Медная втулка

Медная втулка - это цветной медный прокат. Поперечное сечение втулки представляет собой круг с внутренней полостью. Медные втулки эксплуатируют в разных сферах промышленного производства. Их используют, для увеличения срока действия, в механизмах, которые работают «на трение и скольжение». Втулки играют роль расходного материала, защищая от износа основные действующие механизмы и агрегаты.

В промышленности используют медные втулки с диаметром от 50 мм до 1000 мм.

Медная втулка применяется в виде детали вращения либо качения, устойчива к коррозии.

В зависимости от способа использования различают: закрепительные, уплотнительные, подшипниковые и переходные втулки.

Положительными свойствами втулок медных, как деталей механизмов и агрегатов, является:

- устойчивость к истиранию;

- антикоррозийная стойкость;

- возможность эксплуатации в широком температурном спектре;

- прочность и долговечность;

- относительная дешевизна;

- высокая стойкость к воздействию влажности.

Классификация

Различают несколько видов сортировки втулок по различным критериям.

По методу изготовления изделия:

- отлитые в кокиль;

- отлитые с помощью центробежного литья;

- горячештампованные;

- холодноштампованные.

По конструкционным особенностям:

- наличие канавки;

- наличие буртика;

- гладкая.

По способу соединения:

- резьбовые;

- сплошные.

По внешнему виду изделия:

- конус;

- цилиндр;

- совмещенные.

По методу использования:

- уплотнительные;

- переходные;

- подшипниковые;

- закрепительные и пр.

Производство

Медные втулки изготавливают с химсоставом по ГОСТ 859-2001. К таким сплавам относятся: М1р, М0, М1ф, М1, М2, М3. Данные сплавы различаются не только по химическому составу, но и по техническим характеристикам, которые определяют их сферу применения.

Способ получения медных втулок - штамповка, литье (в кокиль, центробежное). Каждый из приведенных способов изготовления предусматривает предварительную механическую обработку.

Наиболее распространенным методом изготовления втулок служит центробежное литье. Этот метод позволяет производить изделия высокого качества с улучшенными механическими показателями и высокой плотностью. К тому же такие втулки имеют невысокую себестоимость.

Метод центробежного литья втулок основан на том, что заполнение формы сплавом меди и последующее затвердение изделия проходит под воздействием центробежных сил, которые значительно превосходят силу тяжести.

Во время технологического процесса твердые частицы металла, касаясь стенок формы, оказываются прижатыми к ней и уже не всплывают. Метод центробежного литья один из наиболее распространенных методов получения отливок. Чаще всего метод используется для изготовления пустотелых отливок. Сначала расплавленным медным сплавом заполняют форму, которая вращается, а затем воздействуют на нее центробежной силой. Производственный процесс центробежного литья реализуется на литейных центробежных машинах. Форма втулки производит вращение относительно наклонной оси, горизонтальной либо вертикальной.

Наиболее часто для производства втулок применяют метод горизонтального вращения. В этом случае наружная поверхность втулки формируется на внутренней поверхности изложницы, а внутренняя ? под действием центробежных сил.

Горячий медный сплав заливают в форму, которая непрерывно при этом вращается, через специальный желоб. Металл растекается по изложнице и, под воздействием центробежных сил, формируется во втулку с внутренней полостью. Затем металлу дают затвердеть и извлекают втулку из изложницы. Такой технологический процесс отличается высоким коэффициентом выхода годного, практически 100%.

Если изготавливают втулки со свободной поверхностью в виде параболы, то форму перемещают относительно вертикальной оси. В этом случае процесс изготовления втулки осуществляется под действием центробежных, а также гравитационных сил.

Медные втулки, сформированные под действием центробежного литья, отличает:

- высокая плотность;

- отсутствие раковин в металле;

- отсутствие в металле втулки посторонних включений.

Согласно договоренности с заказчиком втулки могут быть изготовлены по специальным требованиям. А именно, с включением в технологический процесс дополнительных  операций: термообработки, механообработки, фрезерования, шлифования, сверления отверстий, нарезание резьбы, покрытие поверхности.

Втулка М1

Это изделие, изготовленное из медного сплава М1. Такой сплав характеризуется высоким содержанием меди. Количество примесей в нем не превышает 0,1% процента, на что указывает цифра 1 в марке.

Химсостав сплава соотносится с ГОСТ 859-2001. Содержит, в процентном отношении: до 99,9 меди, до 0,002 никеля, до 0,004 серы, до 0,002 мышьяка, до 0,005 свинца, до 0,004 цинка, до 0,003цинка, до 0,05 кислорода, до 0,002 сурьмы, до 0,001 висмута, до 0,002 олова, 0,005 железа.

Приведем некоторые физические характеристики втулки медной М1 при температуре 20°C:

- коэффициент трения с использованием смазки - 0,011;

- коэффициент трения без использования смазки - 0,43;

- плотность сплава - 8940 кг/м³;

- значение коэффициента теплопроводности - 387 Вт/(м•град);

- модуль упругости 1-го рода - 1,28•10-5 МПа;

- теплоемкость металла - 390 Дж/(кг•град);

- электрическое сопротивление сплава - 17,8•109 Ом•м.

Применяются втулки из медного сплава марки М1 в виде деталей различных приборов, механизмов, авиатехники и пр.

Втулка М2

Это изделие, изготовленное из медного сплава М2, который характеризуется высоким содержанием меди. Количество примесей в нем не превышает 0,2 процента, на что указывает цифра 2 в маркировке.

Химсостав сплава соотносится с ГОСТ 859-2001. Металл содержит, в процентном отношении: до 99,8 меди, до 0,2 никеля, до 0,01 серы, до 0,01 мышьяка, 0,01 свинца, до 0,05 железа, до 0,07 кислорода, не более 0,005 сурьмы, до 0,002 висмута, 0,05 олова.

Приведем некоторые физические характеристики втулки медной из сплава М2:

- коэффициент трения с присутствием смазочных материалов - 0,011;

- коэффициент трения без смазки - 0,43.

Втулки из медного сплава марки М2 хорошо поддаются механической обработке.

Втулка М3

Это изделие, изготовленное из технического медного сплава М3. Такой сплав получают путем огневого рафинирования черновой меди или вторичной переплавки. Цифра 3 в марке сплава, стоящая за буквой «М», отражает чистоту медного сплава.

Химсостав сплава соотносится с ГОСТ 859-2001. Такой сплав содержит, в процентном отношении: не менее 99,5 меди, до 0,2 никеля, до 0,01 серы, до 0,01 мышьяка, до 0,05 свинца, 0,05 железа, до 0,003 висмута, 0,08 кислорода, не более 0,05 сурьмы и 0,05 олова.

Детали, изготовленные из сплава М3, отличает высокая прочность в сочетании с пластичностью, антикоррозийная стойкость и достаточно низкая себестоимость.

Применение

Область применения втулок из меди достаточно широка. Эти детали эксплуатируются в различных приборах (измерительных, медицинских, электронных); как детали автомобилей, самолетов, компьютеров, космических кораблей и прочее.

Если немного уточнить, то медные втулки являются частью подшипников скольжения, которые функционируют под высоким давлением. Также втулки используют в узлах трения механизмов, насосах, функционирующих в морской воде, нажимных и шпиндельных гайках. Кроме этого они являются частью узлов механизмов, которые постоянно подвержены воздействию пара, воды либо топлива в жидком состоянии.

Поставщик: ООО РТГ "МетПромСтар"