Металлические полые сферы: инновации машиностроения

Исследовательской группе немецкого фраунгоферовского института производства и современных материалов удалось разработать технологию производства полых металлических сфер с заданными параметрами – диаметром и толщиной стенок.

Новая технология позволит значительно повысить характеристики систем и оборудования – в частности, снизить время реакции клапанов различного назначения.

Металлические шары используются в системах различного назначения. Однако в отдельных случаях необходимо по возможности снизить массу такого шара, сохранив форму – то есть использовать вместо шара полую сферу. Проблема разработки технологии серийного производства таких сфер, особенного малого диаметра, оставалась проблемой для современного машиностроения.

Решить её удалось немецким учёным.

Как сообщает пресс-служба института, им удалось разработать технологию производства полых металлических сфер заданного диаметра – от 2 до 10 мм. При этом они на 40-70% легче цельнометаллических шаров аналогичного диаметра.

В новом технологическом процессе используются шары из полистирола, подвешенные в воздушном потоке над кипящим слоем; на шары распыляется суспензия из металлического порошка и связующего агента.

После того как полистироловые шары покрываются слоем металла необходимой толщины, начинается этап термической обработки. При этом превращаются в газ и удаляются как связующий агент, так и сам полистирол, причём он выходит наружу через поры в металлической поверхности сферы, не нарушая её геометрической целостности.

После этого полые шары выдерживаются при температуре несколько меньшей температуры плавления металла. При этом гранулы металлического порошка спекаются, образуя единую сплошную и при этом геометрически точную сферическую поверхность.

Процесс создания полых металлических сфер завершается их механической обработкой до требуемого класса точности. При этом толщина стенок может составлять от десятых долей до одного миллиметра.