Текст 13. Применение малоотходных технологий изготовления заготовок деталей машин Одним из главных направлений развития производства является широкое внедрение малоотходных и безотходных технологий изготовления заготовок деталей машин. Технологическая себестоимость может быть существенно снижена за счет внедрения точных заготовок. Такими заготовками есть заготовки, получаемые методами порошковой металлургии и из композиционных материалов.
Возможности порошковой металлургии для изготовления деталей с различными свойствами практически неограниченны. Этими методами можно создавать материалы из композиций металлов с различными неметаллическими включениями; получать материалы заданной пористости; с заданными физико-механическими свойствами. Изготовленные детали могут быть самыми разными: антифрикционными, конструкционными, фильтрующими, электроконтактные, инструментальными, причем отходы при обработке минимальны.
Основными исходными материалами деталей являются порошки металлов (железные, медные, никелевые, кобальтовые, молибденовые, вольфрамовые, титановые), порошки-сплавы и др. Физико-механические свойства порошков определяются основным материалом, наличием примесей, газов, формой и размерами частиц, плотностью и микротвердостью.
Применение высокоэнергетических методов формообразования деталей позволяет достигать плотности около 100%, и, соответственно прочности, близкой к прочности штамповок и отливок из того же материала.
Формование изделий в большинстве случаев выполняется холодным прессованием в закрытых пресс-формах, после чего изделие запекается и получает заданные свойства. После запекания можно проводить дополнительную обработку: пропитки смазочными материалами, термообработку, калибровки, обработку резанием.
Одним из наиболее перспективных направлений создания материалов с высокими эксплуатационными свойствами является формирование композиционных материалов с углеродными волокнами, имеющих различные физико-механические и физико-химические свойства. Композиционные материалы по сравнению с металлами и сплавами имеют следующие преимущества: высокие показатели прочности, жесткости и в вязкости; малую чувствительность к изменению температуры; тепловых ударов, высокую коррозионную стойкость, малую чувствительность к поверхностным дефектам, высокие пластические свойства, электро-и теплопроводность.
Композиты позволяют изготавливать детали машин без заготовительных процессов путем безотходной технологии со значительным снижением массы за счет более высокой прочности и упругости материалов.
Снижение затрат на сырье и производство волокон, разработка рациональных технологических процессов изготовления деталей из композитов обеспечит им широкое использование в различных отраслях промышленности.