РДТТ конструкции технологии материалы

timochka, May 15 2003, 11:14:

У кого есть идеи по улучшению методики испытаний ? Надо бы единую методу проверки качества керамических сопел создать.

 

А что говорит наука: напряжения в материале при резком охлаждении и резком нагревании сильно отличаются? Ты считаешь, что твоего испытания недостаточно?

Для испытаний на нагрев наверно лучше делать трубку, заливать в неё карамель и сжигать. Но как сделать ровную трубку с однородными стенками?

Serge77, May 15 2003, 11:35:

timochka, May 15 2003, 11:14:

У кого есть идеи по улучшению методики испытаний ? Надо бы единую методу проверки качества керамических сопел создать.

 

А что говорит наука: напряжения в материале при резком охлаждении и резком нагревании сильно отличаются? Ты считаешь, что твоего испытания недостаточно?

Для испытаний на нагрев наверно лучше делать трубку, заливать в неё карамель и сжигать. Но как сделать ровную трубку с однородными стенками?

 

Наука говорит что ей температура пофиг (почти) Главное температурный градиент!
По уму надо проверять ударную прочность, статическую прочность и температурный удар. Но наверняка все это можно совместить. Вопрос как? Ударную прочность традиционно проверяют роняя груз острой формы на стандартный образец. Могу поглядеть стандартные размеры для испытаний керамики в радиотехнической промышленности.


       \/ - падающий груз.

[[[[[]]]]] - образец опертый по краям
^           ^

Можно для начала установить такую методу испытаний раскаляем образец до красного свечения вынимаем и когда образец остывает до темно красного свечения кидаем в сосуд с водой. Сушим повторяем еще раз. Потом роняем на образец груз 100 грамм (надо будет подобрать сколько должно быть достаточно), груз стальной клинообразный. Удар в боковую поверхность в радиальном направлении. Если образец выдерживает значит керамика правильная. Образцы в форме цилиндра высотой 15 мм (± 1 мм), внешн. диаметром 20 мм (± 1 мм), с отверстием диаметром 8 мм (± 1 мм). Т.е. прототип вставки в сопло. Образец после испытаний в утиль.

Как идея ?

timochka, May 15 2003, 11:52:

> Наука говорит что ей температура пофиг (почти) Главное температурный градиент!

 

Но напряжения в блоке при резком нагревании наверное будут отличаться от напряжений при резком охлаждении? По крайней мере, направление вектора будет другое, а значит и воздействие на материал. Я об этом спрашивал.

Serge77, May 15 2003, 12:02:

timochka, May 15 2003, 11:52:

> Наука говорит что ей температура пофиг (почти) Главное температурный градиент!

 

Но напряжения в блоке при резком нагревании наверное будут отличаться от напряжений при резком охлаждении? По крайней мере, направление вектора будет другое, а значит и воздействие на материал. Я об этом спрашивал.

 

В принципе да, если образец конечных размеров, т.к. будет влиять форма. В идеале охлаждать надо боковую поверхность тогда распределение температур будет похожее. Или уж греть ТОЛЬКО канал газовой горелкой, но тогда нужна горелка. Можно конечно и разорится, она 100 руб стоит китайская.

Serge77, May 15 2003, 11:35:

А что говорит наука: напряжения в материале при резком охлаждении и резком нагревании сильно отличаются? Ты считаешь, что твоего испытания недостаточно?

Для испытаний на нагрев наверно лучше делать трубку, заливать в неё карамель и сжигать. Но как сделать ровную трубку с однородными стенками?

 

так и поступил. Снимки готовы. Накануне выложу. Заморока только заснять распиленный двигатель. но предварительно могу сказать, что керамика этот режим держит на ура. А поскольку большинство таких двигателей одноразовое, можно кричать, что это материал выбора. Ну уж всяко лучше цемента.

Demonos, May 15 2003, 17:28:

Serge77, May 15 2003, 11:35:

А что говорит наука: напряжения в материале при резком охлаждении и резком нагревании сильно отличаются? Ты считаешь, что твоего испытания недостаточно?

Для испытаний на нагрев наверно лучше делать трубку, заливать в неё карамель и сжигать. Но как сделать ровную трубку с однородными стенками?

 

так и поступил. Снимки готовы. Накануне выложу. Заморока только заснять распиленный двигатель. но предварительно могу сказать, что керамика этот режим держит на ура. А поскольку большинство таких двигателей одноразовое, можно кричать, что это материал выбора. Ну уж всяко лучше цемента.

