INTRODUCERE

INTRODUCERE

Datorita avantajelor functionale pe care le confera, materialele poroase sinterizate , materiale cu porozitate deschisa ridicata si foarte ridicata, prezinta un interes din ce in ce mai mare in tehnica moderna, avand o aplicabilitate larga in diferite ramuri industriale si ale cercetarii stiintifice ca: - filtre schimbatoare de caldura

placi poroase cu suprafata activa mare

opritoare de flacari

amortizoare de zgomot

placi distribuitoare pentru fluide

catalizatori

electrozi

In functie de de porozitate, materialele sinterizate se clasifica in trei grupe, dupa cum urmeza;

materiale sinterizate de porozitate scazuta (sub 8%) utilizate pentru fabricarea pieselor de rezistenta;

materiale poroase sinterizate, de porozitate medie ( 8.25%), utilizate in special pentru lagare poroase autolubrefiante;

materiale poroase sinterizate, de porozitate ridicata (2590%), aplicate in domeniile amintite mai sus ca sisteme permeabile.

Pentru materiale din a doua si a treia grupa , porozitatea reprezinta o caracteristica structurala functionala , care determina filtratia si permeabilitatea. In ceea ce priveste porozitatea aceasta este intens studiata si abordata in intreaga lume. Astfel la laboratorul Argonne din Chicago o echip de cercettori pare s sfideze legile fizicii, prin descoperirea unei metode de a aplica presiune pentru a face materialele s se extind, n loc s se comprime. E ca i cnd ai stoarce o piatr i s-ar forma un burete uria", afirm Karena Chapman, chimist n cadrul Departamentului de Energetic al laboratorului. Materialele devin mai dense i mai compacte atunci cnd se aplic presiune asupra lor. Dar noi vedem petrecndu-se exact contrariul. Materialul supus presiunii are jumtate din densitatea originar. Acest fenomen e contraintuitiv fa de legile fizicii", a adugat ea.

ntruct acest comportament pare imposibil, Chapman i colegii si au petrecut mai muli ani testnd i retestnd materialul pn cnd s-au convins. Legturile din cadrul materialului pur i simplu se rearanjeaz", afirm Chapman. Sunt efectiv uluit de acest lucru", continu ea.

Aceast descoperire nu doar c rescrie manualele de tiin, ci ar putea conduce la o dublare a varietii de materiale cu poroziti existente pe pia n domeniile produciei, medicinei i sustenabilitii mediului. Cercettorii folosesc aceste materiale rezultate, care au numeroase guri ca de burete n structura lor, pentru a capta, stoca i filtra alte materiale. n consecin, noile materiale pot funciona ca filtre de ap sau senzori chimici i pentru producerea a orice, de la plastic la produse alimentare.

Cercettorii au obinut aceast nou stare a materiei prin aplicarea asupra cianurii de zinc a unei presiuni de aproximativ 18.000 de ori mai mare dect presiunea atmosferic la nivelul mrii. Aceast presiune nalt poate fi obinut i cu ajutorul aparaturii industriale.

Prin aplicarea a diferite lichide n jurul materialului, cercettorii au creat cinci noi stri intermediare ale materialului, dou dintre ele reinndu-i porozitatea i odat cu revenirea la presiune normal. Aceasta este prima oar cnd presiunea hidrostatic a reuit s transforme un material dens ntr-un material POROS.

Cercettorii Laboratorului Cavendish, din cadrul Universitii Cambridge, coordonai de dr. Easan Sivaniah, au dezvoltat o nou metot de a crea materiale nanoporoase ce au poteniale aplicaii n multe arii de activitate, de la purificarea apei i pn la senzorii chimici.

Producerea unui material poros implic mai multe componente. Atunci cnd componenta minor este ndeprtat, mici pori rmn n locul su. Pn acum, realizarea de materiale nanoporoaseera limitat, deoarece se credea c o component minor trebuia conectat att printr-o structur ct i pe exteriorul ei i apoi nlturat pentru a obine caracteristica nanoporoas a unui material.

