Ультразвуковое формообразование тонкостенных протяженных пьезокерамических цилиндров

• Автор: Рытов, Евгений Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.06, 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 92 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ФИЗИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВИБРАЦИОННОГО ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКОВ

1.1 .Вибрационное низкочастотное формообразование

1.2.Ул ьтразвуковое формообразование

1.3.Выбор способа формообразования

1 АПостановка задач исследования

Глава 2. ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ФОРМООБРАЗОВАНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ

2.1 .Акустические свойства уплотняемой среды

2.2.Статическое прессование цилиндрического изделия из порошка в закрытой прессформе

2.3.Влияние ультразвука

Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА УЛЬТРАЗВУКОВОГО ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИХ ЦИЛИНДРОВ
3.1 .Выбор материала и типа изделия
3.2.Изготовление опытных образцов
3.3.Исследование структуры пьезокерамических цилиндров
Глава 4. ТЕХНОЛОГИЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО
ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ ПРОТЯЖЕННЫХ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИХ ЦИЛИНДРОВ
4.1.Технологические режимы формообразования пьезокерамических цилиндров
4.2. Оптимизация технологии формообразования пьезокерамических цилиндров
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
СПИСОК ОСНОВНОЙ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Глава 1. Глава 2. Глава 3. Глава 4. В технологическом процессе изготовления пьезокерамики формообразование является одной из важнейших операций, в значительной степени определяющей эксплуатационные характеристики пьезокерамических элементов (ПКЭ) - излучателей и приемников звука (ультразвука). ПКЭ сложной конфигурации, определяют актуальность поисков и разработки новых способов формообразования. Теоретическими и экспериментальными работами последних лет показана эффективность использования в процессе формообразования изделий из мелкодисперсных металлических и неметаллических порошков вибраций в широком диапазоне частот - от сотен Гц до десятков кГц. Применительно к формообразованию изделий из мелкодисперсных неметаллических порошков лучшие результаты получены при использовании ультразвуковых колебаний (УЗК), т. В то же время предложенный в ряде работ физический механизм ультразвукового формообразования носит качественный характер и реализован применительно к образцам сравнительно простой геометрической формы, например пьезокерамическим элементам в форме диска. Актуальной задачей является разработка технологических режимов ультразвукового формообразования, обеспечивающих создание ПКЭ сложной конфигурации с высокими значениями электрофизических параметров, а также повышение производительности разработанного процесса. Разработка новой физической модели ультразвукового формообразования пьезокерамики и ее применение для создания технологии изготовления ПКЭ сложной конфигурации - тонкостенных протяженных цилиндров. Разработана новая физическая модель ультразвукового формообразования пьезокерамики. Рассчитана зависимость плотности формуемого изделия от величины статического давления и акустических параметров. Получено распределение плотности по высоте изделия в форме цилиндра. На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований созданы ПКЭ повышенной надежности с высокими значениями эксплуатационных характеристик. Разработаны технологические режимы ультразвукового формообразования ПКЭ в форме тонкостенного протяженного цилиндра. Исследованы основные эксплуатационные характеристики полученных ПКЭ в слабом и сильном электрическом поле. Предложены и реализованы направления оптимизации технологических режимов ультразвукового формообразования тонкостенных протяженных пьезокерамических цилиндров. Распространение продольных акустических волн в уплотняемой заготовке из мелкодисперсного неметаллического порошка, увлажненного пластификатором, описывается нелинейным уравнением состояния для пористой водонасыщенной среды. Воздействие продольных и поперечных акустических колебаний приводит соответственно к достижению необходимой плотности заготовки при пониженном статическом давлении и к изменению условий трения в системе пресс-форма - заготовка, обеспечивающему достижение равно-плотности заготовки. Ультразвуковое формообразование пьезокерамики, осуществляемое по анализируемой конструктивно-технологической схеме, имеет чисто физическую, а не физико-химическую природу.