СМЕШЕНИЕ, УПЛОТНЕНИЕ И ПРЕССОВАНИЕ УГМ Лекция №6

СМЕШЕНИЕ, УПЛОТНЕНИЕ
И ПРЕССОВАНИЕ УГМ
Лекция №6
Конструкции смесительных машин
Смесители бывают следующих типов:
 машины с архимедовой спиралью и
шнековые смесители,
 машины с вращающимися спиралями
и лопастями,
 центробежные,
 с эксцентриковой осью.
Двухлопастные смесительные
машины периодического действия
4
3
2
5
6
5
5
1
1– электродвигатель; 2 – редуктор; 3 – корыто;
4 – загрузочные отверстия; 5 – Z-образные
лопасти
1–редуктор; 2–загрузочно-разгрузочное
устройство; 3–лопасть; 4–кожух
Достоинства и недостатки
Достоинства периодических машин: малая
чувствительность к погрешностям
дозирования; допустимость
корректирования свойств массы;
возможность контроля на любой стадии
процесса.
 Недостатком машин такого типа является
невысокая производительность.

Смесительные машины
непрерывного действия
Применяются на алюминиевых заводах для
производства электродной массы. Два взаимно
зацепляющихся шнека вращаются в одном и том же
направлении.
1
7
6
5
4
3
2
1 – загрузочное отверстие; 2 – питающий червяк; 3 –
нагнетательные витки; 4 – тормозящие витки; 5 – паровая
рубашка; 6 – разгрузочные отверстия; 7 – отбойный червяк
Установка питания смесителя
1 – бункеры; 2 – питатели;
3 – весовой дозатор;
4 – конический смеситель
порошков; 5 – бункер;
6 – червячный питатель;
7 – емкость с обогревом
для хранения связующего;
8 – шестеренчатый насос;
9 – регулятор точного
количества связующего
1
2
3
7
4
8
9
5
Уплотнение масс
Цель – дальнейшее уплотнение материала,
удаление остатков воздуха.
 Предварительно смешанная масса,
обрабатываемая на вальцах и бегунах.
 Под воздействием механических сил
происходят химические изменения.
Существенная роль принадлежит в этом
процессе и реакции окисления под
действием кислорода воздуха

Вальцы



Приготовленная в смесителях масса подается
в зазор между вальцами, вращающимися с
различной скоростью.
В результате трения и адгезии при
многократном пропускании через вальцы
масса разогревается, пластифицируется и
подвергается действию срезающих сил.
Технологический режим процесса
вальцевания характеризуется температурой
вальцов (Т=100–200 °С)
Бегуны
Для них в большей степени характерны
раздавливающие и скользящие усилия,
причем происходит максимальная
гомогенизация массы.
 Механохимические воздействия выше, чем
на вальцах.
 Температура процесса бегунения близка к
температуре последующего прессования.

Прессование



Важнейший показатель процесса прессования –
пластичность, она позволяет избежать
возникновения трещин и сколов.
При прессовании совмещаются две операции:
 формование;
 прессование.
Прочный блок образуется за счет капиллярных
сил сцепления, сил сцепления адсорбционных
пленок, а также сил молекулярного
притяжения.
Стадии прессования
уплотнение,
 дальнейшее уплотнение с локальной
деформацией и разрушением частичек,
 уплотнение глобально разрушенных частичек,
 закупоривание воздуха.
Максимальная плотность прессования
определяется внешним и внутренним трением,
упругим последействием после освобождения от
давления, способностью к разрушению частичек
при прессовании и образовании при этом новых
контактных поверхностей.

Методы прессования




прессование в пресс-форму – холодное, горячее;
выдавливанием через мундштук (прошивное
прессование) – только горячее.
Холодное – температура 20–30 °С, давление 120–
250 МПа, дает продукцию с пористостью до 20 %.
Горячее – температура 70-80 °С, имеет
ограниченное распространение, используется,
когда форма и размеры фасовок соответствуют
форме и размерам товарной продукции
Прессование в пресс-форму
Используется для получения
конструкционных материалов для которых
необходима высокая плотность, тонкая
однородная структура, полное отсутствие
дефектов.
 К недостаткам способа следует отнести
неравномерное распределение давления в
прессуемой массе за счет потерь давления на
трение о стенки пресс-формы и между
частицами самой массы.

Прессование в пресс-форму
В связи с неравномерным распределением
давления (градиентом давления)
соотношение высоты блока к диаметру
выдерживают не более единицы. При
больших соотношениях применяют
двухстороннее прессование, вибрацию.
 давлением 50–70 МПа с выдержкой при
максимальном давлении в течение 30–60 с.

Прессование выдавливанием
Наиболее распространенный и
экономичный способ прессования.
 Данный метод позволяет получать изделия
диаметром от 1–2 до 1200–1500 мм с
различной длиной.
 Длина изделий ограничивается лишь
условиями проведения последующих
переделов: обжига и графитации.

Схема прессования
выдавливанием
1 – контейнер;
2 – мундштук;
3 – масса; 4 – пуансон
1,3 - цилиндры;
2 - поршень;
4 - мундштук
Параметры процесса
При температуре размягчения пека около
75 °С для изделий средних размеров
температура массы, подаваемой в
контейнер пресса, должна быть 87–97 °С.
 В зависимости от диаметра изделий
давление составляет 7,5–20 МПа.
 для изделий диаметром 6 мм скорость
составляет выдавливания до 1 м/с, для
крупных изделий – 2–3 м/мин.

Методы формования



Виброформование – разброс плотности может
быть снижен в 3–4 раза.
Изостатическое – равномерное приложение
нагрузки к формуемому телу жидкостью или
газом через гибкую оболочку (100-1000 МПа).
Динамическое – используется на механических
прессах для увеличения скорости передачи
давления материалу, что повышает
производительность процесса формования
(ударная нагрузка).