Acum, un nou studiu a demonstrato metod mult mai eficient i mai flexibilocul osmotic colectiv (COS) pentru crearea structurilor poroase. Cercetarea specialitilor de la Cambridge a demonstrat cum, prin folosireaforelor osmotice, chiar i structuri ce au componente minore complet ncapsulate ntr-o matrice pot fi fcute poroase (sau nanoporoase).

Experimentuleste oarecum similar cudemonstraiade coal general care folosete unbalon cu ap salin. Cum face cineva selibereze sarea din balon? Soluia este introducerea balonului ntr-o baie de ap dulce. Sarea nu poate prsi balonul, dar apa poate intra i astfelreduce salinitatea din balon. Pe msur ce tot mai mult ap intr, balonul se umfl i n final explodeaz elibernd complet sarea.

n experimentul britanicilor, oarecum acelai principiu funcioneaz n cazul componentelor minore captive, printr-o serie de miciexplozii conectate ntre ele dar i cu exteriorul, care elibereaz componentele captive ilas n urm un material poros deschis.

Cercettorii au demonstrat i cummaterialele nanoporoasecreate prin procesul unic pot fi folosite pentru a dezvoltafiltre capabile s ndeprteze particule minuscule din ap. Potrivit dr. Sivaniah, este vorba despre unsistem de epurare eficientcare ar putea fi utilizat cu succes nrile cu acces limitat la ap potabil, sau pentru a nltura metalele grele i deeurile industriale din sursele de ap subteran.

elul cel mai ambiios i pe termen lung al echipei este s foloseascnoua tehnologie pentru a transforma apa de mare din ap potabil, prin intermediul unor mijloace low-tech i low-power. Alte aplicaii explorate sunt n sensulfotoniciii aloptoelectronicii, n cadrul crora materialele COS promit s se arate eficiente pe post de senzori care i schimb culoarea ca rspuns la detectarea unor cantiti de substane chimice, sau pentru n strucuta componentelor optice. Scopul lucrrii cuprinde analiza stadiului actual al inovailor, a noilor descoperiri din domeniul materialelor poroase precum i elaborarea i caracterizarea materialelor din pulberi Aluminiu si Titan. 1. STRUCTURA MATERIALELOR POROASE Datorit rezistenei combinate cu greutatea specifica foarte mica materialele celulare sunt gasite frecvent n natur in structura plantelor, a lemnului, frunzelor i n corpul uman oasele i alveolele pulmonare i multe altele. n figura 1.1 sunt prezentate cteva microstructurii poroase naturale.

Materialele metalice celulare pot fi caracterizate n mai multe moduri, obiectivele fiind obinerea i cuantificarea proprietailor mecanice, fizice i chimice caracteristice materialului celular studiat sau realizarea unei descrieri tehnologice a unui astfel de material.

Din punct de vedere atomic sau molecular, un material celular const ntr-o multitudine de bare, membrane sau alte elemente, care au proprietaile mecanice ale unei mase mari de metal.

Porozitatea, , este un parametru structural de baz al materialelor celulare. Se face referire la acest parametru atunci cnd se analizeaz att caracteristicile mecanice ct i cele funcionale. Este determinat prin mprirea volumului porilor (Vp), la volumul total al corpului poros, (V).

= Vp/V

unde: Vp volumul porilor;

V volumul total al corpului poros;

Se disting trei tipuri de pori:

pori deschii interconectai;

pori deschii nfundai;

pori nchii (izolai).

Porii deschii interconectai fac legtura dintre suprafeele opuse ale corpului poros, putnd prelua funcia de filtre. Ei formeaz porozitatea intercomunicant a materialului 7 poros. Porii nfundai pot primi un rol funcional n cazul materialelor pentru lagre auto lubrifiante. Porii nchii sau izolai pot prelua funcia de absorbani de energie.

