzących w rozdrabnianym materiale otrzymuje się proszek, który z reguły różni się swym składem

Wybór odpowiedniej metody wytwarzania proszków zależy od własności, jakich oczekuje się od produktu oraz od kalkulacji ekonomicznej:

Własności technologiczne proszków badanie sypkości, gęstości nasypowej i gęstości nasypowej z usadem.

Do własności technologicznych proszków zaliczamy:

• sypkość,

• gęstość nasypową,

• gęstość nasypowa z usadem

Miarą sypkości jest czas przesypywania się 50 g proszku przez znormalizowany lejek (lejek Halla). Jest to własność mająca wpływ na określenie czasu potrzebnego do zasypania matrycy przez automatyczny dozownik proszku. Sypkość proszku uzależniona jest od:

• kształtu i wielkości cząstek proszku,

• obecności środków poślizgowych w mieszance proszków,

• stopnia utlenienia proszku,

• wilgotności powietrza.

Cechowanie lejka polega na zmierzeniu czasu przelewania się 100 ml wody destylowanej o temperaturze 20°C przez znormalizowany lejek. Jeżeli czas ten jest różny od 25,3 sekund, to należy obliczyć współczynnik korygujący f lejka. Po wycechowaniu lejka, każdy pomiar czasu wysypywania się proszku należy pomnożyć przez ten współczynnik.

Gęstość nasypowa określana jest jako stosunek masy luźno zasypanego proszku do objętości naczynka, w którym się znajduje. Jest to własność mająca wpływ na projektowanie matryc, gdyż od gęstości nasypowej proszku zależy wysokość matrycy, w której będzie prasowany proszek. Jeśli gęstość nasypowa jest duża, to proszek zajmuje mniejszą objętość; gdy gęstość nasypowa jest mała – ta sama masa proszku zajmuje większą objętość. Od gęstości nasypowej proszku zależy także gęstość materiałów uzyskanych po spiekaniu luźno zasypanego proszku. Pomiar gęstości nasypowej odbywać się może metodą A z wykorzystaniem lejka Halla, lub metodą B z wykorzystaniem wolumetru Scotta.

Gęstość nasypowa z usadem określana jest jako stosunek masy proszku do najmniejszej

objętości, jaką on zajmuje w wyniku wstrząsania naczynka, w którym się znajduje. Jest to własność mająca wpływ na gęstość materiałów zagęszczanych wibracyjnie. Gęstość nasypowa z usadem wpływa także na odpowiedni dobór wielkości pojemników do pakowania proszku (np. beczek, worków).

Wpływ medium rozpylającego (woda/gaz) na stopień utlenienia powierzchni proszku.

Występowanie atmosfery obojętnej zapobiega utlenianiu się proszku Krople ciekłego metalu stygnąc przyjmują kształt kulisty w wyniku działania sił napięcia powierzchniowego cieczy. Niezredukowane tlenki hamują proces spiekania

Wpływ medium rozpylającego na kształt ziarna proszku.

Woda, jako medium rozpylające jest znacznie intensywniejszym ośrodkiem chłodzącym niż gaz, czego efektem jest bardziej rozbudowana powierzchnia proszku (rozbudowane powierzchnie -> prasowanie)

Ze względu na wolniejszy przebieg chłodzenia, cząstki powstałe w wyniku rozpylania gazami nie tylko przyjmują kształt kulisty, lecz wykazują również skłonność do tworzenia aglomeratów i często obserwuje się kuliste pory w budowie wewnętrznej

Metody formowania proszków.

prasowanie izostatyczne na zimno i na gorąco Formowanie na zimno polega na poddawaniu proszku Wciskaniu w zamknietej przestrzeni, w wyniku czego następuje jego zagęszczenie.

  7. - prasowanie jednoosiowe jednostronne - granulat znajdujący się w formie poddawany jest naciskowi z jednej strony.

- prasowanie jednoosiowe dwustronne - polega na poddaniu masy prasowalniczej (tj. granulatu) działaniu jednokierunkowego ciśnienia jednak z dwóch przeciwnych stron.Wady i zalety prasowania jednostronnego.

