Вакуумного уплотнения

' (корковые) формы, методом вакуумного всасывания (литье цветных сплавов);

В 1939 г. А. А. Бочвар и А. Г. Спасский в лабораторных условиях опробовали метод вакуумного всасывания для получения фасонных отливок из алюминиевых сплавов, кристаллизация которых после заполнения формы осуществлялась под всесторонним газовым давлением 0,5—0,6 МН/м2. Во всех случаях заливки по этому методу было отмечено высокое качество заполнения самых .мелких деталей 48

структурных составляющих и на изменения микроструктуры белого малоуглеродистого чугуна (2,9—3,2% С) [17]. Образцы отбирали методом вакуумного всасывания в металлическую форму и в кварцевые трубки с внутренним диаметром 2 мм (для исследования износостойкости).

Более перспективным методом получения алюминиевых композиционных материалов, упрочненных углеродными волокнами, является, очевидно, предварительная металлизация тем или иным способом углеродных волокон (никелирование, меднение, серебрение) и последующая пропитка покрытых волокон алюминиевым сплавом. Пропитка может осуществляться либо методом вакуумного всасывания, либо автоклавным методом, либо прессованием в слоях между фольгой из алюминиевого сплава при температуре образования жидкого расплава. Последний из перечисленных методов описан Линьоном [169]. Волокна типа графил предварительно покрывались слоем меди, содержащим 4% кобальта. Толщина покрытия составляла от 0,5 до 1,0 мкм, температура горячего прессования —600° С. Прочность на растяжение образцов, содержащих 30 об. % волокон, составила 50 кгс/мма.

Разливка стали под вакуумом, литье методом вакуумного всасывания и другие прогрессивные процессы производства способствуют экономии металла и снижению стоимости заготовок. Особенную сложность внедрение прогрессивных методов литья представляет в условиях тяжелого машиностроения при единичном производстве. Однако при соответствующей работе технологов в этом направлении можно найти пути улучшения технологии и получить большую экономию. Так, станина рабочей клети для прокатного стана с чистым весом в 78,800 т имеет вес припусков на механическую обработку 13%. Перевод ее на точную отливку позволил уменьшить припуски на механическую обработку на 46%.

- вакуумного всасывания хлорид. Реко- куумные формы

пропитки (капиллярное давление) может оказаться недостаточной для ее осуществления. В этом случае необходимо применение дополнительных воздействий (автоклавного давления, вакуумного всасывания, электромагнитного поля и др.). Пористые каркасы под пропитку получают путем уплотнения порошков. Легкоплавкая составляющая для пропитки используется в виде литого материала, прессованной стружки или порошка.

При заливке алюминиевых сплавов в гипсовые формы применяют специальные способы литья: тонкостенные отливки заливают в нагретые до 100— 200 °С формы методом вакуумного всасывания, что позволяет заполнять полости толщиной до 0,2 мм; толстостенные (более 10 мм) отливки получают заливкой форм в автоклавах. Кристаллизация осуществляется при давлении 0,4—0,5 МПа.

69. Рыжков Н. Ф., Гини Э. Ч. Литье методом вакуумного всасывания. М.: Машиностроение, 1982. 95 с.

Из указанных трех методов удовлетворительным оказался только метод быстрого вакуумного всасывания, остальные не подошли из-за длительной выдержки при высокой температуре и полного растворения покрытия.

Метод скоростного вакуумного всасывания допускает контакт расплавленного металла и волокон в течение всего нескольких секунд перед затвердеванием; этот метод был применен Дином [10] при изготовлении композиций из никелевых сплавов, армированных проволокой из тугоплавких металлов.

Пример выполнения уплотнений крышки рабочей камеры установок для тепловой микроскопии, а также перехода от металлических трубопроводов к вентилям приведен на рис. 19. Здесь изображены детали разборного вакуумного уплотнения с прокладкой из листовой вакуумной резины либо из листового фторпласта, обладающего более высокой по сравнению с вакуумной резиной термостойкостью и большей долговечностью. Для прокладок вакуумных сопряжений рекомендуется фторпласт-4. Предельная температура нагрева таких прокладок составляет 120° С.

На рис. 19, б приведен вид узла вакуумного уплотнения в сборе. Ценным качеством данного устройства является отсутствие в нем сварных вакуумных швов. Зона приварки кольца 9 к трубопроводу 8 должна обеспечивать только механическую прочность, но не обладать герметичностью, что существенно упрощает изготовление такого соединения и обеспечивает его надежность в работе. Для изготовления прокладок в разъемных уплотнениях, а также в качестве материала вакуумных шлангов широко используют резину марок 7889 и 9024. Резину марки 9024, обладающую повышенной маслостойкостью, применяют для уплотнения подвижных и неподвижных вакуумных соединений со смазкой.

Если необходимо вращение исследуемых объектов в вакууме со скоростью 3000 об/мин, можно использовать устройство, схема которого приведена на рис. 26. Цифрой 1 обозначен вал, соединяемый с приводимым во вращение объектом. Медный стакан 2 со стенками толщиной около 5 мм представляет собой короткозамкнутый ротор (типа «беличьего колеса»), который жестко укреплен на валу / гайкой 3, снабженной стопором. Вал вращается на двух шариковых подшипниках 4 и 5, запрессованных в стальной корпус 6. К корпусу припаяно кольцо 7 из сплава ковар, обладающего таким же коэффициентом расширения, как истекло, из которого выполнен тубус 8. Края тубуса 8 сварены с кольцами 7 и 9 из ковара. Кольцо 9 припаяно к металлическому (стальному или медному) фланцу 10, прикрепленному с помощью вакуумного уплотнения (не показанного на рассматриваемой схеме) к корпусу рабочей камеры.

