×
20.08.2015
216.013.7179

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОУГОЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к изготовлению электроугольных изделий. Готовят порошковую композицию путем смешивания связующего с графитовым наполнителем, проводят горячее прессование полученной порошковой композиции и поэтапную ее термообработку с нагревом и последующей выдержкой при конечной температуре. Графитовый наполнитель используют со средним размером частиц 100÷110 мкм. Прессование начинают в предварительно нагретой до 70÷90°С вместе с порошковой композицией пресс-форме под давлением 45÷50 МПа. Поэтапную термообработку ведут в этой же пресс-форме под давлением прессования, причем сначала проводят быстрый нагрев до 110÷120°С со скоростью 1,9÷2°С/мин, затем медленный нагрев - до температуры 160÷170°С со скоростью 1,4÷1,5°С/мин, после чего ведут нагрев до температуры 180÷200°С со скоростью 1,6÷1,8°С/мин и выдержку при конечной температуре под давлением в течение 1÷2 мин. Обеспечивается увеличение плотности и повышение электропроводности получаемых изделий. 1 пр.
Основные результаты: Способ изготовления электроугольных изделий, включающий приготовление порошковой композиции путем смешивания связующего с графитовым наполнителем, горячее прессование полученной порошковой композиции и поэтапную ее термообработку с нагревом и последующей выдержкой при конечной температуре, отличающийся тем, что используют графитовый наполнитель со средним размером частиц 100÷110 мкм, прессование начинают в предварительно нагретой до 70÷90°С вместе с порошковой композицией пресс-форме под давлением 45÷50 МПа, а поэтапную термообработку ведут в этой же пресс-форме под давлением прессования, причем сначала проводят быстрый нагрев до 110÷120°С со скоростью 1,9÷2°С/мин, затем медленный нагрев - до температуры 160÷170°С со скоростью 1,4÷1,5°С/мин, после чего ведут нагрев до температуры 180÷200°С со скоростью 1,6÷1,8°С/мин и выдержку при конечной температуре под давлением в течение 1÷2 мин.

Изобретение относится к порошковой технологии, а именно к способам получения электроугольных изделий, в частности щеток электромашин, контактных вставок токосъемников для городского и железнодорожного транспорта и других изделий из порошковых композиций на основе углерода.

Известен способ изготовления электроугольных изделий электротехнического назначения из наполнителя в виде кокса с добавками и связки в виде каменноугольной смолы и пека (Темкин И.В., Производство электроугольных изделий. - М.: Высшая школа, 1975, с. 13). Способ включает получение порошковой композиции, последующее прессование из нее полуфабрикатов, дальнейшую их термообработку и механическую обработку. Прессование ведут с удельным усилием до 300 МПа со скоростью пуансона 15-30 мм/с, где полуфабрикаты формируют в нагретых до 180-210°С в пресс-формах (Темкин И.В., Производство электроугольных изделий. М.: Высшая школа, 1986, с. 114-116). При горячем прессовании в нагретых пресс-формах кроме первого хода пуансона делают 2-3 дополнительные допрессовки для удаления газов из прессовки при давлении, возрастающем на 10-15% от номинального давления. При номинальном давлении прессовку выдерживают в течение 3-5 минут и выше в зависимости от размера прессовки. Операцию первого хода прессования ведут в закрытой пресс-форме.

Термообработка полуфабрикатов включает: отжиг длительностью от 24 до 48 суток и графитизацию длительностью от 7 до 10 суток (Темкин И.В., Производство электроугольных изделий. - М.: Высшая школа, 1975, с. 112-115, 118-119).