  1. Rozkład gęstości proszku w wyprasce prasowanej jednostronnie(a) i dwustronnie (b)

  9. -gęstość jest duża przy stemplach, natomiast maleje ona w środku próbki (b)

    -wraz ze wzrostem odległości od czoła stempla, maleje gęstość (a)

W miarę oddalania się od powierzchni stempla prasującego, rozkład gęstości w wypraskach jest nierównomierny. Najwyższą gęstość uzyskuje się w warstwach górnych przylegających w czasie prasowania do stempla, przez który przenoszony jest nacisk. W miarę oddalania się od powierzchni stempla prasującego, gęstość maleje. Na rozkład gęstości prasowanej kształtki w dużym stopniu wpływają jej wymiary. Im mniejszy jest stosunek h/d (h- wysokość,

d- średnica), tym bardziej równomierny jest rozkład gęstości. Bardziej równomierny rozkład gęstości uzyskuje się przy dwustronnym prasowaniu, kiedy na prasowaną kształtkę wywierany jest nacisk przez stempel górny i dolny. Dwustronne prasowania stosuje się jeśli: h/d (smukłość wypraski) > 1 lub przy prasowaniu tulei - h/s > 3 (s - grubość ścianki tulei).

Wpływ środków poślizgowych na prasowalność proszku.

10. Środki poślizgowe zmniejszają tarcie przez co prasowalnośc jest lepsza i gęstośc wypraski jest bardziej równomierna.

Jaki jest udział środków poślizgowych w mieszaninach proszków prasowanych?

Zmniejszają tarcie

Co to jest formowanie wtryskowe proszku i kiedy jest stosowane?

Metoda ta wzięła swój początek od formowania wtryskowego materiałów polimerowych, stosowanego na szeroką skalę do wytwarzania materiałów termoplastycznych. Umożliwia ona wykorzystanie zalet formowania wtryskowego polimerów do wytwarzania materiałów metalowych, ceramicznych i metalowo-ceramicznych. Wzrost zastosowania formowania wtryskowego proszku PIM (Powder Injection Molding) jaki przypada na kraje rozwinięte obejmuje już prawie każdą dziedzinę życia. Szerokie zastosowania metody wynikają z możliwości wytwarzania elementów o skomplikowanych kształtach, stosunkowo małej masie i wysoko rozbudowanej powierzchni, co w przypadku innych metod wytwarzania materiałów spiekanych jest wyjątkowo trudne lub też niemożliwe. Dodatkowym atutem tej metody jest niewątpliwie możliwość pominięcia obróbki plastycznej i ubytkowej, oraz związane z tym korzyści ekonomiczne i ekologiczne. Formowanie wtryskowe proszku w porównaniu do innych metod wytwarzania materiałów spiekanych ma silne tendencje rozwojowe i z pewnością będzie metodą priorytetową w niedalekiej przyszłości.

W produkcji masowej:

•Małe straty materiału,

•Krótki czas przyuczania obsługi,

•Jednorodność maszyn i ich mała ilość,

•Niskie nakłady na oprzyrządowanie produkcji

Co to jest lepiszcze i jaki jest jego udział w materiałach wytwarzanych przez PIM

Lepiszcze- mineralna substancja o bardzo drobnych cząstkach

Do usuwania polimerów służących jako lepiszcze

w metodzie PIM, głównie stosuje się degradację cieplną. Dla początkowo stosowanych

lepiszczy jej czas wynosił około trzystu godzin [58, 152]. Sposobem na szybkie usuwanie

substancji wiążącej jest użycie wieloskładnikowego lepiszcza oraz zastosowanie dwu lub

więcej technik jego degradacji

W jaki sposób można dokonać degradacji lepiszcza?

Ogólnie składnikami lepiszczy stosowanych do formowania wtryskowego proszku są polimery, których degradacje mocna podzielic na cieplna, hydrolityczna, mechaniczna, środowiskowa.