2.1. Pluta

2. Lemn de balsa

3. Burete

4. Os trabecular

5. Coral

6. Os sepie

7. Tesut frunza

8. Tulpina plantei

Forma porilor influeneaz deopotriv proprietile mecanice i permeabilitatea materialului poros. ntr-un material celular forma porilor este complex i variat. Cteva exemple referitoare la diferitele forme ale porilor sunt prezentate in figura :

Forma porilor: A Pori nchii poliedrici iregulari; B Pori mici deschii iregulari;

C Pori nchii de diferite mrimi; D Pori sferici deschii de diferite dimensiuni; E Pori alungii;

F Pori iregulari de diferite mrimi rezultai n urma sinterizrii Cel mai uor material metalic din lume a fost creat la Universitateadin California de ctre o echip de cercettori avnd o densitate de 0.9kg/m3 circa de 100 de ori mai uor dect polistirenul, acesta avnd 99,99%pori prin realizarea microstructuri la dimensiuni nanometrice, grosimea peretelui unui tub fiind de o mie de ori mai mic decat a unui fir de pr. Arhitectura acestui material i permite s revin la forma iniial dup o

comprimare de 50% avnd de asemenea i o absorbie mare de energie.

Etapele realizrii materialului nanostructurat i ordinele de mrime a structurii.2. APLICATII MEDII POROASE chimie - proiectarea reactoarelor (catalitice sau inerte), filtrare, celule de

combustie, uscare si deshidratare, transfer de mas, etc. mediu - hidrologia apelor subterane, depozitarea deeurilor menajere,

dispersia poluanilor, irigaii, decontaminare, etc. inginerie - schimbtoare de cldur, izolare, combustie, energie solar,

energie geotermal, catalizatori auto, modelarea zcmintelor

petroliere, etc. biomedicin - materiale dentare si protetice, aparatur medical, industria

medicamentelor, etc.

Schimbator de caldura

Filtru grasime (hota)

Catalizator auto Arzator poros (noxe reduse) Filtru hepa Cooler procesor

Reactor poros 3. Proprietati specifice ale Materialelor Poroase SinterizateProprieti structurale Densitatea i distribuia , este cea mai semnificativ caracteristic structural, distribuia densitii materialelor poroase este influenat de mai multe caracteristici structurale cum ar fi: - mrimea porilor

orientarea porilor

numrul de legturi dintre particule grosimea/lungimea pereilor particulelor numrul defectelor n materialul particulelor distribuia metalului din structura particulelor. Odata cu cresterea volumului porilor din material scade densitatea acestuia. Ca urmare raportul dintre volumului porilor si masa totala a materialului are un rol foarte important. Porozitatea ca parametru structural poate fi considerat factor de influen orientativ asupra unor caracteristici funcionale filtrante ale structurilor poroase permeabile: permeabilitatea i capacitatea de filtrare. Dimensiunea porilor dimensiunea maxim a porilor echivalat cu diametrul maxim echivalent al porilor, este o caracteristic structural important n cazul filtrelor, deoarece determin dimensiunea maxim teoretic a granulelor impuritilor care pot trece prin filtru.

Suprafaa specific a porilor este o caracteristic structural important n cazul utilizrii materialelor poroase ca schimbtoare de cldur, amortizoare de zgomot i n general la piesele care necesit suprafa specific mare. Prin suprafaa specific a porilor se nelege suprafaa total a porilor intercomunicani dintr-o unitate de volum i depinde de porozitatea materialului i de dimensiunile particulelor pulberii. Proprietati fizice si mecanice Proprietatile fizice si mecanice ale materialelor sinterizate poroase sunt determinate si influentate de mai multi factori, dintre care cei mai importanti sunt: felul materialului pulberii initiale (compozitia chimica) si parametrii structurali: porozitatea, forma,dimensiunile si distributia porilor, compozitia granulometrica a pulberii initiale. Dependenta proprietatilor corpurilor sinterizate, de porozitate este obiectul unor mare numar de cercetari. In prima aproximatie datele publicate pot fi analizate din din graficul Balsin-Hunting care este prezentat in fig. Aceste dependente pot fi aproximate cu relatia:

R~(1-P) Unde: R sunt propritatile specifice relative (de exemplu: raportul dintre rezistenta mecanica a materialui poros si al materialui compact al matricei metalice), P-porozitatea materialui poros, iar n=010 In functie de valoarea lui n, se pot clasifica patru grupe de prorietati. Curba 1, reprezinta dependenta proietatilor care nu depind de porozitate, ca de exemplu microduritatea si temperatura de topire(n=0). Curba 2,reprezinta cateva dintre proprietatile fizice , coeficientul de dilatare termica , caldura specifica, susceptibiliatea magnetica, raportate la unitatea de volum, care depinde deci de felul si cantitatea materialului (n=1)

Curba 3, arata dependenta prorietatilor de tipul conductivitatii electrice si termice, modul de elasticitate, conductivitate electrica si permeabilitate magnetica (m=1.5..2).

Curba 4, prezinta influenta proprietatilor sensibile la structura specifica: rezistenta mecanica, plasticitatea, rezilienta, tenacitatea si altele.

Influenta calitativa a porozitatii asupra proprietatilor materialelor sinterizate

Porietati mecanice Cracteristicile mecanice, care reprezinta interes practic, sunt: rezistenta la rupere, rezistanta la oboseala, rezistenta la temperaturi inalte, alungirea specifica si caracteristicile elastice.

Majoritatea autorilor sustin ca scaderea in general a proprietatilor mecanice, cu porozitatea, este datorita efectului de concentrare al eforturilor in jurul porilor, distributiei neuniforme a acestora in sectiunea de rupere, precum si a directiilor de orientare diferite in spatiu ale sectiunilor gaturilor intergranulare, ca sectiuni portante ale materialului poros.

Efectele acestor cauze se suprapun cu efectul principal datorat sectiunii scazute a mateialui poros , in zona de rupere a gaturilor. Multitudinea de relatii de dependenta , teoretice si empirice de tipul R=f(P), se explica pe de o parte prin numarul mare de factori care intra in calcul. Pe de alta parte, datele incercarilor obtinute cu epruvte de fiferite porozitati nu pot fi comparate deoarece forma porilor, marimea granulelor, continutul fractiilor granulometrice difera substantial de la pisele cu poroziate redusa, pana la cele cu porozitate ridicata si chiar la cele cu aceeasi porozitate.

Proprietati chimice Una din cele mai importante proprietati chimice ale materialelor poroase, care sunt strabatute de diferite medii agresive, este rezistenta la coroziune si oxidare.

Lichidele si gazele agresive, dar uneori si particulele solide, pot avea o actiune coroziva asupra suprafetei porilor si a contactelor intergranulare ale materialului poros. Spre deosebire de materialele compacte ale caror coroziune se produce de regula la suprafata, la materialele poroase coroziunea actioneaza in tot volumul materialului datorita porilor intercomunicanti si a suprafetei relativ mari. Pentru imbunatatirea rezistentei la coroziune si oxidare a materialelor poroase sinterizate, se poate face prin rducerea porozitatii(temperaturi de interizare ridicate), impregnarea cu uleiuri si rasini a porilor, acoperiri galvanice, chimica si electrochimica, pasivizarea in aer etc.

4. Procedee de obtinere a materialelor poroase sinterizate Pentru a putea obtine un material poros, trebuie urmat procesul tehnologic de fabricatie: - alegerea si pregatirea pulberilor metalice

- formarea semifabicatelor

- sinterizarea semifabricatelor

- controlul parametrilor structurali - operatii suplimentare de prelucrare

- controlul final al caracteristicilor functionale, de rezistenta, precizie dimensionala si de forma.

Tehnologia adoptata trebuie sa permita obtinerea unor materiale poroase sinterizate permeabile care sa indeplineasca urmatoarele functii: porozitate intercomunicanta mare (2590%)

permeabilitate ridicata si uniforma (determinata de porozitate, marimea si forma porilor, de distributia marimii lor )

rezistenta la coroziune

rezistenta mecanica corespunzatoare

proprietati fizice necesare

finetea filtrarii solicitata (determinata de marimea, distributia si uniformitatea porilor)

capacitatea de deformare, necesara obtinerii unor forme constructive prin deformari plastice

posibilitatea regenerarii plastice

reproductibilitate buna a caracteristicilor filtrante dupa regenerare

pret de cost redus

Presarea in matritaPresarea in matrita este un procedeu de obtinere a pieselor poroase si se realizeaza prin presare unilaterala . Metoda presupune obtinerea unei piese de forma finala necesara printr-un procedeu simplu cu proprietatii fizico-mecanice ridicate in functie de presiunea de compactizare.