Недостатками указанного аналога являются низкая плотность получаемых изделий и высокие трудоемкость и длительность процесса их производства. Низкая плотность обусловлена загерметизацией летучих газов в порах между частицами порошка уже после первой операции прессования и при дальнейшем прессовании их удаление малозначительно.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ изготовления электроугольных изделий - контактных вставок для железнодорожного и городского электротранспорта (Патент РФ на изобретение №2267411, Способ изготовления контактных вставок, МПК B60L 5/08, от 10.01.2006). Способ включает приготовление порошковой композиции путем смешивания связующего с графитовым наполнителем, горячее прессование изделий из полученной смеси при температуре 150-170°С при удельном давлении прессования 300-400 кгс/см2, выдержку их под давлением в течение 3-5 минут, охлаждение и последующую поэтапную термообработку прессовок. Первый этап термообработки включает быстрый нагрев до 80-100°С, второй - медленный нагрев с убывающей скоростью до 150-200°С. После этого ведут выдержку при этой температуре и медленное естественное охлаждение.

Недостатками способа являются низкая плотность и пониженные физико-механические свойства получаемых изделий в результате того, что операции прессования и термообработки производят раздельно. После прессования прессовка охлаждается, а затем вновь нагревается. При горячем прессовании и выдержке 3-5 минут из прессовки только частично удаляются летучие, только начинается полимеризация, расплавление частиц связки, разложение уротропина (отвердителя), входящего в состав связки, и отверждение композиции. Частичное отверждение закрывает часть каналов для удаления летучих и герметизирует многие поры с летучими, к которым относятся О2, N2, пары Н2О, остаточный фенол, СО и СО2. Поэтому при последующей термической обработке затруднено удаление летучих, практически прекращается полимеризация (нет активных центров), но продолжается превращение частиц твердой связки в жидкую, разложение уротропина с дополнительным выделением N2, летучего аммиака (NH3) и отверждение композиции. При повышении температуры прессовок до 200°С и за время термообработки, превышающее 5 часов, летучие в закрытых каналах и порах расширяются, что приводит к разбуханию, т.е. к разуплотнению прессовок и ухудшению их физико-механических свойств.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение этих недостатков, а именно увеличение плотности изготовляемых изделий и повышение их физико-механических свойств.

Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления электроугольных изделий, включающем приготовление порошковой композиции путем смешивания связующего с графитовым наполнителем, горячее прессование полученной порошковой композиции и поэтапную ее термообработку с нагревом и последующей выдержкой при конечной температуре, согласно предлагаемому решению, используют графитовый наполнитель со средним размером частиц 100÷110 мкм, прессование начинают в предварительно нагретой до 70÷90°С вместе с порошковой композицией пресс-форме под давлением 45÷50 МПа, а поэтапную термообработку ведут в этой же пресс-форме под давлением прессования, причем сначала проводят быстрый нагрев до 110÷120°С со скоростью 1,9÷2°С/мин, затем медленный нагрев - до температуры 160÷170°С со скоростью 1,4÷1,5°С/мин, после чего ведут нагрев до температуры 180÷200°С со скоростью 1,6÷1,8°С/мин и выдержку при конечной температуре под давлением в течение 1÷2 мин.

То, что прессование ведут в предварительно нагретой вместе с порошком пресс-форме с заявляемыми режимами, а термообработку после окончания прессования осуществляют в этой же пресс-форме с указанными в формуле изобретения режимами и с введением при термообработке после этапа медленного нагрева дополнительного ускоренного нагрева позволит в максимальной степени использовать свойства полимеризации и затвердевания смолы для более полного рационального удаления из композиции и прессовки летучих, не нарушая прочности прессовки и избегая ее дефектов при превышении допустимого количества удаления летучих.

Уменьшение предварительного нагрева пресс-формы вместе с порошковой композицией менее 70°С, как и давления на стадии прессования менее 45 МПа не позволит активно удалять летучие, а увеличение этой температуры более 90°С, как и увеличение давления прессования более 50 МПа приведет к преждевременному началу полимеризации связки.

Снижение температуры быстрого нагрева при термообработке менее 110°С, как и снижение скорости нагрева на этом этапе менее 1,9°С не обеспечит активной полимеризации смолы, превращение ее в жидкость и смачивание частиц графита. Увеличение температуры быстрого нагрева более 120°С, как и увеличение скорости нагрева более 2°С/мин опасно очень активным удалением летучих и возникновением в результате этого дефектов на прессовках.

