Способ порошковой металлургии

При этом способе на корпусе круга по периферии закрепляется кольцо алмазоносного слоя, которое образуется посредством спекания алмазного порошка с металлической связкой. Сначала готовится шихта, в которую входит алмазный порошок, тщательно смешанный с массой связки. В специальную разборную форму (рисунок 2) помещается металлический корпус круга (1), и в кольцевой зазор по периметру круга засыпается шихта (2). Затем шихта уплотняется кольцевым пуансоном (3) под прессом с давлением Р до трех тонн. Далее форма помещается в электропечь, где шихта спекается и сваривается с корпусом круга при температуре около 800°С. Затем готовый круг с приваренным по периметру алмазоносным слоем извлекается из формы.

Металлическая связка, применяемая для изготовления алмазного инструмента, представляет собой многокомпонентную систему. Она состоит из порошков металлов. Примерный состав наиболее распространенной связки, которая рекомендуется для изготовления стеклообрабатывающих алмазных инструментов — 80% меди и 20% олова.

1 — корпус круга, 2 — алмазоносная связка, 3 — пуансон, 4 — обойма формы, 5 — основание формы, 6 — вкладыш нижний, 7 — вкладыш верхний, 8 — гайка, 9 — стержень формы.

Рисунок 2 - Схема пресс-формы для изготовления алмазных кругов способом порошковой металлургии

 Гальванический способ

Основой технологического процесса изготовления алмазных инструментов гальваническим способом является электрохимический метод нанесения металлических покрытий. Принципиальная схема установки для нанесения алмазного слоя на корпус круга показана на рисунке 3.

1 — корпус ванны, 2 — никелевый электрод (пластины), 3 — корзинка, 4 — алмазный порошок, 5 —корпус круга, 6 — текстолитовая подставка, 7 —электроподогреватель, 8 — токопровод кольцевой, 9 — крышка ванны, 10 — токопровод.

Рисунок 3 - Схема гальванической ванны для нанесения алмазного слоя

Берется водный раствор сернокислого никеля, который диссоциирует в воде по схеме

NIS0₄-NP + S0₄²

В этот раствор помещаются два электрода, соединенные с источником постоянного тока. Один электрод — стальной корпус алмазного инструмента (5) является катодом (-), а другой никелевый (2) — является анодом (+).

При пропускании электрического тока через раствор тотчас начинается перемещение ионов: положительно заряженные ионы никеля будут двигаться к стальному катоду, а отрицательно заряженные ионы S0₄²—к аноду. При этом ионы никеля, достигнув катода, захватывают у него недостающие электроны, т.е. восстанавливаются, превращаясь в электронейтральные атомы никеля, которые осаждаются на поверхности стального катода.

По мере прохождения процесса, никелевый слой на поверхности катода нарастает.

Задание 1 На приведенной ниже схеме расставить номера позиций и описать способ закрепления алмазного порошка на рабочей поверхности алмазного круга методом порошковой металлургии

1 — корпус круга, 2 — алмазоносная связка, 3 — пуансон, 4 — обойма формы, 5 — основание формы, 6 — вкладыш нижний, 7 — вкладыш верхний, 8 — гайка, 9 — стержень формы.

Рисунок 1 - Схема пресс-формы для изготовления алмазных кругов способом порошковой металлургии

Задание 2 На приведенной ниже схеме расставить номера позиций и описать способ закрепления алмазного порошка на рабочей поверхности алмазного круга гальваническим способом

1 — корпус ванны, 2 — никелевый электрод (пластины), 3 — корзинка, 4 — алмазный порошок, 5 —корпус круга, 6 — текстолитовая подставка, 7 —электроподогреватель, 8 — токопровод кольцевой, 9 — крышка ванны, 10 — токопровод.

Рисунок 2 - Схема гальванической ванны для нанесения алмазного слоя

 

Порядок выполнения работы

 На занятии студент должен:

1 Изучить способы изготовления алмазных кругов;

2 Знать способ закрепления алмазного порошка на рабочей поверхности алмазного круга методом порошковой металлургии;

3 Знать способ закрепления алмазного порошка на рабочей поверхности алмазного круга гальваническим способом;

4 Составить отчет по проделанной работе

Содержание отчета

Отчет выполняется на листах формата А4 по установленному образцу.

Отчет должен содержать следующие разделы:

1 Название и цель работы;

2 Схема пресс-формы для изготовления алмазных кругов способом порошковой металлургии с указанием номеров позиций и описанием способа;

3 Схема гальванической ванны для нанесения алмазного слоя с указанием номеров позиций и описанием способа

Практическая работа № 98