Często usuwanie lepiszcza dokonywane jest rozpuszczalnikiem i cieplnie. Rozpuszczalnik usuwa jeden ze składników lepiszcza otwierając pory w całej objętości kształtki, co umożliwia szybkie usuwanie cieplne kolejnego składnika lepiszcza. W przypadku stosowania jedynie degradacji cieplnej, zaczyna się ona od powierzchni i postępuje w głąb materiału wraz ze wzrostem temperatury. Pod wpływem otwierania porów tworzy się kanały, którymi wydobywają się gazy zdegradowanego spoiwa o niższej temperaturze rozkładu i tym samym dochodzi do dalszego otwierania porów pozwalając na wydostawanie się produktów gazowych składnika spoiwa z coraz to głębszych części materiału i o wyższej temperaturze degradacji. Wielkość porów powstających w wyniku degradacji cieplnej jest zalecna od rozmiaru cząstek proszku. Powstające kręte kanały powodują, że droga jaką pokonują wydobywające się z próbki produkty gazowe jest dłuższa nic jej grubość, co wydłuża czas degradacji. We wszystkich typach degradacji spoiwa, większa szybkość jest możliwa przy użyciu wyższej temperatury, co jednak zwiększa prawdopodobieństwo występowania uszkodzeń lub zniekształceń kształtki. Większą szybkość degradacji pomaga osiągnąć również atmosfera przepływającego gazu, który odprowadza produkty degradacji i jest stale uzupełniany. Początkowo degradacja cieplna powinna się charakteryzować bardzo wolnym przyrostem temperatury, by otworzyć pory i uformować ciekło-parową strukturą lepiszcza w porach. Gwałtowne podgrzewanie topi lepiszcze wypełniające pory, co zwiększa ciśnienie występujące w porach i prowadzi do pęknięć. Kombinacją degradacji cieplnej i rozpuszczalnikowej jest degradacja katalityczna, gdzie szybkość jest określona przez temperaturę i stężenie katalizatora. Polimer szkieletowy, na który nie wpływa katalizator, utrzymuje kształt elementu aż do temperatury spiekania.

Degradacja rozpuszczalnikowa jest relatywnie szybka, lecz wiąże się z konieczności stosowania rozpuszczalników, które są często agresywne i nieprzyjazne dla środowiska. W tym celu zalecane jest stosowanie lepiszczy wodorozcieńczalnych. Do usuwania polimerów służących jako lepiszcze w metodzie PIM,

głównie stosuje się degradację cieplną. Szybkie usuwanie lepiszcza wymaga użycia co najmniej dwóch jego składników, tak aby jeden z nich, tj. polimer szkieletowy, utrzymywał kształt kompozytu do wysokiej temperatury, w której zachodzi spiekanie. Celem tego jest uniemożliwienie obsypywania się proszku lub zapadania kształtki. Temperatura degradacji cieplnej tego polimeru powinna być możliwie jak najwyższa. Drugi składnik lepiszcza powinien być usuwany w niskiej temperaturze albo podczas degradacji rozpuszczalnikowej lub katalitycznej. Przykładem tego może być parafina. Składnik, który ulega degradacji jako pierwszy powinien

stanowić od 30 do 98% udziału lepiszcza.Wśród różnych sposobów usuwania lepiszcza stosowanych w metodzie PIM, najbardziej popularna jest degradacja cieplna oraz rozpuszczalnikowa.

Jaka jest rola węgla podczas spiekania stali?

Węgiel w połączeniu z pierwiastkami stopowymi jest składnikiem koniecznym do utworzenia faz węglikowych.

Dlaczego dąży się do stosowania lepiszcza wieloskładnikowego?

