Тематичний архів статей

Конструювання Просторових Каркасно-комірчаста виливків і Блоків виливків для ЛГМ


strong>
  

Проектування конструкції виливка при отриманні її в піщаної ливарної формі для більшості видів форм, назвемо їх традиційними, припускає розміщення виливки в площині (поверхні) розняття форми. Наявність роз'єму форми в технології лиття створило стійкий стереотип, формує уявлення про те, як повинна виглядати виливок. Ця тема, що знаходиться на стику сфер діяльності ливарника-технолога і конструктора-механіка, у традиційній її трактуванні постійно присутній або мається на увазі практично на всіх заняттях у вузах за технологією форми, включаючи курсові проекти. У результаті формується уявлення, що відливання - це те, що увійде в роз'єм форми, зі стрижнями, які припускають роз'єм стрижневого ящика.


  

Технологія лиття по моделях, що газифікуються (ЛГМ), часто нехтуючи цим стереотипом, дозволяє розмістити виливок або блок виливків у просторі піску нероз'ємної форми, припускаючи і виявляючи проблему оптимізації об'ємного розміщення та конструювання виливків, що практично недосяжно для інших конкуруючих технологій. Замість «як розмістити в площині» для ЛГМ актуально «як розмістити в обсязі» поточного сухого піску, за своїми властивостями під час віброущільнення нагадує «псевдожідкость».


  

Такі нетрадиційні можливості ЛГМ по об'ємному проектуванню виливків значно розширили їх конструкційні можливості і відкрили новий напрямок лиття стільникових, об'ємно-пористих, скелетно-гратчастих конструкцій, матеріалів і блоків виливків [1] . Ніздрюваті металеві матеріали розширюють існуючий спектр властивостей традиційних матеріалів, вони на ~ 50-90% легше компактних матеріалів, зокрема, зразки сталевий піни мають мінімальну пористість ~ 80% і високу для даного рівня пористості конструкційну міцність і жорсткість. Ці матеріали мають потенціал для застосування як несучі, армуючі, ізолюючі, огороджувальні, демпфіруючі удари конструкції, здатні взаємодіяти, зокрема, з потоком речовини або енергії. Вони застосовні для відділення і видалення відходів, в т.ч., для очищення газів, рідин, а також для глушників шуму, вибухо-і пламяпреградітелей, адсорбційних, акустичних, опалювальних, теплообмінних пристроїв, елементів джерел струму, каталізаторів, електродів, в системах полегшення конструкцій і як кістяк для композиційних матеріалів.


  

Виникнення нового виду ячеисто-каркасного лиття та проблеми оптимізації конструкцій таких виливків призвело на початковому етапі до вирішення виконати їх шляхом копіювання за аналогами з живої та неживої природи, включаючи структури мікросвіту. Для цього використовували принципи будови: 1) кристалічних граток і структур аморфних речовин, як їх зображують у кристалографії, 2) гілок дерев, дерево-або дендритів-образних каналів кровоносної (також корисно запозичити для гідравліки розгалужених ливникових систем живлення подібних виливків) і дихальної систем ссавців, а також спіралеподібного розташування листя (филлотаксисом) з ботаніки і біології; 3) піни з наскрізними порами й осередками переважно у вигляді пентагональними додекаедра, описаної в галузі фізико-хімії; 4) фулеренів і вуглецевих трубок з фізики наносвіту; 5) аморфних речовин з «регулярним безладом» осередків їх наноструктури. Отримано перші патенти, подано ряд заявок на реєстрацію винаходів.


  

При цьому прагнули до створення об'ємних структур з повторюваними уніфікованими елементами, пінопластову модель яких можна виготовити на пластавтомате. Наприклад, при виготовленні пенопластовой моделі, «по образу» кубічної кристалічної решітки, використовували просту геометричну операцію паралельного перенесення, коли модель ділянки двовимірної «сітки» таких грат з рядом вертикальних перемичок зручно виконати в прес-формі з плоским роз'ємом і склеїти в стопку з подібними плоскими решітками. Виконання моделі як стопки плоских грат, розділених вертикальними перемичками, гарантує отримання наскрізних однакових пір або порожнин, мінімальні розміри яких обмежені лише можливістю їх заповнення сухим формувальним піском. Розміри пор-отворів одержуваного литого матеріалу можуть бути до десятків і більше міліметрів, тоді як розміри осередків грат кристалів, які використовуються як прообрази для пінопластових моделей, складають порядку десятих нанометра. Передбачуване проектування комп'ютерними програмами литих ніздрюватих матеріалів залежно від прогнозованих їх властивостей (частково запозичених з існуючих аналогів), а також арміруемих ними композитів, розширить кількість різновидів їх будови і спектр функціонального застосування.


  

Зазначені рішення запропоновані до реалізації при виконанні науково-технічного проекту розробки способів лиття двошарових армованих і біметалічних контейнерів для транспортування та захоронення радіоактивних відходів, включаючи виконання їх стінок з композитів з оксидами різних металів, в т.ч. важких бетонів із шлаків, як наповнювачів.


 
  

Список літератури


 
  

1 .. Дорошенко В. С. Способи отримання каркасних і комірчастих литих матеріалів і деталей за газифікованими моделями// Ливарне виробництво. - 2008. - № 9. - С. 28-32


  


  Схожі новини: {related-news}