На этапе медленного нагрева скорость менее 140°С/мин, как и температура нагрева менее 160°С слишком замедляет процесс полимеризации, смачивание графита жидкой смолой, процесс разложения уротропина и начало процесса отверждения композиции. Нагрев более 170°С/мин приводит к дефектам на прессовках, поскольку разложение уротропина приводит к дополнительному выделению летучих N2 и аммиака.

Ускоренный нагрев после медленного нагрева менее 180°С со скоростью нагрева менее 1,6°С/мин не обеспечит полного разложения уротропина и удаления летучих от его разложения, что снизит прочность прессовок. Нагрев более 200°С со скоростью нагрева более 1,8°С/мин может привести к дефектам при дополнительном очень быстром удалении летучих, появившихся при разложении уротропина.

Смешивание связующего с графитовым наполнителем со средними размерами частиц менее 100 мкм приводит к повышенному содержанию связки и снижению электропроводности изделий, а с размерами более 110 мкм - к снижению их прочностных свойств.

Выдержка прессовки под давлением менее 1 минуты не позволяет завершить отверждение композиции, что снижает прочностные свойства изделий, а выдержка более 2 минут может привести к началу разрушения после полного завершения отверждения изделия.

Способ изготовления электроугольных изделий осуществляется следующим образом.

Вначале смешивают связующее с графитовым наполнителем размерами частиц 100÷110 мкм, готовую композицию засыпают в пресс-форму и нагревают ее вместе с порошковой композицией до 70÷90°С. Затем ведут прессование при давлении 45÷50 МПа. Пуансон оставляют в нижнем положении и нагревают пресс-форму со скоростью 1,9÷2°С/мин до 110÷120°С. После достижения указанной температуры замедляют скорость нагрева до скорости 1,4÷1,5°С/мин и нагревают пресс-форму до 160÷170°С. Затем снова увеличивают скорость нагрева до 1,6÷1,8°С/мин и нагревают пресс-форму до 180÷200°С. После достижения указанной температуры прессовку под давлением 45÷50 МПа выдерживают при этой температуре 1÷2 минуты и извлекают ее из пресс-формы.

Согласно предлагаемому способу были получены заготовки электрических щеток размерами 10×30×50 мм из порошковой композиции, содержащей графит и фенолформальдегидную смолу. Для нагрева матрицы пресс-формы, заполненной порошковой композицией, использован электрический нагреватель, охватывающий матрицу по наружной поверхности и снабженный автоматической системой контроля температуры и установления ее уровня, работающий по заданной программе. Данные о значениях температуры и характере ее изменения выводятся на экран компьютера. Время быстрого нагрева при термообработке составило в среднем 18 минут, время медленного нагрева - 34 минуты, время нагрева при повышенной скорости нагрева - 14 минут, время выдержки - 1,5 минуты. Общее время составило 67,5 минут, что в пять раз меньше затрат времени наиболее близкого аналога. Плотность полученных 10 заготовок щеток находилось в пределах 1,68-1,72 г/см3.

Предлагаемый способ изготовления электроугольных изделий найдет свое применение в порошковой технологии при получении изделий из порошковых композиций на основе углерода.

Способ изготовления электроугольных изделий, включающий приготовление порошковой композиции путем смешивания связующего с графитовым наполнителем, горячее прессование полученной порошковой композиции и поэтапную ее термообработку с нагревом и последующей выдержкой при конечной температуре, отличающийся тем, что используют графитовый наполнитель со средним размером частиц 100÷110 мкм, прессование начинают в предварительно нагретой до 70÷90°С вместе с порошковой композицией пресс-форме под давлением 45÷50 МПа, а поэтапную термообработку ведут в этой же пресс-форме под давлением прессования, причем сначала проводят быстрый нагрев до 110÷120°С со скоростью 1,9÷2°С/мин, затем медленный нагрев - до температуры 160÷170°С со скоростью 1,4÷1,5°С/мин, после чего ведут нагрев до температуры 180÷200°С со скоростью 1,6÷1,8°С/мин и выдержку при конечной температуре под давлением в течение 1÷2 мин.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 91-100 из 147.
10.09.2015
№216.013.78df