Obecnie stosuje się lepiszcza złożone z co najmniej dwóch składników, tak aby jeden z nich tj. polimer szkieletowy utrzymywał kształt kompozytu do wysokiej temperatury, w której zachodzi spiekanie. Celem tego jest uniemożliwienie obsypywania się proszku lub zapadania kształtki. Temperatura degradacji cieplnej tego polimeru powinna być możliwie jak najwyższa. Drugi składnik lepiszcza powinien być usuwany w niskiej temperaturze albo podczas degradacji rozpuszczalnikowej lub katalitycznej. Przykładem tego może być parafina

  1. Na czym polega spiekanie z udziałem fazy ciekłej?

    Dwa podstawowe mechanizmy

    1 Przegrupowanie ziarn do bardziej gęstego ułożenia. Siły kapilarne dążą do zmniejszenia objętości poru, co powoduje że „przyczepione” do powierzchni poru ziarna przemieszczają się w kierunku środka krzywizny (ziarna przyczepione do części poru o mniejszym promieniu przemieszczają się bardziej)

    2 Częściowe rozpuszczanie ziarn w cieczy (ziarna małe i części większych ziarn o małym promieniu krzywizny ulegają uprzywilejowanemu rozpuszczaniu w fazie ciekłej) W wyniku tego w spieku wzrasta udział większych ziarn o obłym kształcie

    Spiekanie z udziałem fazy ciekłej dotyczy układów wieloskładnikowych i przebiega najczęściej w temperaturze wyższej od temperatury topnienia najniżej topliwego składnika. Obecność fazy ciekłej aktywizuje proces spiekania dzięki procesom rozpuszczania zwiększającym ruchliwość atomów

  2. Na czym polega spiekanie w fazie stałej?

    Podstawową siłą napędową podczas spiekania w fazie stałej jest nadwyżka energii układu cząstek proszku w postaci energii powierzchniowej. Spiekany układ dążąc do minimalizacji energii, zmierza do zmniejszenia obszaru swobodnych powierzchni przez tworzenie szyjek, wygładzanie powierzchni, sferoidyzację i eliminacje porów. Spiekanie w fazie stałej zachodzi w temperaturze 0,70,8 bezwzględnej temperatury spiekanego materiału, w wyniku czego nie dochodzi nawet do przejściowego tworzenia się fazy ciekłej a głównymi mechanizmami przepływu masy są pełzanie, dyfuzja powierzchniowa, dyfuzja objętościowa, parowanie i kondensacja.

  3. Mechanizmy transportu materia (masy) podczas spiekania.

Jaki jest skurcz materiałów wytwarzanych przez PIM i spiekanych?

20. około 30% (jesli  dobrze pamiętam)

Jak wytwarzane są węgliki spiekane?

Pierwszy etap produkcji węglikow spiekanych polega na wytwarzaniu proszku Węgliki otrzymane rożnymi metodami są poddawane zwykle oczyszczaniu i rozdrabnianiu. Produkty z węglikow wytwarza się przez prasowanie i spiekanie oraz prasowanie na gorąco. Coraz większego znaczenia nabierają ponadto inne technologie, polegające np. na spiekaniu pod ciśnieniem z ogrzewaniem indukcyjnym, wyciskanie prętów i tulejek z proszków z dodatkiem plastyfikatorow oraz odlewanie w zawiesinie. Węglików spiekanych nie poddaje się obróbce cieplnej, gdyż metal wiążący nie podlega przemianom fazowym. Węgliki spiekane nie nadają się również do obróbki plastycznej i mechanicznej polegającej na toczeniu i frezowaniu. Mogą być jednak szlifowane lub docierane.

Jaki metal jest materiałem wiążącym w węglikach spiekanych? Dlaczego?

-Co, Ponadto mogą być produkowane węgliki spiekane, w ktorych metalem wiążącym

jest nikiel, molibden oraz żelazo lub ich stopy z kobaltem

Jaki węglik jest głównie stosowany w węglikach spiekanych? Dlaczego ?

WC

  1. Jaka powinna być porowatość w spiekanych materiałach narzędziowych?

  2. Jaka jest różnica pomiędzy spiekanymi i konwencjonalnie odlewanymi stalami szybkotnącymi?

Metalurgia proszków umożliwia ponadto uzyskanie materiałów, np. stali szybkotnących, o lepszych własnościach technologicznych od materiałów produkowanych metodami konwencjonalnymi (lepsza plastycznosc, dobra szlifowalność, duża stabilność wymiarowa po hartowaniu i odpuszczeniu, przede wszystkim brak segregacji i pasmowości węglików. W stalach tych zdołano bowiem wyeliminować niemal zupełnie segregację i pasmowość węglików, nawet w produktach o największym przekroju. Ze stali szybkotnących lub węglik ostali można wykonać narzędzia bezpośrednio przez prasowanie i spiekanie.

