5-4. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТАЛЛОКЕРАМИКИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЭЛЕКТРОАППАРАТОВ
а) ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ. ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА
В металлокерамическом производстве изготовление деталей машины, электроаппаратов, инструментальной оснастки и т. д. осуществляется путем прессования металлических порошков или их смесей с последующим спеканием и термообработкой. Основным экономическим преимуществом металлокерамики является значительное сокращение или полное устранение механической обработки, в результате чего отходы металла в стружку резко сокращаются. Так, технология металлокерамического производства позволяет в 10 — 15 раз сократить отходы металла.
Этот фактор имеет огромное значение, так как существующая в настоящее время технология механической обработки металлов вызывает большие отходы.
Огромное достоинство порошковой металлургии состоит в том, что она использует в качестве одного из основных источников сырья отходы промышленности — стружку машиностроительных заводов, окалину металлургических заводов. В условиях крупносерийного и массового производства применение порошков для производства ряда деталей электроаппаратов экономически наиболее оправдано по сравнению с такими методами, как литье, штамповка и механическая обработка. При этом в большинстве случаев детали считаются готовыми к эксплуатации, а в необходимых случаях могут быть подвергнуты дополнительной обработке резанием или давлением, пропитке маслом и т. д.
По сравнению с другими методами обработки порошковая металлургия имеет кроме уже указанных выше еще ряд преимуществ. Она обладает следующими возможностями: организации массового выпуска деталей сложной формы; замены дорогостоящих металлов и сплавов (бронза, латунь, цинк и т. д), в первую очередь цветных, более дешевыми металлическими порошками или их смесями; устранения потерь металла; изготовления деталей из металлических компонентов, не поддающихся смешению (магнитные сплавы); точного регулирования химического состава материала деталей; производства деталей из металлов с резко отличными температурами плавления.
б) ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ИЗДЕЛИЙ. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИМЕНЕНИЯ МЕТАЛЛОКЕРАМИКИ
Порошковая металлургия получила широкое распространение в электротехнике, в том числе и в электроаппаратостроении. В табл. 5-1 приведены классификация некоторых металлокерамических изделий и области применения в электроаппаратостроении.
в) ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ ИЗ МЕТАЛЛОКЕРАМИКИ
Технология металлокерамического производства является металлургическим процессом и не является технологией электроаппаратостроения, поэтому в данной книге подробно не рассматривается.
В настоящее время электроаппаратные производства используют металлокерамику, в основном изготовленную на специальных заводах. Например, на московском заводе «Динамо» для конечных выключателей применяют подшипники скольжения, ролики, для командоконтроллеров — стойку и ряд других деталей, которые подвергаются незначительной механической обработке на металлорежущих станках.
Некоторые предприятия в электротехнической отрасли промышленности организовали участки по изготовлению металлокерамических деталей, например на Рижском электромашиностроительном заводе изготавливают металлокерамические контакты для аппаратов.
Рассмотрим типовую технологию изготовления металлокерамических деталей электроаппаратов:
1-я операция — приготовление шихты (просев порошка на сите с ячейкой 0,5 — 0,3 мм и дозировка);
2-я операция — 1-е прессование (на гидравлическом прессе);
3-я операция — 1-е спекание (производится в электрической печи);
4-я операция — 2-е прессование (на гидравлическом прессе);
5-я операция — окончательное спекание (производится в электрической печи);
6-я операция — химико-термическая обработка (процессы цементации, закалки и отпуска производятся в электрических печах);
7-я операция — механическая обработка (получение окончательных размеров и форм на металлорежущих станках).
Следует отметить, что применение металлокерамики имеет широкое распространение также во вспомогательном производстве (инструментальное хозяйство) электроаппаратостроения.