Способ производства крошковых пирожных с антиоксидантными свойствами

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к кондитерской, и может быть использовано при производстве мучных кондитерских изделий. Предложен способ производства крошковых пирожных с антиоксидантными свойствами путем промочки или смешивания измельченной бисквитной крошки с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562532
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.78e0

Способ производства мясных рубленых полуфабрикатов с антиоксидантными свойствами

Изобретение относится к мясной промышленности, в частности к производству мясных рубленых полуфабрикатов с антиоксидантными свойствами. Способ предусматривает измельчение мясного сырья, приготовление фарша с одновременным внесением на стадии смешивания сырья пищевой добавки NovaSOL Rosemary в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562533
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.78e1

Крошковое пирожное с функциональными свойствами

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к кондитерской, и может быть использовано при производстве мучных кондитерских изделий. Предложено крошковое пирожное с функциональными свойствами, содержащее какао-порошок, масло сливочное, молоко цельное, сахар-песок, полуфабрикат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562534
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.7916

Центрователь

Изобретение относится к устройствам для центрирования проката и поковок. Повышение срока службы рабочего инструмента центрователей и улучшение качества центрируемых деталей обеспечивается за счет того, что устройство содержит станину 1, в которой установлены три опоры 2 с возможностью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562587
Дата охранного документа: 10.09.2015
20.09.2015
№216.013.7ac6

Способ управления многофазным выпрямительным агрегатом

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике. Способ управления многофазным выпрямительным агрегатом осуществляется путем плавного регулирования выпрямленного напряжения, которое осуществляется изменением выходного напряжения трехфазного автономного инвертора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563027
Дата охранного документа: 20.09.2015
20.09.2015
№216.013.7b9a

Способ получения термостабильного фотокатализатора на основе диоксида титана

Изобретение относится к способу получения термостабильного фотокатализатора на основе диоксида титана. Данный способ включает осаждение гидроксида титана из водного раствора его неорганической соли, отделение, отмывку, растворение в перекиси водорода, установление требуемого pH раствора,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563239
Дата охранного документа: 20.09.2015
10.10.2015
№216.013.8168

Четырёхтактный бескривошипный поршневой тепловой двигатель с оппозитным расположением цилиндров

Изобретение может быть использовано в двигателестроении. Четырехтактный бескривошипный поршневой тепловой двигатель с оппозитным расположением цилиндров содержит головки (2) цилиндров, цилиндры (3 и 4) с расположенными в них осесимметричными поршнями (5), связанными с механизмом преобразования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564725
Дата охранного документа: 10.10.2015
20.10.2015
№216.013.8466

Стабилизатор переменного напряжения

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах электропитания, в частности в стабилизаторах переменного напряжения. Техническим результатом является снижение динамических потерь электроэнергии. Стабилизатор переменного напряжения содержит коммутирующий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565497
Дата охранного документа: 20.10.2015
20.10.2015
№216.013.857e

Система зажигания для двс с увеличенной энергией разряда

Изобретение относится к области транспорта и может использоваться для воспламенения обедненных топливных смесей. Техническим результатом является повышение надежности искрообразования при повышенных утечках заряда по поверхности изолятора (юбочки) свечи из-за образовавшегося нагара, а также в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565777
Дата охранного документа: 20.10.2015
27.10.2015
№216.013.8a98

Способ прессования электротехнических изделий из порошковых композиций на основе углерода

Изобретение относится к прессованию электротехнических изделий из порошковых композиций на основе углерода. Проводят предварительное горячее прессование порошковой композиции при скорости пуансона 10÷12 мм/с с удельным давлением 20÷30 МПа и с последующей выдержкой при этом давлении в течение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567083
Дата охранного документа: 27.10.2015
Показаны записи 91-100 из 178.
20.07.2015
№216.013.63d9

