Способ изготовления трубчатого композиционного проницаемого элемента

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБЧАТОГО КОМПОЗИЦИОННОГО ПРОНИЦАЕМОГО ЭЛЕМЕНТА(71) Заявитель Научно-исследовательский институт порошковой металлургии с опытным производством(73) Патентообладатель Научно-исследовательский институт порошковой металлургии с опытным производством(57) Способ изготовления трубчатого композиционного проницаемого элемента, включающий намотку слоев металлического полотна на оправку по спирали и последующее прессование, отличающийся тем, что намотку первого слоя осуществляют путем навивки металлической проволоки диаметром /(5-20), шагом(0,-0,3), намотку последующих слоев осуществляют в виде ленты шириной (0,2-0,5) с нахлестом /2,используя металлические сетки, причем предпоследний слой выполняют из металлической вязаной сетки, а последний слой - намоткой проволоки диаметром /(0-40) и шагом (0,5-0,2), где- диаметр проницаемого элемента, - шаг навивки или намотки. 3554 1 Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении фильтрующих элементов, дренажных систем, тепловых труб, пылесборников и т. д. в энергетической, химической, пищевой, легкой промышленности. Известны различные способы изготовления пористых проницаемых элементов из различных материалов(сетки 1-2, проволоки 3-5, а также композиций 6) путем навивки 3 или намотки 6 этих материалов на стержень с последующим прессованием в горячем 6 или холодном состоянии 7. Известен способ изготовления трубчатых изделий из композиционных материалов 6, включающий операцию намотки на оправку волокон по винтовой спирали и последующее обжатие с нагревом до 500 . Недостатком данной технологии является совмещение операций обжатия и нагрева, что приводит к усложнению оборудования. Кроме того, такая технология не позволяет применять для создания композиций материалы, разлагающиеся при нагреве до 500 С. Известен также способ изготовления фильтрующего элемента путем холодного прессования пористых заготовок, сформированных из перекрещивающихся растянутых проволочных спиралей 4. Однако принципиальным недостатком данной технологии, непозволяющим получать изделия с широким диапазоном гидродинамических свойств (тонкость фильтрации, равномерное порораспределение и т. д.), является применение волокон. Наиболее близким к заявляемому способу изготовления трубчатых композиционных проницаемых элементов является способ изготовления пористых оболочек из металлического сетчатого полотна путем навивки слоев полотна на оправку и сжатия их в холодном состоянии, одновременно со сжатием проводят сварку точечным или прерывистым швом 7. Однако такая технология предусматривает наличие дорогостоящего нагревательного оборудования, кроме того, нагрев сетчатого полотна снижает его прочностные свойства (снимается наклеп нагартованной проволоки сетки). Технической задачей изобретения является повышение эксплуатационных характеристик фильтра(трубчатого проницаемого композиционного элемента). Поставленная техническая задача решается тем, что в способе изготовления трубчатого композиционного проницаемого элемента (ТКПЭ), включающем намотку слоев по спирали и последующее прессование, первый слой получают путем навивки металлической проволоки диаметром (5-20), шагом (0,1-0,3) на оправку, следующие слои наматывают в виде ленты шириной (0,2-0,5) с нахлестом /2 из металлических сеток, предпоследний слой выполняют из вязаной металлической сетки, а последний из проволоки диаметром /(10-40) путем намотки шагом (0,05-0,2), где- диаметр проволоки- диаметр проницаемого элемента- шаг навивки или намотки- ширина ленты. Сущность изобретения заключается в следующем первый слой является армирующим и служит дли придания ТКПЭ необходимой осевой и радиальной жесткости и в то же время обеспечивает необходимую площадь фильтрации. Параметры намотки ленты из сеток обеспечивают равномерность порораспределения и создания достаточной силы зацепления слоев друг с другом. Вязаная сетка характеризуется хорошей формуемостью и вместе с последним слоем проволоки служит для фиксации армирующего и фильтрующих слоев. Последний слой из проволоки обеспечивает повышение жесткости ТКПЭ и грубую фильтрацию. Данная технология позволяет получать фильтры, аэраторы и т. п. изделия с широким диапазоном свойств, а использование композиций из различных материалов дает возможность осуществлять многоуровневую очистку жидкостей и газов. Например, размер пор ТКПЭ, полученного по данной технологии, варьируется от 1-10 мкм до 300-500 мкм. На фиг. 1 представлен чертеж ТКПЭ, применяемого в качестве дренажного колпачка. На фиг. 2 приведена его фотография. Пример. ТКПЭ, используемый для дренажных систем водоподготовки на ТЭЦ, ГРЭС (дренажный колпачок), выполнен по следующей технологии 1. В качестве армирующей проволоки использовали проволоку диаметром 4 мм из стали 1810. Шаг навивки 0,5 см 1. 2. В качестве второго и третьего слоя использовали вязаную металлическую сетку из стали 031810 ТВИ (количество проволок в жгуте - 8, диаметр проволоки - 40 мкм, 6 класс вязальной машины). Ширина ленты 5 см, наматывается в 5-6 слоев с нахлестом 2,5 см 2. 3. Последний слой получали путем намотки металлической проволоки диаметром 1 мм из стали 10 Х 18 Н 10 с шагом 0,5 см 4. 4. Прессовали заготовку методом изостатического формования давлением 50-70 МПа. Технический эффект изобретения эксплуатационный тонкость фильтрации 120-250 мкм 3554 1 технологический отсутствие термической обработки изделия, высокая производительность метода, минимальные отходы при производстве. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.