ГЕНЕРАТОР КАПЕЛЬ МЕТАЛЛА

Решение относится к устройствам для образования капель при изготовлении деталей из черных цветных сплавов, а также композиционных материалов.
Известны способ и устройство для получения металлических гранул фирмы «UDDTHOLM LICENCING AKTIEBOLAG», заключающиеся в том, что струю расплавленного металла направляют через отверстие в огнеупорном материале на прочно закрепленную невращающуюся керамическую головку, установленную с возможностью возвратно-поступательного движения, которая спрейерно дробит струю металла на капли. Капли падают в резервуар с водой и застывают в виде гранул, которые автоматически извлекаются из резервуара (см. патент EP №0402665 от 19.12.90 г.). Устройство, осуществляющее известный способ гранулирования, содержит металлоприемник для расплава, подвижную головку дробления расплава, камеру (резервуар), где дробится струя металла, наполненную водой для охлаждения падающих капель металла, при этом для сбора гранул нижняя часть камеры выполнена конической.
Однако крупные гранулы, полученные по указанному выше способу, надо для отделения влаги высушить, а затем в галтовочной машине очистить их поверхность от шлака и измельчить.
Известно устройство для осуществления способа гранулирования жидкого металла (патент РФ №2258579, B22F 9/10, опубл. 20.08.2005 - прототип), содержащее корпус с каналом для подачи источника капель (расплавленного металла) и средство их образования, металлоприемник, огнеупорную направляющую трубу, вакуумную камеру дробления, конусную головку для дробления металла, гранулосборник. Однако это устройство предназначено для получения крупных гранул металла и не применимо при изготовлении деталей сложной конфигурации и нанесении капель на подложку.
Эти недостатки устраняются предлагаемым решением.
Ставится задача создания более технологичного устройства для гранулирования капель металла.
Технический результат - образование более мелких гранул из более чистых материалов, в частности, композиционных, которые можно наносить на подложку.
Этот технический результат достигается тем, что в генераторе капель металла, включающем корпус с каналом для подачи источника капель и средство их образования, корпус выполнен монолитным и в нем выполнено несколько каналов для подачи проволоки в качестве источника капель, а средство образования капель выполнено в виде установленного вдоль оси корпуса генератора импульсов в виде пьезокерамического вибратора, на рабочем конце которого установлен диск с отверстиями под проволоку, оси которых сходятся V-образно с возможностью образования капель.
В предлагаемом устройстве все заключено в общий корпус и нужен всего один источник каплеобразования, что более экономично, а использование проволоки в качестве источника капель более технологично, чем использование расплавленного металла.
Предлагаемый генератор капель металла приведен на чертеже.
Он содержит монолитный корпус 1, устанавливаемый в базирующем гнезде 2. Снизу корпус закрыт крышкой 3. В корпусе выполнено несколько каналов 4 для подачи проволоки в качестве источника капель 5. Генератор 6 импульсов выполнен в виде проходящего через ось корпуса 1 пьезокерамического вибратора. На рабочем конце генератора капель установлен стальной диск 7 с отверстиями 8 под проволоку, оси которых сходятся V-образно с возможностью образования капель 5.
В качестве генератора 6 импульсов может быть использован актюатор АМП-2-42, имеющий резонансную частоту 3838 Гц, максимальное перемещение при напряжении 100 В - 210 мкм. Стальной диск 7 - это дополнительная масса 70 г актюатора, диаметр диска 34 мм, толщина 10 мм, необходима для доведения частоты вибрации до необходимого значения.
Генератор капель металла работает следующим образом.
Проволока подается через направляющие каналы 4 к стальному диску 7, где воспринимает колебания от генератора 6 импульсов. Металлическая проволока плавится лазерным лучом (на чертеже не показан), на конце проволоки дробится на мелкие капли, которые отрываются и, проходя через зарядное устройство, отклоняющую систему, занимает требуемое положение на создаваемом изделии.
Анализ аналогов показывает, что предлагаемое решение соответствует критерию «новизна», а испытания на модели подтверждают его промышленную применимость.