зуемой крышкой 4 и корпусом 5. Смотровое стекло 6 предохраняется от осаждения конденсата плоским металлическим неподвижным экраном 7; этот экран расположен параллельно плоскости смотрового стекла. Кроме того, внутри вакуумной камеры имеется кварцевое плоскопараллельное стекло 8. В экране 7 выполнено отверстие 9 размером 3x3 мм, расположенное по оси объектива 10 (в средней части образца). Кварцевое стекло 8 укреплено в зубчатой обойме 11, поддерживаемой роликами 12, вращающейся вокруг оси исполнительного механизма 13 типа ПР-1. Вал исполнительного механизма совершает 2 об/мин и соединен через конические шестерни 14 (с отношением 1 : 1) с коническим вакуумным уплотнением 15 в крышке вакуумной камеры. На оси конуса вакуумного уплотнения укреплены косозубая цилиндрическая шестерня 16 и цилиндрическая шестерня 17. Первая из них через аналогичную косозубую шестерню 18 приводит во вращение червячный винт 19, осуществляющий перемещение описываемого приспособления параллельно плоскости смотрового стекла 6 по металлической рамке 20 (при помощи прикрепленной к ней гайки 21). Четыре направляющие 22 служат для фиксирования положения рамки 20. Шестерня 17 через промежуточные

вакуумного уплотнения. На нижнем конце этого вала внутри рабочей камеры укреплен стальной сектор 31, на котором смонтированы соосный с тубусом объектив 32 и механизм подвески алмазного индентора. Конструкция вакуумного уплотнения вала 30 дает возможность перемещать его в горизонтальной плоскости и по вертикали за счет деформации сильфона и, кроме того, допускает поворот вала во фторопластовой втулке.

Рабочая камера 11 типа сосуда Дьюара, выполненная из кварцевого стекла с нанесенным на внутреннюю поверхность металлизационным слоем 12, снабжена плоскопараллельным смотровым стеклом 13, расположенным в дне рабочей камеры. С помощью вакуумного уплотнения 14, размещенного между шлифованной кромкой рабочей камеры и основанием 15, устанавливаемом на предметный столик 16 металлографического микроскопа, рабочая камера связана через штуцер 17 с трубопроводом 18 откачивающей системы. Объектив 19 может свободно перемещаться в вертикальном направлении с помощью резинового вакуумного уплотнения 20, герметизирующего зону расположения объектива в основании рабочей камеры. В специальной втулке 21, установленной на опорном кольце 22 микроскопа и служащей для размещения объектива 19, расположено герметизированное плоскопараллельное стекло 23. Это стекло с уплотнениями 14 и 20 обеспечивает вакуум между стенками рабочей камеры, вполне достаточный для того, чтобы предотвратить выделение конденсата влаги на смотровом стекле 13. В результате оказалось возможным прямое наблюдение и фотографирование нижней горизонтальной полированной поверхности образца 1 через слой заливаемого в рабочую камеру хладагента 24, в качестве которого используются, как уже отмечалось, сжиженные газы или любые прозрачные охлаждающие смеси.

ности могут быть смягчены и конструкцию установки можно упростить. Для вакуумного уплотнения печных узлов можно рекомендовать резиновые прокладки и кольца.

ности могут быть смягчены и конструкцию установки можно упростить. Для вакуумного уплотнения печных узлов можно рекомендовать резиновые прокладки и кольца.

Наиболее простой конструкцией ввода изделия в вакуумную камеру является ввод, подобный вильсоновскому уплотнению. Однако гакое уплотнение может быть использовано для непосредственного ввода изделия в рабочую камеру в ограниченном числе случаев. Наличие на поверхности детали различного рода выступов, отверстий, расположенных вдоль оси, или даже недостаточная степень чистоты обработки поверхности детали приводят к нарушению вакуумного уплотнения, что делает невозможным в-этих слу-чах использовать такое уплотнение для непосредственного ввода детали в рабочую камеру.

Решение задачи использования наиболее простого и эффективно действующего вакуумного уплотнения типа вильсоновского состоит в применении специальных контейнеров. Для того чтобы форма изделия и состояние боковой поверхности не оказывали влияния на перемещение изделия через вакуумный ввод, изделие помещается в металлический контейнер цилиндрической формы. Используемые для этой цели контейнеры могут быть изготовлены с точными допусками и иметь полированные поверхности.

1— фланец с приемными коллекторами и щелевым устройством; 2— прокладка вакуумного уплотнения; 3 — щель для изотопа большой интенсивности (широкая); 4 — труба масс-анализатора; 5—ионный пучок изотопа большой интенсивности; 6 — ионный пучок изотопа малой интенсивности; 7 — фланец трубы масс-анализатора; 8 — вакуумное уплотнение сальникового типа; 9 — трон для управления узкой щелью; 10 — щель для изотопа малой интенсивности (узкая); И.— антидинатронный экран; 12— экран между коллекторами; 13 — коллекторы ионов; 14 — электрические выводы.