Требование отойти от использования свинцового стекла и растворителей стало причиной разработки современных боросиликатных бессвинцовых эмалей на водной основе Deltaglaze^, которые решили проблему токсичности, присутствия растворителей и вреда для окружающей среды. Эти покрытия для заготовок показывают превосходную устойчивость и безопасность при улучшенных свойствах с точки зрения технологии, хранения и транспортировки. Боратные стекла применяются с гораздо более тонким слоем покрытия, чем свинцовые, типичная толщина сухого покрытия составляет 25 - 50 микрон (1 - 2 thou), по сравнению с 75 - 100 мкм (3 - 4 thou) для свинцовых стекол. Более тонкие покрытия позволяют получить более высокое качество поверхности поковок, сравнимое с получаемым при использовании свинцового стекла.
С разработкой законодательства по охране труда, здоровья и охраны окружающей среды и требований к санитарии на рабочем месте, ни свинецсодержащие стекла, ни органические растворители не получили одобрения по причине их опасности в рабочем окружении и по ряду других причин.
Эмалевые покрытия Acheson изначально изготавливались на основе свинецсодержащих силикатных стекол, диспергированных в различных системах органических растворителей/связующих, каждый раз разрабатываемых для конкретной ковочной среды. Использование стекла на основе оксидов свинца имеет ряд преимуществ; одна марка свинцового стекла подходит для всех размеров титановых заготовок и толщина слоя стекла имеет второстепенное значение, рабочий диапазон стекла широкий, а сама эмаль проста в применении.
2. История разработки защитных эмалевых покрытий
Сочетание предотвращения окисления и контроля над течением металла является достаточным для штамповки без припусков с более высокой степенью контроля процесса, продлевает срок службы штампового инструмента и снижает затраты.
Использование подходящей стеклянной дисперсии и смазки типа "графит в воде" для штампа дает элемент контроля над процессом ковки с точки зрения скорости течения металла и его максимальной деформации.
На стадии штамповки жидкоподвижное стекло в первую очередь действует как физическая граница между поковкой и штампом, предотвращая быстрое окисление поковки и контакт металла с металлом, обеспечивая более длительный период обработки, и кроме того, действует как дополнительный смазочный материал при штамповке и ковке.
При нагреве стекло расплавляется, образуя физический барьер между атмосферой и металлом, препятствуя окислению.
При использовании защитно-смазывающих стеклянных дисперсий изменяются параметры процесса.
оксидный слой, образующийся за время цикла нагрева, является, однако, абразивным и является причиной части расходов на смазочные материалы для штампа.
при использовании такого первоначального метода обычно применяют графитную смазку для штампового инструмента, способствующую течению металла;
входящий вес заготовок при этом должен быть большим с учетов потерь на окисление, это обычно 1.2% - существенная добавка к стоимости материалов.
операции механической обработки не только требуют времени (что требует больше средств на статье "продукция в стадии производства"), но и весьма дорогостоящи; для работы на оборудовании для механической обработки требуется труд хорошо подготовленных опытных специалистов.
Такой способ производства имеет ряд недостатков:
Прежде, чем использовать защитно-смазочные покрытия для способа производства ковкой или горячей объемной штамповкой, например, при производстве аэродинамического профиля, следует как минимум просто нагреть заготовку или предварительно отформованную заготовку в печи с обычной атмосферой, проковать деталь и, после охлаждения, механически удалить неизбежный оксидный слой с поверхности.
Даны дополнительные комментарии по сочетанию указанных эмалей с соответствующими смазочными материалами для штампового инструмента на основе графита, позволяющие достичь наилучших результатов при штамповке.
В работе показаны принципы использования и критерии выбора защитных покрытий на основе стекла, используемых для достижения требуемой формы без припусков или с минимальными припусками на механическую обработку при объемной штамповке титановых и других сплавов авиационно-космического назначения.
Ковка титановых и никелевых сплавов без защиты вызывает нежелательное окисление, требующее дополнительного удаления, не позволяя производить штамповку и ковку без припусков.
Использование и преимущества стеклянных дисперсий в прецизионной штамповкеGary Glanville, Tony Parry & Paul Spackman Acheson Industries (Europe) Ltd
РАЛ. Литейное производство: литье, литейное оборудование, материалы для литья
Комментариев нет:
Отправить комментарий