 

Тут только одна штука. Надо-бы хотя-бы приблизительно контролировать температуру. При прокаливании можно ориентироваться на цвет свечения. А вот при сжигании внутри карамели это сложнее, карамель она разная получается у многих, особенно у начинающих.

Demonos попробуй накалить на пламени плиты и бросить в воду. Мне интересно насколько наши методики дают сопоставимые результаты.

Вопрос.
Кто имел опыт работы с кевларовой нитью и углепластиком.
Интересует:
Методика обработки и склеивания
Свойства материала. Опыт эксплуатации корпусов и деталей двигателей, сопел.
Устроит и линк на то где это описывают.

Где заказать - это не вопрос
http://www.ortho-titan.com/catalog/mat/index-7.htm
http://www.ortho-titan.com/catalog/mat/index-8.htm
http://www.balem.ru/argon/catalog

timochka, May 15 2003, 19:37:

Demonos попробуй накалить на пламени плиты и бросить в воду. Мне интересно насколько наши методики дают сопоставимые результаты.

 

Нашол тут несколько фотографий , к ракетам и двигателям не относятся, но тепловой удар и керамика в них присутствуют http://www.angelo.edu/faculty/kboudrea/dem...zinc+sulfur.htm

Попробовал порошок огнеупорного кирпича + жидкое стекло. Испытаний-то толком не было, просто пальцами скатал шарик диам. ~ 10 мм, ночь простоял на слабом огне, на рассекателе, потом взял на работу и раскалил его бензиновой горелкой до оранжевого свечения. Из розоватого стал практически белым, трещин не появилось. Усадка, если она и имела место, на глаз не заметна. Иголка при сильном нажиме оставляет белый штрих, звук - как по керамической плитке. В воду не кидал.


Предварительно: прочность, как для сопла, вполне достаточна, можно пробовать.

timochka, May 15 2003, 17:37:

br>Demonos попробуй накалить на пламени плиты и бросить в воду. Мне интересно насколько наши методики дают сопоставимые результаты.

 

Попробовал. Абсолютно тоже самое. Раскаленное сопло очень неохотно отдает тепло. Прочное.
Ашшо слепил руками трубку из глины и прокалил влажной. Вся потрескалась. При повторном прогреве бросил в воду - через пару секунд вытащил и спокойно раздавил рукой в мокрый черно-розовый песок.
Но только это по моему не испытания, а опыт из разряда бульбаристоров.
К Full-Scale - Вот ещё пробовал как-то направить струю газового карандаша на глиняную чашку с глазурью. Так вот она при нагреве лопнула...

Алексей, Чернигов,May 15 2003, 20:31:

Попробовал порошок огнеупорного кирпича + жидкое стекло. Испытаний-то толком не было, просто пальцами скатал шарик диам. ~ 10 мм, ночь простоял на слабом огне, на рассекателе, потом взял на работу и раскалил его бензиновой горелкой до оранжевого свечения. Из розоватого стал практически белым, трещин не появилось. Усадка, если она и имела место, на глаз не заметна. Иголка при сильном нажиме оставляет белый штрих, звук - как по керамической плитке. В воду не кидал.

 

Попробуй изготовить трубку или сопло и испытать в экстримальных условиях (карамель, горелка). А заодно напиши сколько времени занял процесс, как делал порошок, в какой консистенции мешал. Это не праздный интерес. Я всё мечтаю разработать что-то для не имеющих постоянного доступа к токарному станку. Вроде мои сопла себя проявили достаточно, и вообще Full-scale доказал, что на них можно летать. Но мне хочется, чтоб эти сопла и по виду не уступали стальным. Вот появился у меня такой тараканчик. При этом не малую роль играет дешевизна, доступность, простота. Не реально, если цена изделия будет выше 20ти евробаксов (пример - материалы используемые в стоматологии) или если его изготовление будет связано с наличием особо сложных/дорогих приборов или занимать очень много времени. Лучше заказать на заводе.
С глиной пока вышел на уровень пать сопел/вечер. С печкой видимо можно пока глина не кончится. Себестоимость сопла с учетом материалов 19-22коп (без учёта газа, электричества или дров).

