ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ ПРЕССОВОК ИЗ ПОЛИМЕРНОГО ДИСПЕРСНОГО МАТЕРИАЛА
SPECIAL FEATURES OF THE FORMATION OF POROUS STRUCTURE IN COMPACTS MADE OF DISPERSED POLYMERIC MATERIAL
Жилин Сергей Геннадьевич – кандидат технических наук, доцент, заведующий лабораторией Института машиноведения и металлургии ДВО РАН (Россия, Комсомольск-на-Амуре). E-mail: zhilin@imim.ru.
Mr. Sergey G. Zhilin – PhD in Engineering, Associate Professor, Head of laboratory, Institute of Machinery and Metallurgy, Far-Eastern Branch of Russian Academy of Sciences (Russia, Komsomolsk-on-Amur). E-mail: zhilin@imim.ru.
Комаров Олег Николаевич – кандидат технических наук, доцент, ведущий научный сотрудник Института машиноведения и металлургии ДВО РАН (Россия, Комсомольск-на-Амуре). E-mail: olegnikolaevitsch@rambler.ru.
Mr. Oleg N. Komarov – PhD in Engineering, Leading Researcher, Institute of Machinery and Metallurgy, Far-Eastern Branch of Russian Academy of Sciences (Russia, Komsomolsk-on-Amur). E-mail: olegniko-laevitsch@rambler.ru.
Соснин Александр Александрович – кандидат технических наук, научный сотрудник Института машиноведения и металлургии ДВО РАН (Россия, Комсомольск-на-Амуре). E-mail: sosnin@imim.ru.
Mr. Aleksander A. Sosnin – PhD in Engineering, Researcher, Institute of Machinery and Metallurgy the Far-Eastern Branch of Russian Academy of Sciences (Russia, Komsomolsk-on-Amur). E-mail: sosnin@imim.ru.
Потянихин Дмитрий Андреевич – кандидат физико-математических наук, старший научный со-трудник Института машиноведения и металлургии ДВО РАН (Россия, Комсомольск-на-Амуре). E-mail: potyanikhin@mail.ru.
Mr. Dmitrii A. Potianikhin – PhD in Physics and Mathematics, Senior Researcher, Institute of Machinery and Metallurgy, Far-Eastern Branch of Russian Academy of Sciences (Russia, Komsomolsk-on-Amur). E-mail: potyanikhin@mail.ru.
Аннотация. Получение выплавляемых моделей, применяемых в точном литье, формовкой порошков на основе воскообразных материалов позволяет повысить размерно-геометрические характеристики отливок преимущественно за счет устранения усадочных дефектов. Однако при формировании массивных элементов прессовок материал модели после снятия нагрузки упруго релаксирует. Кроме того, в ряде случаев наблюдается неравномерное распределение плотности в различных участках таких прессовок. Необходимость поиска оптимальных режимов формирования прессовки с минимальной анизотропией и, следовательно, минимальным значением упругого отклика уплотненного тела после снятия нагрузки определяет актуальность отраженных в работе исследований. В работе представлены результаты экспериментального определения варианта уплотнения порошкового тела, состоящего из однокомпонентного полимерного материала, с учетом его упругого отклика после снятия нагрузки. По результатам проведенных экспериментов построены зависимости температуры материала, находящегося в зоне контакта мундштука с пресс-формой от давления прессования. На основе экспериментальных данных установлено влияние теплофизических параметров процесса уплотнения порошкового тела на формирование усадки и упругого отклика материала прессовки.
Summary. Production of investment patterns for precision casting by molding of powders based on waxy materials makes it possible to improve dimensional and geometric properties of castings mainly at the expense of shrinkage defect elimination. However, during the formation of compact massive elements the pattern material relaxes elastically after load removal. In addition, non-uniform density distribution in dif-ferent parts of the compacts is observed in a number of cases. The necessity of finding the optimal re-gimes of compact formation with minimal anisotropy, and therefore minimal value of elastic aftereffect of compacted porous body after load removal determines the relevance of this study. In this paper we intro-duce experimental determination of one variant of powder body compaction and subsequent elastic after-effect due to load removal. Investigated powder body consists of single-component polymeric material. In accordance with the results of the experiments the dependence of material temperature in contact area between the die and the mold on compacting pressure was obtained. It was experimentally determined the influence of thermophysical properties of powder body compaction process on shrinkage formation and elastic aftereffect of compact material.
Ключевые слова: полимерный порошок, распределение плотности, пористость, прессовка, напряжение, температура, упругий отклик, анизотропия.
Key words: polymeric powder, density distribution, porosity, compact, stress, temperature, elastic after-effect, anisotropy.
«Ученые записки КнАГТУ». № IV - 1(28) 2016 «Науки о природе и технике», с. 26 - 33
«Scholarly Notes of Komsomolsk-na-Amure State Technical University». Issue IV - 1(28) 2016 «Engineering and Natural Sciences», p. 26 - 33
DOI 10.17084/2016.IV-1(28).4
References
1. Lite po vyplavliaemym modeliam / pod obshch. red. V. A. Ozerova. – 4-e izd., pererab. i dop. – M.: Mashinostroenie, 1994. – 448 s.