Metody spiekania stali szybkotnących.

Techniką metalurgii proszków można wytwarzać każdą ze stali szybkotnących, jednak szczególnie opłacalna jest produkcja stali zawierających najwięcej drogich pierwiastków stopowych. Produkcja polega na prasowaniu proszków stopowych na zimno lub gorąco. Spiekanie wyprasek wykonuje się w próżni lub w atmosferze ochronnej. Po spiekaniu ostateczny kształt nadaje sie narzędziu metodą obróbki skrawaniem. Obróbka cieplna polega na hartowaniu i odpuszczaniu. Zastosowanie: głównie do wyrobu narzędzi skrawających, do obróbki materiałów trudno obrabialnych (stali stopowych, stali o duzej wytrzymałości)

Wpływ węgla na temperaturę Ms i Mf.

27.Wpływ węgla na temperaturę Ms i Mf.:Temperatura przemian MS i Mf zależy od składu chemicznego stali - węgiel oraz większość pierwiastków stopowych obniżają temperaturę obydwu przemian.

Na czym polega efekt twardości wtórnej w stalach szybkotnących?

Materiały w Glc, ale jest na 100%

28. Polega na wydzieleniu sie w temperaturze 550 C dyspersyjnych węglików które utwardzają materiał

Na czym polega kondycjonowanie austenitu szczątkowego? (jest to na jakiejś prezentacji z tego semestru albo o austenicie albo obróbka cieplna?)

Podczas wygrzewania  w temperaturze odpuszczania, następuje dyfuzyjne wyrównanie stężenia węgla w austenicie szczątkowym, sąsiadującym z martenzytem zubożonym w węgiel, w wyniku wydzielania się w martenzycie węglików stopowych. Wyższa temperatura początku przemiany martenzytycznej zubożonego w węgiel austenitu szczątkowego umożliwia przemianę martenzytyczną tej fazy podczas chłodzenia z temperatury

odpuszczania.

Co to jest sinter-hardening?

Utwardzane spiekanie odnosi się do procesu, gdzie prędkość chłodzenia działa w strefie chłodzenia spieku z pieca jest na tyle szybkie, że znaczna część stali przemienia się w martenzyt

Zalety: eliminacja konieczności wtórnej obróbki cieplnej, lepsza kontrola wymiarowa (mniejsze zniekształcenia)

łatwiejsze hartowanie w powietrzu z powodu usunięcia hartowania w oleju.

W utwardzaniu spiekanym  nie potrzeba usuwać oleju, co poprzedza operacje wykończeniowe takie jak galwanizacja.

Na czym polega selektywne spiekanie laserem?

Selektywne spiekanie laserowe SLS (j. ang.: Selective Laser Sintering) Technologia te polega na scalaniu warstw proszku przy użyciu wiązki promieniowania laserowego z zakresu podczerwieni, którego

źródłem jest laser CO2 lub Nd:YAG. Możliwe jest również zastosowanie podwójnego systemu