Композитная замазка для глушителей. Продается в автомомагазинах. По аннотации - после застывания "может обрабатываться как обычная сталь". Цена - 60 р.
Композитный клей термостойкий для склеивания фарфора стали и прочего и прочего. На вид - обычная замазка, отвердевает от влаги воздуха. Цена - 40 р.
Вечерком посмотрю что они умеют.

Повторюсь по вопросу обработки компитных материалов - карбона (углеволокно, углелента, стеклоткань с углепластиком) - кто нибудь делал на этих материалах корпус двигателя?
Есть технология наработанная?

Про стеклоткань.  http://www.mysail.km.ru/teopia/all_teoria/...teklo.htm<br />

Алексей, Чернигов,May 15 2003, 20:31:

Попробовал порошок огнеупорного кирпича + жидкое стекло. Испытаний-то толком не было, просто пальцами скатал шарик диам. ~ 10 мм, ночь простоял на слабом огне, на рассекателе, потом взял на работу и раскалил его бензиновой горелкой до оранжевого свечения. Из розоватого стал практически белым, трещин не появилось. Усадка, если она и имела место, на глаз не заметна. Иголка при сильном нажиме оставляет белый штрих, звук - как по керамической плитке. В воду не кидал.


Предварительно: прочность, как для сопла, вполне достаточна, можно пробовать.

 

А ты его сушил предварительно ? У меня к такой смеси только один вопрос - прочность. Огнеупорность у нее просто по умолчанию Усадку надо линейкой мерять. Т.к. 5 % усадка это уже не мало, но на глаз еще не заметно.

Demonos, May 16 2003, 01:36:

Я всё мечтаю разработать что-то для не имеющих постоянного доступа к токарному станку. Вроде мои сопла себя проявили достаточно, и вообще Full-scale доказал, что на них можно летать. Но мне хочется, чтоб эти сопла и по виду не уступали стальным. Вот появился у меня такой тараканчик. При этом не малую роль играет дешевизна, доступность, простота. Не реально, если цена изделия будет выше 20ти евробаксов (пример - материалы используемые в стоматологии) или если его изготовление будет связано с наличием особо сложных/дорогих приборов или занимать очень много времени.

 

Керамика вполне нормальные сопла дает пока диаметр не большой. Для большого диаметра становится недостаточно статической прочности. Всеж давление его ого-го нагружает. Выход в том что-бы делать не все сопло, а только вставку в критику.

Udjin, May 16 2003, 06:39:

Повторюсь по вопросу обработки компитных материалов - карбона (углеволокно, углелента, стеклоткань с углепластиком) - кто нибудь делал на этих материалах корпус двигателя?
Есть технология наработанная?

Про стеклоткань.  http://www.mysail.km.ru/teopia/all_teoria/...teklo.htm<br />

 

Не торопись. народ тут не круглыми сутками.

По стеклоткани - у меня есть опыт. По углеткани/волокну и СВМТ только теоритические знания + книжка переводная (справочник для инженеров Composites Handbook).

А что конкретно ты хочешь узнать?

Вот оценочные характеристики http://timochka3.narod.ru/composite.html

timochka, May 16 2003, 09:00:

По углеткани/волокну и СВМТ только теоритические знания + книжка переводная (справочник для инженеров Composites Handbook).

 

А в этой книжке для нас много полезного? Может её отсканировать? Оглавление можешь выложить?

Serge77, May 16 2003, 09:52:

timochka, May 16 2003, 09:00:

По углеткани/волокну и СВМТ только теоритические знания + книжка переводная (справочник для инженеров Composites Handbook).

 

А в этой книжке для нас много полезного? Может её отсканировать? Оглавление можешь выложить?

 

Там справочник по технологии и применению композитов для инженера. 2 тома. В принципе он мне интересен. Оглавление отсканю.

Результат тестирования двух материалов.

Холодная сварка "Алмаз"
Металлополимерная композиция.
По аннотации прочность клеевого соединения со сталью 65ХГ СА при S 1 кв.см.
сдвиг 19 МПа
сгиб 24 МПа
равномерный отрыв 38 МПа
при температуре 140 С

Композит технологичен - легко лепится, прилипает к поверхностям, даже к влажным.
После застывания прочен, сверлится, не ломается ни руками ни хирургическим зажимом.
Содержит эпоксидные и аминовые смолы.

Застыл за обещанные 3 часа, а еще через три часа пластина толщиной 3 миллиметра была
подвергнута термическому испытанию.

