Analysis of the technological and morphological peculiarities of bronzed powders production from the swarf wastes

Andrij Morozov

doi:10.15587/2312-8372.2019.163794

Автор(и)

Andrij Morozov Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0001-5769-489X

DOI:

https://doi.org/10.15587/2312-8372.2019.163794

Ключові слова:

бронзувальні порошки, стружкові відходи, прокатний комбайн, морфологічні ознаки, пластична деформація, тонка структура

Анотація

Об’єктом дослідження є технологія практичного одержання металевих порошків із стружкових відходів алюмінієвої бронзи з подальшим їх використанням у якості пігментів для поліграфічних процесів. В ході досліджень було виявлено, що розвинута поверхня стружкових частинок, багаточисельні дефекти у вигляді макро- і мікротріщин, розщеплень та пор, специфічний мікрорельєф є сприятливими передумовами для їх подрібнення. Експериментальні напрацювання тонкої структури показали, що в процесі подрібнення стружки за рахунок додаткової пластичної деформації щільність дислокацій і величина мікровикривлень кристалічної решітки порошкових частинок збільшується. Застосування прокатного комбайна з набором вібросит дало можливість використовувати в подальшому тонке подрібнення стружкових відходів. Дослідження форми і стану поверхні на оптичному і растровому мікроскопах надали необхідну інформацію для пояснення процесів, які відбуваються при подрібненні стружки. Отриманий результат показав, що мікродослідження зони стружкоутворення в БрАЖ 9-4 дало можливість вивчити механізм текстурування структурних складових альфа-фази, евтектоїда в утвореній стружці. Це дозволило прогнозувати характер змінення останніх при подрібненні. Аналіз характеру руйнування поверхні стружкових елементів алюмінієвої бронзи у процесах подрібнення дозволив підтвердити успадковування морфологічних, структурних та фізико-хімічних закономірностей останніх знов утвореними частинками порошку. А також можливість отримання дисперсного металевого пігменту для використання в поліграфії. Одержані позитивні результати надали змогу реалізувати експериментальні напрацювання з використання стружкових відходів кольорових сплавів для виготовлення металевих порошків. Завдяки цьому можливо вибіркове подрібнення стружкових частинок до потрібного розміру і використовувати отримані порошкові фракції по призначенню. Вказані відходи можуть бути вельми перспективним сировинним матеріалом для їх використання, незважаючи на масштаби утворюваних металевих стружкових відходів легованих кольорових металів і сплавів, особливо в умовах розвитку в Україні новітніх ресурсозберігаючих технологій.

Біографія автора

Andrij Morozov, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра технології поліграфічного виробництва

Посилання

Ogura, K. (2006). Technology for Powder Production and Evaluation of Powders. Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, 53 (4), 340. doi: http://doi.org/10.2497/jjspm.53.340
Frykholm, R., Takeda, Y., Andersson, B.-G., Carlström, R. (2016). Solid State Sintered 3-D Printing Component by Using Inkjet (Binder) Method. Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, 63 (7), 421–426. doi: http://doi.org/10.2497/jjspm.63.421
Zhang, Y., Ye, H., Liu, H. (2012). Preparation and characterization of blue color aluminum pigments Al/SiO2/PB with double-layer structure. Powder Technology, 217, 614–618. doi: http://doi.org/10.1016/j.powtec.2011.11.035
Kitsomboonloha, R., Bera, T., Dutta, J. (2008). Direct Synthesis of Anisotropic Metal Particles by Ink Jet Printing Technique. Advanced Materials Research, 55-57, 585–588. doi: http://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.55-57.585
Kronberger, R., Wienstroer, V. (2017). 3-D printer FSS using printing filaments with enclosed metal particals. Progress in Electromagnetics Research Symposium-Fall (PIERS-FALL). Singapore. doi: http://doi.org/10.1109/piers-fall.2017.8293245
Ishida, Y., Nakagawa, G., Asano, T. (2007). Inkjet Printing of Nickel Nanosized Particles for Metal-Induced Crystallization of Amorphous Silicon. Japanese Journal of Applied Physics, 46 (9B), 6437–6443. doi: http://doi.org/10.1143/jjap.46.6437
Voloshin, V. S. (2007). Priroda otkhodoobrazovaniya. Mariupol: Renata, 666.
Babaei, V., Hersch, R. D. (2016). Color Reproduction of Metallic-Ink Images. Journal of Imaging Science and Technology, 60 (3), 305031–3050310. doi: http://doi.org/10.2352/j.imagingsci.technol.2016.60.3.030503
Martin, J. H., Yahata, B. D., Hundley, J. M., Mayer, J. A., Schaedler, T. A., Pollock, T. M. (2017). 3D printing of high-strength aluminium alloys. Nature, 549 (7672), 365–369. doi: http://doi.org/10.1038/nature23894
Liu, X., Tarn, T.-J., Huang, F., Fan, J. (2015). Recent advances in inkjet printing synthesis of functional metal oxides. Particuology, 19, 1–13. doi: http://doi.org/10.1016/j.partic.2014.05.001
Kyrychok, P. O., Roik, T. A., Morozov, A. S., Savchenko, K. Yi. (2009). Perspektyvy vykorystannia struzhky aliuminiievoi bronzy v polihrafichnykh protsesakh. Tekhnolohiia i tekhnika drukarstva, 3, 81–89.
Morozov, A. S., Savchenko, E. I. (2008). Ispol'zovanie metallicheskikh pigmentov pri izgotovlenii etiketki i upakovki. Upakovka, 2, 28–31.
Morozov, A. S., Ivasenko, M. V., Shakhovaia, O. V. (2013). Obrobka metalizovanykh koloidnykh system. Tekhnolohiia i tekhnika drukarstva, 2, 47–53.
Morozov, A. S. (2012). Pat. No. 68391 UA. Metalizovana farbova plivka. MPK: C09D 11/20 (2012.01). No. u201110329; declareted: 23.08.2011; published: 26.03.2012, Bul. No. 6.