171751. lajstromszámú szabadalom • Eljárás csövek, rudak vagy hasonló alakos, rúdszerű tömör fémtárgyak előállítására, valamint az eljárás foganatosítására szolgáló tok és préstuskó

7 171751 8 ratmentes csővé extrudáltuk, az 1. példában ismertetett technológiával. A tok anyagát szintén salétromsavas pácolással távolítottuk el. A kapott cső rétegelt szerkezete a vizsgálatok szerint tökéletesen egyenletes és teljesen tömör volt. A két anyag átmeneti tartományában a kötés tökéletes volt, azaz hibahelyet gyakorlatilag nem találtunk, Megjegyezzük, hogy az ismert gyártási technológiákkal ilyen típusú rétegelt csövek selejt- és hibamentes gyártása gyakorlatilag nem megoldható. 3. példa Az 1. példában ismertetett tokba az ugyanitt ismertetett port töltöttük, az így kapott préstuskót azonban nem tömörítettük izosztatikus nyomással, hanem rögtön 1200 C°-ra hevítettük és csővé extrudáltuk. A kapott termék komoly felületi hibákat tartalmazott, amelyek a tok ráncosodására voltak visszavezethetők. A ráncosodás nyilvánvalóan a port tartalmazó préstuskó alacsony sűrűségének volt a következménye. Ez a kísérlet bebizonyította, hogy a préstuskó anyagának tömörítése az extrudálás előtt mindenképpen szükséges, annak érdekében, hogy a toknak az ismert módon történő ráncosodását, és ezzel a késztermék felületi hibáit kiküszöbölhessük. 4. példa Ugyancsak az 1. példában ismertetett porból és tokból készített préstuskót vizsgáltuk. A préstuskót 2000 bar nagyságú izosztatikus nyomáson hidegen tömörítettük. Ennek során ráncosodás nem lépett fel. A por sűrűsége a tömörítés után elérte az elméleti sűrűség 82%-át. A préstuskót ezután hevítettük és a leírt technológiával extrudáltuk. A kapott cső hibátlan volt, ráncosodás nem volt tapasztalható. Ebből a példából látható, hogy a hidegen történő izosztatikus sűrítés 80%-os sűrűség elérése esetén már megfelelő a hibátlan termék előállításához. 5. példa Az 1. példában bemutatott port kis széntartalmú szénacél lemezből készített tokba töltöttük. A tok külső átmérője 190 mm, hosszúsága 550 mm volt. A tok falvastagsága 10 mm volt. A tok lényegében kettősfalú csőként volt kialakítva, és mind a külső, mind a belső cső anyaga ugyanabból a szénacéllemezből készült. A szénacél kis széntartalma ezúttal is a pornak a hevítés során fellépő oxidálódását volt hivatva megakadályozni. A préstuskót 1200 C°-ra melegítettük és extrudáltuk. A kapott csövön nem tapasztaltunk a tok ráncosodásából adódó felületi hibákat. Ez a kísérlet bebizonyította, hogy a hidegen, izosztatikus nyomással végzett tömörítés nem szükséges, ha az alkalmazott tok falvastagsága elég nagy ahhoz, hogy a ráncosodás jelensége ne lépjen fel. Nyolc darab egyforma tokot állítottunk elő, amelyek közül négyet szabálytalan formájú szemcsékből álló rozsdamentes acélporral töltöttünk meg. A port vízben történő porlasztással állítottuk elő. A másik 4 db tokot szabályos gömbalakú szemcsékből álló porral töltöttük meg. Ezt a port argonban porlasztva szárítással állítottuk elő. Az egyes tokokat különböző izosztatikus nyomás alkalmazásával hidegen tömörítettük. Az alkalmazott nyomás az egyes esetekben 2000, 4000, 6000 ét? 8000 bar volt. Az ezekkel a nyomásokkal elért sűrűsödés nagyságát rajz segítségével mutatjuk be. A rajzon az 1. ábra az elért sűrűsödés mértékét mutatja az alkalmazott izosztatikus nyomás függvényében. Az 1. ábrán látható, hogy a semleges gázban porlasztva szárított por sűrűsége, amelyet kihúzott vonallal jelöltünk, mindig nagyobb, mint a vízben porlasztott por (szaggatott vonallal jelölve) sűrűsége az adott izosztatikus nyomás hatására. Az ábráról az is leolvasható, hogy a semleges gázban porlasztva szárított porral töltött préstuskókban jóval kisebb nyomás hatására létrejön a 80% fölötti sűrűség. A tömörítés során a szabálytalan szemcséjű porral töltött tuskók felületén jelentős ráncosodás volt tapasztalható. Ugyanakkor a gömbszemcsés porral töltött tuskók felülete teljesen hibátlan volt. Látható tehát, hogy ahhoz, hogy hibátlan felületű tuskót, illetve préselt felületet nyerjünk, szabályos gömbalakú szemcsékből álló por alkalmazása szükséges. Ilyen port alkalmazva a tokok feltöltéséhez, a hidegen izosztatikus nyomással tömörített tuskók felülete hibátlan, és a 80%-nál nagyobb sűrűségű port tartalmazó tuskók extrudálása is hiba nélkül oldható meg. A teljesség kedvéért meg kell azonban jegyeznünk, hogy a találmány szerinti eljárás bizonyos gyakorlati nehézségekkel is jár, és néhány hátrányos tulajdonsággal rendelkezik. A találmány szerinti eljárással gyártott félkészvagy késztermék gyártási költségeinek jelentős részét a tok anyagköltsége teszi ki. Ha a tok falvastagsága az 1 mm-t eléri, a tokokra eső költségek nagysága a tonnánkénti gyártási költségből a hagyományos technológiával előállított varratnélküli csövek előállítási költségeihez viszonyított megtakarítás mintegy egyötöd részét teszi ki. Ezért nagyon fontos, hogy a csövek gyártásakor, különösen ha a tokok rozsdamentes anyagból készülnek, a tok költségeit a lehető legkisebb értéken tartsuk. Ha a tokok falvastagsága eléri az 5 mm-t, a tok költségei már olyan magasak, hogy a gyártás nem gazdaságos. A tokot alkotó anyag az extrudálás után a cső külső palástján vékony rétegként van jelen. Ezt a réteget el kell távolítani, és az eltávolítás álta-15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 5 6. példa 4