Источник тепла - газовая горелка (450 - 500 градусов). При разогреве контрольная пластина загорелась. Время до возгорания - 7 секунд. Горела с копотью.
После удаления горелки продолжала сильно чадить.
Остужение - струя воды. Пластина не разрушилась. Но только благодаря покрывавшей ее "корочке"
Поскольку в пальцах начала крошится. На изломе - черная пористая зола.

Предварительняй вывод. Весьма неплоха доля склеивания и работает при температурах не превышающих температуры воспламенения связующих смол. (вклеивание торцов? сопла по наружному стыку?)

Материал: Металлосикиликатная композиция Политерм Лекар.
Продается в автомагазинах. Заявляется рабочая температура до 850 градусов.
Черный порошок(похоже окислы хрен пойми чего) с занесенным в материал пластификатором(отвердителем?), в гермотаре.
Отвердитель пахнет аммиаком.
Довольно тяжело лепить из него что нибудь осмысленное. Даже подготовленная смесь так и норовит рассыпаться в руках.
После 3 - х часовой просушки при комнатной температуре контрольная пирамида была подвержена первому испытанию на прочность.
Испытание провалила - расыпалась на кусочки прямо в зажиме.

Но, после того как один из фрагментов был обожжен на протяжении 25 - 30 секунд в пламени газовой горелки (кончики зажима и фрагмент - до малинового цвета) его свойства изменились к лучшему.
При разогреве газов я не заметил.
Осхлаждение фрагмента не оказало никакого воздействия на него.
Разломить ни руками ни пассотижами с усилием "почти со всей дури (кисть - 75 килограмм)" мне его не удалось.

Предварительный вывод:
Материал должен работать в соплах как вставка или как сопло. Нужно его отформовать и поработать с ним в реальном двигателе.

Фасовка 200 грамм. Производитель- ООО Техно-Базис, 109033, Москва, Самокатная 2 а.

По композиции "огнеупорный кирпич - жидкое стекло".


Про предварительную сушку не совсем понял: я думал, что если образец продержать ночь на рассекателе газовой плиты, то после этого он может считаться предварительно высушенным. Или ты имел в виду сушку при комнатной температуре? Если да, то такой сушки не было. Скатал шарик на работе, домой принес, и как только жена плиту освободила вечером, туда его и поместил. Шарик был еще сырой, точно. Температура на рассекателе была около ста градусов: тестовая капелька воды возле шарика не вскипала, но бесшумно и быстро испарялась. А каление образца бензиновой горелкой до оранжевого свечения я расцениваю как обжиг. Цвет образца при этом стал почти белым. Иголкой царапается с трудом, только при сильном нажиме. 


Прочность хочу оценить на готовом изделии, а оснастка под мой гидравлический пресс еще пока не готова.

Udjin, May 16 2003, 16:33:

Материал: Металлосикиликатная композиция Политерм Лекар.

 

Как она точно называется? Можешь отсканировать этикетку?

Утром замесил новую дозу и вечером проведу второй этап испытаний.
В калапачек от газового баллона запресовал (уминал 1 - но рублевой монеткой) примерно 8 - 9 миллиметровый столбик композита.
Расскажу что получится.
Лейбл ниже.

Май 17 2003
ВТорой эксперимент
Политерм запресованн в колпачек от газового баллончика. Диаметр соответствует
рублевой монетке.

Сушка первый этап - на кожухе монитора (35 градусов) 4 часа.
Второй этап - микроволновка. Маломощный режим.
Таблица режимов
Мощность Время
125 грамм 5 секунд
Наблюдение показало что пластик формы начал интенсивно испаряться
и фрагменты композита на стенках начали вспыхивать.
Форма была извлечена. Температура формы превышала 100 градусов,
сколько имено - затрудняюсь сказать, тактильно - порядка температуры
плавления олова (жало 100 ваттного паяльника).
Свойства заготовки - снаружи - спеченная корочка толщиной порядка 0,5 мм
(прочность - белый след от иголки),
внутри не спеченный формовочный состав. Запаха не имеет.
Проколото отверстие д 1 мм для отвода газов и продолжена сушка на кожухе монитора.

Предварительный вывод.
Микроволновка годится только для достаточно тонких заготовок
- толщина порядка 1-2 миллиметров и только для предварительной сушки.
Форма должна быть НЕ ПЛАСТМАССОВАЯ. Либо пластик должен быть ну
очень высокотемпературным и предназначен специально для микроволновок.
(кевлар?)