laserów. Nie jest przy tym konieczne stosowanie dodatkowych elementów podtrzymujących, gdyż materiał który nie został poddany spiekaniu stanowi podparcie wystających części i pochylonych lub zamykających powierzchni wytwarzanego elementu. Proces jest sterowany komputerowo, po zaprojektowaniu i zamodelowaniu wytwarzanego produktu z wykorzystaniem odpowiedniego programu CAD. W celu zrealizowania pełnego cyklu wytworzenia jakiegokolwiek elementu jedną z wymienionych technologii należy automatycznie rozprowadzać kolejne cienkie warstwy proszku lub mieszaniny proszków na powierzchni płyty roboczej o odpowiedniej chropowatości i temperaturze, umieszczonej na stole roboczym o automatycznie regulowanym położeniu, a następnie na powierzchni poprzednio zestalonych warstw. Za pomocą zgarniacza wyrównywana jest każdorazowo warstwa proszku. Sterowana komputerowo wiązka laserowa jest prowadzona po powierzchni proszku wykorzystując program CAD, w kolejnych warstwach (odpowiadających poprzecznemu przekrojowi wirtualnego przestrzennego modelu przedmiotu zapisanego przy użyciu zapisu cyfrowego CAD 3D), powodujących spiekanie cząstek proszku w ściśle określony sposób i w selektywnie wybranych miejscach na powierzchni proszku. Stół z kolejną warstwą proszku obniża się o zadaną wysokość, wynikającą z automatycznego podziału wirtualnego przestrzennego modelu przedmiotu na warstwy o zadanej grubości i cykl rozprowadzania proszku oraz spiekania laserowego powtarza się, aż do uzyskania kompletnie zestalonego przedmiotu, który może być oddany do użytku po ostudzeniu i oczyszczeniu z nadmiaru proszku. System zapewnia monitorowanie temperatury wytwarzanego przedmiotu i warunki spiekania laserowego przedmiotu o własnościach mechanicznych powtarzalnych w całej objętości. Możliwe jest też przetapianie proszku wiązką laserową i wtedy następuje przejście materiału od stanu stałego w postaci proszku poprzez stan ciekły do stanu stałego w postaci wytworzonego przedmiotu.

Dlaczego stosuje się narzędziowe materiały gradientowe lub warstwowe?

Poprawa własności materiałów narzędziowych, a zwłaszcza korzystne połączenie bardzo dużej odporności powierzchni na zucycie ścierne z relatywnie wysoką ciągliwością rdzenia materiałów stosowanych na narzędzia wykrojnikowe i do obróbki plastycznej na gorąco, narzędzia skrawające kształtowe o odpowiednio dużej ciągliwości oraz na wysokowydajne narzędzia do skrawania z bardzo dużymi szybkościami, nie są możliwe do osiągnięcia przez zastosowanie materiałów konwencjonalnych

Na czym polega natryskiwanie cieplne.

 Polega na nakładaniu warstw materiałów metalowych, ceramicznych, cermetaliczych czy też tworzyw sztucznych, będących w stanie częściowo lub całkowicie stopionym na skutek działania źródła ciepła, w celu otrzymania silnie przylegającej do podłoża powłoki o specjalnych, wymaganych właściwościach eksploatacyjnych. Techniki natryskiwania cieplnego charakteryzują się tym , że materiały nakładane są na metaliczne i niemetaliczne podłoża. W procesie natryskiwania nie następuje nadtopienie materiału podłoża, a natryskana powłoka jest połączona z podłożem adhezyjnie, a w pewnych przypadkach dyfuzyjnie. 

Źródłem ciepła służącym do wprowadzenia w stan ciekły natryskiwanych materiałów jest płomień gazowy spalanego w tlenie acetylenu bądź propanu, łuk elektryczny lub łuk plazmowy, co jest zależne od właściwości fizycznych natryskiwanych materiałów.

  1. Co to jest HVOF?

    High Velocity Oxy Fuel –metoda natryskiwania cieplnego naddźwiekowego

    Podczas tego rodzaju natryskiwania materiał podawany jest do palnika w postaci proszku, na skutek ciągłego spalania mieszanki gazów (lub tlenu z benzyną lotniczą) wewnątrz specjalnej komory, wytwarza się wysokie ciśnienie następnie poprzez użycie specjalnej dyszy rozprężnej, uzyskuje się strumienia gazów o dużej prędkości (naddźwiękowej), co pozwala na nanoszenie cząstek dobranego materiału na powłokę z ogromną energią kinetyczną

  2. Na czym polega natryskiwanie płomieniowe?

    Jest to proces, w którym materiał przeznaczony na powłokę może być w postaci proszku lub drutu. Źródłem ciepła stosowanym w tej technice jest płomień gazowy, ze spalania najczęściej acetylenu w tlenie, o temperaturze płomienia ok. 3000oC. Nanoszenie na natryskiwaną powierzchnię następuje wyłącznie przez gazy spalinowe lub dodatkowo doprowadzony gaz rozpylający, którym może być powietrze, a natryskiwane cząstki osiągają prędkość od 100 do 350 m/s. Technologia ta jest uznawana za najbardziej popularną i rozpowszechnioną.

