Техника - молодёжи 1959-12, страница 4

-т—

рых условиях жидкость может сохранять форму, не определяемую стенками сосуда. Так, в определенных условиях решающее влияние

на форму жидкости будут иметь капиллярные силы.

Известно, что жидкость в малых объемах, находящаяся на несма-чиваемой поверхности, будет иметь форму шара. Примером этому могут служить капли воды, попадающие на плащ, покрытый водоотталкивающим веществом.

Приведем и второй пример. Если в сосуд с жидкостью погрузить твердую пластинку и немного приподнять ее, то пластинку и жидкость будет соединять плоский столбик жидкости. Причем этот столбик будет иметь форму пластины переменного сечения. Если в жидкость погрузить твердую трубочку и затем немного приподнять зе, то и за ней потянется жидкость в виде кольца-трубочки, толщина стенок которой будет изменяющейся по высоте. Эта форма и возможность ее сохранения обусловлены капиллярными силами.

На форму жидкости могут оказать влияние и кинетические эффекты. Если, например, вращать цилиндрический сосуд вокруг его оси, то поверхность находящейся в нем жидкости не будет плоскостью, а изогнется и будет совладать с поверхностью параболоида вращения, то есть и в этом случае будет иметь определенную форму.

Новый принцип формообразования заключается в том, что желаемая форма мли ее элемент создаются в жидком состоянии за счет эффектов, позволяющих жидкости сохранять форму. В результате процесса кристаллизации эта форма или ее элементы переводятся в твердое состояние. 6 большинстве случаев желаемую форму полностью получить в жидком виде нельзя. Например, жидкость не сохраняет форму пластинки. В этом случае оказывается возможным создать в жидком виде только элемент желаемой формы.

На 2-й странице обложки показан участок жидкого столба, прилегающий к погруженной твердой пластинке в жидкость, а затем приподнятый иад нею. Он является продолжением элемента этой пластинки, но находится в жидком состоянии. Если его охладить и закристаллизовать, то он увеличит первоначальную пластинку в длину. Придав пластинке движение вверх и создав необходимые условия для кристаллизации образующихся жидких элементов, пластинку можно получать непосредственно из жидкости. Таким же путем из жидкости можно получать не только пластины, но и многие другие изделия.

КАК ЭТО ДЕЛАЕТСЯ!

Мы в лаборатории, в которой ученый проводит свои исследования. Она находится в Ленинградском педагогическом институте имени А. И. Герцена. В этой лаборатории нет оборудова

Все известные способы получения изделий из металле можно разделить не четыре группы (слева направо): прокат и волочение, штампование и резание, литье, скрепление сваркой, заклепками, винтами и т. л. Вытягивание из расплава — принципиально новый способ, резко отличающийся от них.

ния, которое можно увидеть в цехах любого металлургического завода. Здесь есть лишь электрические печи да весьма несложные «тянущие» приспособления. Но и этого оказывается вполне достаточно для того, чтобы прямо из жидкого металла получэть трубы, прутковые и листовые материалы.

Совместно с аспирантом Б. М. Гольц-маном, ныне кандидатом физико-математических наук, при содействии декана В. Г. Лужковского и помощи В. Н. Динькова и А. Л. Шах-Будагова профессор А. В. Степанов построил опытные автоматические установки для получения лент и труб из расплавленного алюминия. На них получают ленту шириною до 120 мм. Толщина этой ленты может быть от 0,5 до 1,5 мм. Что же касается ее длины, то она ограничивается лишь условиями съема готовой продукции.

На этих установках изготовляются трубы различных диаметров — от 5 до 100 мм. Толщина стенок труб может быть разной. На установках получают витые трубы эллиптического сечения. С помощью аспирантов А. В. Донского и В. И. Зайцева были получены трубы круглого сечения с ребрами.

— На основе нового принципа формообразования могут быть разработаны различные способы получения изделий непосредственно из жидкого металла,— поясняет А. В. Степанов. — Но я остановлюсь лишь на одном, в котором используются капиллярные эффекты.

На поверхность расплавленного металла помещается пластина, изготовленная из инертного по отношению к расплаву материала. В этой пластине имеется щель, вид и размеры которой должны соответствовать тому изделию, которое желательно получить. Поэтому пластина и называется «поплавок-фор-мообраэс атель». Назначение его — облегчить управление капиллярным эффектом и образование желаемой формы.

Через щель поплавка-формообразо-вателя в жидкий металл опускается пластинка, называемая «затравкой». К такой затравке и пристает расплавленный металл. Если теперь дать затравке движение вверх, то приставший металл будет за ней тянуться зв счет капиллярных сил и подниматься над уровнем расплава. Попав в зону температуры кристаллизации, находящейся над поверхностью расплава, он будет засты-

Жидность в противоположность общепринятому мнению не всегда принимает форму сосуда. Это наблюдается в капиллярных трубках...

...в сосуде, кото*' рый быстро вращается вокруг оси.,.

...mm на поверхио-~ с ти, которая есма чивается *той жидкостью.

вать. Причем можно так подобрать охлаждение и скорость движения затвердевающего металла, что из расплава будет непрерывно вытягиваться лист, пруток, труба, проволока, изделие сложного профиля.

Скорость образования изделия будет определяться условиями отбора тепла, которое выделяется при затвердевании металлов. Поэтому для ускорения процесса кристаллизации следует иад по-плавком-формообразователем помещать специальные холодильники.

Само устройство, с помощью которого возможно получение изделий не-

2