Через 2 часа дополнительной сушки отжигание на пламени газовой грелки.
Задача - отжечь пластиковую форму и отвердить композит.
После отжига верхней половины формы попытка поднять заготовку щипцами - как итог
- заготовка распалась на 2 половины толщиной по 5 миллиметров каждая.
Промежуточный вывод - форма в микроволновке не пропустила микроволновые лучи к телу заготовки,
обработан микроволнами только верхний торец.

Далее обе получившиеся части были оттожены в паламени газововй горелки.
Время обработки - по 5 минут каждая, температура - 400 градусов.

В дальнейшем - деталь 1 и деталь 2.

Деталь 1 имеет трежинки
расположение трещин - радиальное.
Механические свойства.
вес каждой деталли примерно 15 грамм, диметр - 15 миллиметров, толщина - переменная, от 4,5
до 5,5 миллиметров.
Механическое воздействие.
Деталь1 подвергнута воздействию пассатижами с усилием 15 киллограм.
Как итог - после воздействия была легко разломлена по трещине.
На изломе хорошо заметно что в толще композит плохо пропечен, отличается по цвету.
Толщина пропеченой корочки не превышает 0,1 - 0,2 миллиметра.
Пропеченый композит имеет антрацитовый блеск,
не пропеченый - соответствует по цвету исходному
композитному наполнителю.
Решено деталь 2 дополнительно "довести" на электропечи.
А фрагменты детали 1 повторно отжечь на газовой горелке

Температура отжига - 500 градусов, фрагмент проколен на всю толщину,

После термообработки фрагмент довольно тяжело обработать напильником,
разломить не удается. По прочности и по своим физическим свойствам напоминает
углеродную вставку от батареек.

Принято решение деталь номер 2 подвергнуть термообработке горелкой
И продолжить механические испытания.
Электропечь была отключена, деталь остывает при комнатной температуре.
Разогрев (10 минут) и прокаливание на решетке горелкой да темно-краснго цвета (650—730)
Остужение естественным током воздуха.
Прочность
деталь монолитная - сломать не удалось. Усилие порядка 15 килограмм - не сильно, палцами рук.
на излом.
Сверление.
Сверло диаметром 6,5 нормально просерлило заготовку.
Материал достаточно хорошо сверлится (примерно как белый кирпич)
Повторный тест на прочность ослабленной отверстием детали.
2-мя пассатижами, на излом.
При услилии примерно 10 килогармм деталь распалась на три неравных фрагмента.
Хорошо видно что мне опять не удалось добиться равномерного пропечения - встречаются
вкрапления не пропеченного материала, видны каверны внутри деталей. По ним и прошел разлом.
Толщина спеченой корочки антрацитового цвета - порядка миллиметра с обоих сторон детали.
Вывод.
1. Требуется доработка технологии отжига.
2. Материал неплох для формовки.
3. Формовать нужно под давлением, или на вибростоле.
4. Область применения - небольшие внутрикорпусные сопла.
5. Критический канал необходимо формировать заранее - при формовке,
после обработки сверлами или резцами необходимо повторно деталь прокаливать при температуре не ниже
700 градусов.
Нужна высокотемпературная газовая горелка )

> ВТорой эксперимент. Политерм запресованн в колпачек от газового баллончика.

А как его нужно отверждать по инструкции?

>Второй этап - микроволновка.

Микроволновка не годится для нагревания металлосодержащих или электролитсодержащих предметов. А в этой замазке вроде бы есть и то и другое.

>Нужна высокотемпературная газовая горелка )

Насколько высокотемпературная? Обычная кухонная газовая горелка имеет температуру пламени за 1000С, тонкая медная проволка в пламени плавится. Правда объём горячего участка невелик, сопло до 1000С на кухне не нагреешь.

Если сохранить изображение аннотации из форума и открыть его локально - то инструкция хорошо читаема.
Енжин форума масштабирует подгружаемые рисунки ...

Гарелочка нужна наверное градусов так 1200 - 1500, чтобы добиться спекания по всей толще материала
или даже оплавления. У меня дома газовой печки нет - пока пользую насадку на газовый баллон.

Микроволновка, кстати, более чем годится для нагрева сего констуркта, вот только жалко ее )
СВЧ-печи для закаливания на производстве то работают.