Остання редакція: 2016-02-20
Тези доповіді
Вініченко В.Г.,Стріжакова К.О.,Хроленко Д.Ф., Могилатенко В.Г.
(НТУУ «КПІ»)
E-mail: kenny_vv@mail.ru
Пінометали почали розроблятись в США, в середині минулого століття. Вони використовувались в авіаційній промисловості, але тільки в останні 10 років дослідження в цьому напрямку набули широкого спектру. Щільність матеріалу знаходиться в межах 400…1500 кг/м3відповідно. Розробка технології отримання піноалюмінію, матеріалу що характеризується унікальним поєднанням таких властивостей, яких сьогодні не має жоден конструкційний матеріал, безумовно має високу актуальність.
Алюмінієві піни використовуються для захисту від удару, для підвищення жорсткості порожнистих профілів, для виготовлення негорючих фасадних елементів будівель, легких і вогнестійких кабін ліфтів, у виробництві теплостійких демпфуючих матеріалів, для зміцнення анкерів в бетонних стінах.
З огляду ливарних методів найперспективнішим методом є спінювання алюмінію за допомогою пороутворювача карбонату кальцію. Метод замішування пороутворювача до розплаву дає досить непогані показники по рівномірності порового простору – тому подальше його вдосконалення і оптимізація щодо застосування для виготовлення виливків є актуальним завданням.
В даній роботі розроблялась технологія виготовлення лігатури Al-Si-CaCO3.
Процес одержання лігатури в значній мірі залежить від температурного режиму. Методика полягає в наступному. В тигель завантажується алюмінієвий сплав, який нагрівається до температури 720…740 оС. Засипається пороутворювач СаСО3 у кількості 10 % від маси.
Зважаючи на те, що поверхнева плівка на поверхні рідкого алюмінію заважає проникненню частинок під поверхню розплаву і цьому сприяє так званий «понтонний ефект» за рахунок адсорбованих газів, необхідно приймати певні міри при замішуванні. Наприклад інтенсифікувати замішування за рахунок магніто-динамічного перемішування розплаву. Але це потребує певних капіталовкладень.
Після закінчення перемішування, незважаючи на практично повне замішування частинок, відбувалася їх седиментація. Тому наступним кроком при постійному перемішуванні додатково знижували температуру розплаву майже до температури твердо-рідкого стану. При цьому не спостерігалося розшарування розплаву і було одержано однорідну лігатуру для подальшого її використання при створенні пористого алюмінієвого сплаву.
Ступінь засвоєння твердої фази сягала 95%, а після зливання металу в тиглі не залишалося ніяких твердих частинок СаСО3.
Було виготовлено портативний імпеллєр (рис.1), який проградуювали на швидкість обертання на повітрі та у розплаві алюмінію (рис.2).
Швидкість обертання при роботі з розплавом алюмінію залежить від глибини занурення імпеллєра. При глибині занурення до 50 мм швидкість обертання зменшується на 10-15 % при потужності двигуна 180 Вт і напрузі 240 В. При більших зануреннях необхідно збільшувати потужність двигуна.