Способ приготовления термообработанного рулета из мяса птицы

Изобретение относится к птицеперерабатывающей промышленности, а именно к способам приготовления термообработанного рулета из мяса птицы. Способ предусматривает использование в качестве исходного сырья тушки цыплят-бройлеров без костей, обработку поваренной солью, измельченным чесноком,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557108
Дата охранного документа: 20.07.2015
20.07.2015
№216.013.63dd

Способ обработки коллагенсодержащего сырья

Изобретение относится к мясоперерабатывающей промышленности, в частности к предварительной обработке коллагенсодержащего сырья в производстве колбас и мясных полуфабрикатов. Способ предусматривает подготовку и измельчение сырья, смешивание его с бактериальным концентратом и белково-углеводной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557112
Дата охранного документа: 20.07.2015
27.07.2015
№216.013.6638

Способ производства круп быстрого приготовления

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к зерноперерабатывающей, крупяной и пищеконцентратной отраслям, и предназначено для производства круп быстрого приготовления. Увлажняют крупу путем мытья в течение 4-5 минут при температуре воды 14-18°С, замачивают и отволаживают до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557721
Дата охранного документа: 27.07.2015
27.07.2015
№216.013.6670

Способ производства обогащенных заварных пряников

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к кондитерской отрасли, и может быть использовано для приготовления пряников функционального назначения. Предложен способ производства обогащенных заварных пряников, включающий приготовление инвертного и сахарного сиропов, замешивание...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557777
Дата охранного документа: 27.07.2015
27.07.2015
№216.013.6672

Способ повышения воспроизводства животных

Изобретение относится к ветеринарии, а именно к способу повышения воспроизводства косулей. Способ включает внутримышечное введение самкам стимулирующих овуляцию препаратов, при этом при воспроизводстве содержащихся в полувольных условиях косулей, отбирают самок с увеличенным числом приплода....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557779
Дата охранного документа: 27.07.2015
27.07.2015
№216.013.66bd

Способ получения отливок типа "стакан"

Изобретение относится к литейному производству, а именно к центробежному литью. В неподвижную форму заливают расплав и одновременно в струю расплава подают тугоплавкие дисперсные частицы плотностью более 8000 г/см. После заливки 50% расплава прекращают подачу частиц. Форму приводят во...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557854
Дата охранного документа: 27.07.2015
27.07.2015
№216.013.66be

Способ получения отливок по выплавляемым моделям

Изобретение относится к области литейного производства. Изготавливают форму из сыпучего огнеупорного магнитного материала в литейном корпусе с разовой моделью путем воздействия вакуума и электромагнитного поля для уплотнения материала. Модель удаляют с помощью вакуума, оказывая на огнеупорный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557855
Дата охранного документа: 27.07.2015
27.07.2015
№216.013.66bf

Способ металлотермического получения металлов и сплавов с вакуумированием их в жидком состоянии и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при внепечном производстве металлов и сплавов в оксидных металлотермических процессах, протекающих за счет выделения тепла в химических реакциях восстановления металлов из оксидов или концентратов. В способе экзотермическую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557856
Дата охранного документа: 27.07.2015
27.07.2015
№216.013.66c3

Легкообрабатываемая конструкционная хромомарганцевомолибденовая сталь

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к получению сталей, применяемых в серийном и массовом производстве ответственных деталей машин. Сталь имеет следующий химический состав, мас.%: углерод 0,34-0,40, кремний 0,17-0,37, марганец 0,60-0,90, хром 0,80-1,10, молибден...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557860
Дата охранного документа: 27.07.2015
20.08.2015
№216.013.6f5f

Схема ресурсосберегающей релейной защиты кабельных линий 6(10) кв и зонного автоматического повторного включения в распределительной сети

Изобретение относится к релейной защите и автоматике распределительных электрических сетей и может быть использовано в городских распределительных кабельных сетях. Сущность изобретения состоит в выборе уставок токовой отсечки как основной защиты кабельных линий, питающих две и более...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560081
Дата охранного документа: 20.08.2015
+ добавить свой РИД