2. Zhilin, S. G. Uprugii otklik pressovok pri deformirovanii geterogennykh poroshkovykh materi-alov / S. G. Zhilin, O. N. Komarov, I. G. Sapchenko // Vestnik ChGPU im. I.Ia. Iakovleva. Seriia: Mekhanika predelnogo sostoianiia. – 2015. – № 4(26) – S. 184-191.
3. Zhilin, S. G. Vliianie uprugogo otklika deformiruemogo poroshkovogo polimernogo materiala na razmerno-geometricheskie parametry pressovki / S. G. Zhilin, I. G. Sapchenko // KhI Vserossiiskii sieezd po fundamentalnym problemam teoreticheskoi i prikladnoi mekhaniki: sbornik dokladov (Kazan, 20–24 avgusta 2015 g.). – Kazan: Izd-vo Kazan. un-ta, 2015. – S. 1383-1385.
4. Zhilin, S. G. Tekhnologicheskie osobennosti obratimykh deformatsii pri razgruzhenii pressovannykh dispersnykh polimernykh kompozitsii / S. G. Zhilin, I. G. Sapchenko // Materialy VIII Vserossiiskoi konferentsii po mekhanike deformiruemogo tverdogo tela (Cheboksary, 16-21 iiunia 2014 g.): v 2 ch. Ch. 1 / pod red. N. F. Morozova, B. G. Mironova, A. V. Manzhirova. – Cheboksary: Chuvash. gos. ped. un-t, 2014. – S.156-158.
5. Ermakov, S. S. Poroshkovye stali i izdeliia / S. S. Ermakov, N. F. Viaznikov. – 4-e izd., pererab. i dop. – L.: Mashinostroenie. Leningr. otd-nie, 1990. – 319 s., il.
6. Sapchenko, I. G. Ob osobennostiakh proektirovaniia i ispolzovaniia osnastki pri izgotovlenii poristykh vyplavliaemykh modelei / I. G. Sapchenko, S. G. Zhilin, A. I. Evstigneev // Liteinoe proizvodstvo. – 2010. – № 2. – S. 26-31.
7. Orlov, G. M. Tekuchest formovochnykh smesei / G. M. Orlov // Teoriia formovki: Tr. VI soveshch. po teorii liteinykh protsessov. – M.: Izd-vo AN SSSR, 1961.
8. Tsytovich, N. A. Mekhanika gruntov (kratkii kurs): uchebnik dlia stroit. vuzov / N. A. Tsytovich. – 4-e izd., pererab. i dop. – M.: Vyssh. shk., 1983. – 288 s., il.
9. Medvedev, Ia. I. Tekhnologicheskie ispytaniia formovochnykh materialov / Ia. I. Medvedev, I. V. Valisovskii – M.: Mashinostroenie, 1973. – 312 s.
10. Osobennosti formirovaniia i razrusheniia pressovok iz polimernogo poroshkovogo materiala / I. G. Sapchenko, S. G. Zhilin, O. N. Komarov, A. A. Sosnin // Uspekhi mekhaniki sploshnykh sred: sb. dokl. Mezhdunarodnoi konferentsii, priurochennoi k 75-letiiu akademika V.A. Levina. – Irkutsk: Megaprint, 2014. – S. 428-432.
Ссылка на текст статьи
© 2016 S. G. Zhilin, O. N. Komarov, A. A. Sosnin, D. A. Potianikhin . This is an Open Access article distributed under the terms of the Russian Index of Science Citation License http://www.uzknastu.ru/files/forautors/en/License%20Agreement.doc, allowing third parties to copy and redistribute the material in any medium or format and to remix, transform, and build upon the material for any purpose, even commercially, provided the original work is properly cited and states its license.
© 2016 Жилин С. Г., Комаров О. Н., Соснин А. А., Потянихин Д. А. Данная статья находится в Открытом Доступе и распространяется на условиях лицензии Российского Индекса Научного цитирования http://www.uzknastu.ru/files/forautors/en/License%20Agreement.doc, в соответствии с которыми третьи лица имеют право копировать и повторно распространять этот материал на любых носителях и в любом формате, а также микшировать, изменять и использовать в качестве основы для любых целей, в том числе коммерческих, при условии, что на оригинальное произведение сделаны должным образом оформленные ссылки и что приведена информация о действующей в отношении него лицензии.
Произведение «ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ ПРЕССОВОК ИЗ ПОЛИМЕРНОГО ДИСПЕРСНОГО МАТЕРИАЛА» созданное автором по имени Жилин С. Г., Комаров О. Н., Соснин А. А., Потянихин Д. А., публикуется на условиях лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная
Основано на произведении с http://www.uzknastu.ru/files/translit/2016/IV-1(28)/4.htm