Sub actiunea fortei de compactizare se remarca 3 etape in desfasurarea a procesului:

1. redistribuirea neuniforma a granulelor in spatiul cavitatii matritei, datorita valorilor diferite a fortelor de frecare dintre granule

2. cresterea presiunii de compactizare fara influente mari asupra densificarii datorita rezistentei la compresiune manifestate de fiecare granula in parte

3. la depasirea rezistentei la deformare a materialului granulei, se realizeaza deformarea plastica si creste gradul de compactizare al presatului din matriata.

Presiunea de compactizare se alege din din curba de presabilitate a pulberii, in functie de densitatea ceruta a presatului. Procedeul de presare in matrita nu se va utiliza la piesele cu grosimi mici ale peretilor , cu inaltimi mari si la pulberi ce au presabilitate redusa. Presiunea de compactizare are ca efect scaderea porozitatii deschise, prin inchiderea porilor si reducerea numarului de pori intercomunicanti.

Pentru a se obtine o uniformitate acceptabila a porozitatii prin aceste procedee se urmareste ca raportul dintre inaltime si diametrul presatului sa nu depaseasca 2.5..3.

Presarea izostatica Principiul presarii izostatice consta in compactizarea pulberii prin presare in toate directiile prin intermediul presiunii hidrostatice a fluidului de lucru existent in camera de presiune care actioneaza asupra membranelor elastice exterioare si inferioare.

1. dop

2. fluid de lucru (ulei)

3. camera de presiune

4. miez

5. pulbere

6. si 7.membrana elastica

Schema presarii izostatice Un avantaj al acestui procedeu il considera distributia uniforma a porozitattii. De asemenea acest procedeu permite si obtinerea unor piese tubulare cu pereti subtiri de forme finale si complexe, eliminand problemele de la procedeul de presare in matrita.

Procedeul implica echipamente destul de costisitoare cu gabarit si caracteristici care depind in special de forta de presare si de marimea piselor de presat. Permeabilitatea obtinuta in urma acestui procedeu este in general scazute. Proprietatile fizico-mecanice sunt ridicate. 5. Cercetari asupra materialelor poroase sinterizate din pulberi de Aluminiu si TitanMateriale permeabile din pulberi de aluminiu

In ceea ce priveste sinterizarea pulberilor de Aluminu aceasta se realizeaza in vid sau in medii protectoare uscate (cu punct de roua mai mic de -40 grade C), datorita capacitatii ridicate de oxidare a acestora. Pelicula superficiala de oxid existenta pe suprafata granulelor pulberii initiale constitiuie un obstacol pentru mecanismul de formare a puntilor intergranulare la sinterizare. Inainte de sinterizare sau in timpul sinterizarii, pelicula de oxizi din zona contactelor dintre granule se distruge prin deformarea plastica a granulelor sau se dizolva pe cale chimica. Sinterizarea in stare solida a pulberilor de aluminiu se realizeaza in domeniul de temperatura (660..685) grade C si durata de sinterizare (1-2) ore . Procesul de sinterizare a pulberilor de aluminiu poate fi activat prin adaugarea de Si si Cu, care formeaza cu Aluminul, constituentilor eutectici.Granulatia

(m)Porozitatea

(%)Coeficient de

permeabilitate

v *10 -12 (m2)Dimensiunea porilor

Dp max

(m)Dp med

(m)

