ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Материалы, используемые для изготовления пресс-инструмента из "Таблетирование в химической промышленности" Многочисленные наблюдения за процессом эксплуатации пресс-инструмента показывают, что в комплекте пресс-инструмента (пуансоны, матрица) скорость износа матрицы в 3—4 раза, выше скорости износа нижнего пуансона верхний пуансон изнашивается в еще меньшей степени, поэтому долговечность этого узла машины определяется продолжительностью работы матрицы. В отдельных случаях, например при таблетировании некоторых пресс-порошков с минераль-ными наполнителями, ряда катализаторов, сыпучих материалов, обладающих резко выраженными абразивными свойствами, матрицы изнашиваются до предельно допустимого состояния в течение двух-трех недель. [c.156] Характер износа матрицы определяется условиями ее нагружения. [c.156] Частицы порошка, примыкающие к стенке матрицы и передающие на нее давление, при прессовании перемещаются. Наибольшую скорость имеют частицы, находящиеся непосредственно под прессующим пуансоном, наименьшую — равную нулю, — под неподвижным пуансоном (при одностороннем прессовании) или в нейтральном среднем слое (при двустороннем симметричном прессовании). [c.157] Прессуемый материал обладает определенными фрикционными свойствами, поэтому при его прессовании возникают касательные силы трения, воздействующие на стенки матрицы. Эти силы, подобно осевым (нормальным) составляющим сил, также переменны по высоте матрицы и во времени, причиной чему, помимо упомянутых, является еще и возможное изменение коэффициента внешнего трения в процессе прессования. Исследованиями С. М. Монастырского [49], проведенными в МИХМе, установлено, что изменение коэффициента трения при таблетиров нии обусловлено в первую очередь изменением температуры в зоне прессования. [c.157] Таким образом, уже на стадии прессования создаются условия для появления износа стенок матрицы наличие бокового давления и тангенциальных напряжений сдвига, смещение частиц порошка относительно матрицы, т. е. нарушение фрикционного контакта. [c.157] При выталкивании таблетки из матрицы преодолеваются силы трения, действующие по боковой поверхности. [c.158] Они возникают за счет остаточного бокового давления, вызванного наличием упругих свойств таблетки и матрицы. [c.158] Скорость перемещения таблетки при выталкивании больще, чем при прессовании, причем меняется характер относительного перемещения контактирующих тел спрессованная таблетка движется поступательно, как монолитное тело, в сторону выхода из канала матрицы. Следовательно, и при вьтолнеяии операции выталкивания происходит износ матрицы. Кроме того, мелкодисперсный сыпуч ий материал может попадать в зазор между матрицей и пуансонами, что приводит к износу рабочих поверхностей пуансонов и матриц. Подобное явление наблюдается при эксплуатации таблеточ ных машин известны случаи, когда попадание сыпучего материала в зазоры пресс-инструмента приводило к заеданию толкателей в направляющих и поломке пресс-инструмента. [c.158] Износ локализован в матрице в основно(М в зоне прессования, что способствует местному увеличению зазора между пуансоном и матрицей и как следствие попаданию сыпучего материала в образующийся зазор и увеличению износа. По достижении некоторого предельного износа получают бракованные таблетки, которые разрушаются при выталкивании через суженную часть матрицы. [c.158] Выкрашивание зерен карбидов происходит вследствие ослабления их связи с основой сплава под действием переменных нагрузок. Образование микротрещин также является результатом циклического нагружения происходит накопление пластических деформаций и наклеп в поверхностном слое матрицы. Так как металл не бывает однородным, усталостные трещины возникают на дефектах, имеющихся в твердом теле. Дефекты обусловлены структурой металла (вакансии в кристаллической решетке, границы блоков), последействиями обработки матрицы, например царапинами, металлургическими дефектами (неоднородность размеров кристаллов, различие твердости и др.). [c.159] При таблетировании малоабразивных сыпучих материалов преобладает усталостный износ, что подтверждается микрофотографиями, полученными на электронном микроскопе. При таблетировании абразивных порошков происходит преимущественно абразивный износ в той зоне матрицы, где происходит прессование таблетки, наряду с царапинами абразивного происхождения наблюдаются следы выкрашивания зерен карбида, а в зоне выталкивания — только царапины. Указанные особенности износа следует учитывать при выборе конструкционных материалов для пресс-инструмента и методов их химико-термической обработки. [c.159] Большой опыт по подбору сталей для пресс-инстру-мента накоплен зарубежными фирмами, специализирующимися на производстве таблеточных машин. В табл. И приведены химические составы некоторых сталей, применяемых для изготовления матриц и пуансонов роторных таблеточных машин [8]. [c.159] Фирма Табакуни (ГДР) изготовляет матрицы из стали, легированной марганцем, близкой по составу к стали 50Г2, но с повышенным содержанием углерода, добавкой молибдена (до 0,14%) и ванадия (до 0,13%). Пресс-инструмент из этой стали хорошо зарекомендовал себя в эксплуатации. [c.160] Эти свойства сохраняются даже в условиях нагрева при эксплуатации. [c.161] В отечественной практике для изготовления пресс-инструмента таблеточных машин используются различные инструментальные стали. Выбор марки стали производится по основным механическим характеристикам (прочность, твердость) с учетом таких технологических свойств, как обрабатываемость, чувствительность к перегреву и к обезуглероживанию поверхностного слоя при термической обработке, деформируемость после термической обработки, закаливаемость и шлифуемость. [c.161] Технологические характеристики некоторых инструментальных сталей приведены в табл. 12. [c.161] По свойствам инструментальные стали могут быть разделены на несколько групп. [c.162] Вернуться к основной статье