  3. Na czym polega natryskiwanie detonacyjne?

W podobny sposób co HVOF w detonacyjnym materiał powłoki podawany jest cyklicznie na powierzchnię z częstotliwością 10 ÷ 20 Hz

Na czym polega natryskiwanej na zimno (cold spray)?

NAJMNIEJ PORÓW w strukturze

Natryskiwanie płomieniowe “na zimno” jest techniką nakładania powłok, o strukturze porowatej, zatrzymujacej materiał smarny, na przedmioty ulegajace zużyciu sciernemu, korozyjnemu, erozji i kawitacji. Temperatura natryskiwanych przedmiotów stalowych nie przekracza 300-350°C (w przypadku aluminium 200°C), co zapewnia brak odkształceń lub innych zmian metalurgicznych.

Na czym polega formowanie niskociśnieniowe proszku??

Formowanie niskociśnieniowe mieszaniny polimerowo-proszkowej jest szczególnie pożądane ze względów ekonomicznych (mniejsze zużycie energii). 

Otrzymywanie powłok PVD i CVD.

CVD - osadzanie na podłożu produktów reakcji w temperaturze od 500-1000oC substancji będących w fazie gazowej; sposobem tego osadzania jest piroliza aerozoli w reaktorze przepływowym.

PVD- materiał stały przechodzi w gaz, następuje jego chłodzenie i zachodzi osadzanie na podłożu.

Metody PVD

metody CVD

Węgliki spiekane są materiałami składającymi się z węglikow metali trudno topliwych,

głownie W, a także Ti, Ta i Nb, o udziale objętościowym ok. 65÷95% oraz

metalu wiążącego, ktorym jest zwykle kobalt


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Zagadnienia do I kolokwium - poprawka, medycyna UMed Łódź, 3 rok, farmakologia, kolokwium 1
Zagadnienia do kolokwium z MS Word, technologia żywności
Zagadnienia do kolokwium, Edukacja matematyczna
Zagadnienia do kolokwium zaliczeniowego 2013-2014, Inżynieria materiałowa pwr, Inżynieria chemiczna
Zagadnienia do kolokwium2013, I rok, Wprowadzenie do pomocy społecznej dr Pierzchalska
Opracowane zagadnienia do kolokwium, Temat 1
ZAGADNIENIA DO KOLOKWIUM ZE WSTĘPU DO PRAWOZNAWSTWA, Wstęp do prawoznawstwa, Wstęp do prawoznawstwa
ZAGADNIENIA DO KOLOKWIUM 2, Genetyka, Inżynieria genetyczna
Zagadnienia do kolokwium Fizjologia czlowieka semestr I, pytania fizjologia
Zagadnienia do kolokwium, Informacja Naukowa i Bibliotekoznawstwo, Materiały
2014 15 W10 MBM zagadnienia do kolokwium
Zagadnienia do kolokwium z metr lab
3 zagadnienia do kolokwium zarzadzanie procesami 14 2015
Zagadnienia do kolokwium 1 i
ZAGADNIENIA do kolokwium z KIEROWANIA DZIAŁANIAMI OPERACYJNYMI
2009 - Zagadnienia do kolokwium - strukturalna, Tematy referatów:
Opracowane zagadnienia do kolokwium Temat 5 pomoc? minimis
ZAGADNIENIA DO KOLOKWIUM ZALICZENIOWEGO Z KURSU STRUKTURY RYNKU I ICH REGULACJE
Zagadnienia do kolokwium - Pedagogika ogólna - ćwiczenia, Wprowadzenie do pedagogiki
Zagadnienia do kolokwium z Reklamy jako narz

więcej podobnych podstron