+10 - 40

+40 - 50

+50 - 63

+63 - 120 33

38

35

33 1.56

7.21

10.41

14.32 5

10

14

20 3

7.6

9

12.5

In comparatie cu structurile poroase din pulberi de fier si cupru, cele obtinute din din pulberi de aluminiu, ofera o rezistenta la coroziune superioara si densitate redusa. Cu toate aceste avantaje, utilizarea lor este insa restransa datorita prezentei peliculei de oxizi pe suprafata granulelor, care impiedica formarea contactelor metalice intre particule. In tabelul de mai sus se dau proprietatile materialelor poaroase din pulbere de aluminiu, obtinute prin presare si sinterizare in vid la temperatura de 630 grade C, timp de o ora. De mentionat, ca structurile poroase sinterizate din pulberi de aluminiu prezinta capaciatate ridicata de absortie acustica oferind posibilitatea utilizarii lor ca amortizoare de zgomot.Materiale permeabile din pulberi de Titan Sinterizarea pulberilor de titan se realizeaza cu urmatoarele regimuri de sinterizare: pulbere electrolitica (900..1250) grade C; durata de sinterizare (24) ore; atmosfera cuptorului: vid sau argon. Regimul de sinterizare are o influenta hotaratoare asupra proprietatilor mecanice al pieselor sinterizate . Activarea sinterizarii pulberilor de titan se poate realiza prin introducerea in amestec a unor adaosuri de bicarbonat de amoniu, oxalat de amoniu, clorura de amoniu, a halogenilor care provoaca formarea unei pelicule de oxid la suprafata granulelor, intensificand procesele de difuzie si mecanismel de transport de substanta. De asemenea, sinterizarea pulberilor de titan poate fi intensificata prin aplicarea unor cicluri de incalzire in intervalul de temperatura (800..1100) grade C. Rezistenta la coroziune ridicat a acestor tipuri de materiale poroase ofera posibilitatea utilizarii lor in medii puternic agresive: acid azotic, acizi organici, apa de mare, acid azotic, acizi organici etc.

Utilizarea unor pulberi de titan aliate cu crom, molibden si paladiu, are ca efect cresterea rezistentei la coroziune in medii corozive, la temperaturi ridicate.

Pentru piese poroase tubulare din pulbere de titan ( 40X35X50) obtinute prin presare si sinterizare (1000-1100) grade C, principalele caracteristici structurale si filtrante sunt in tebelul de mai jos:Granulatia

(m)Porozitatea

(%)Coeficient de

permeabilitate

v *10 -12 (m2)Diametrul mediu al

Porilor

(m)

+63 - 100

+100 - 200

+200 - 300

+300 - 400

+400 - 600

+600 - 800 3850

38.40

38.40

38.40

38..40

38.40 1.0.1.3

1.11.3

2.42.5

2.53.0

3.85.0

4.25.6 20 25

30

55

75

83

2. Cercetrii experimentale asupra obinerii i caracterizrii materialelor poroase sinterizate 2.1. Program experimentalObiectivul principal al lucrrii de licen este:

obinerea materialelor poroase sinterizate din pulberi de Aluminiu si Titan Activitile de cercetare sunt: caracterizarea pulberilor utilizate; obinerea compactelor crude prin presare; sinterizarea compactelor crude; caracterizarea spumelor metalice; 2.2 Analiza pulberilor de Aluminu si Titan

2.2.1. Distribuia granulometric Distribuia granulometric a pulberi de Al si Ti poate

fi determinat cu analizorul de particule Fritschanalysette 22 acesta determinnd distribuia

particulelor de pulbere dintr-o suspensie.

Comparativ cu metodele clasice de determinare

a distribuiei granulometrice prin aceast metod avem

unele avantaje precum timp de analiz scurt,

reproductibilitate a rezultatelor i precizie alaturi de o

calibrare simpl si un domeniu de msurare cuprins

ntre 0.01 m i 2000 m.

. 2.2.2 Proprietati tehnologice ale pulberilor 2.2.2.1.Fluiditatea

Capacitatea de curgere a pulberilor metalice este un termen pentru evaluarea calitativ a comportrii unei pulberi la curgerea printr-un orificiu (ISO 4490:2008 Pulberi metalice). Determinarea capacitii de curgere cu ajutorul plniei calibrate [fluometrul Hall]). Indicele care exprim capacitatea de curgere (fluiditatea) este timpul de curgere. Fluiditatea pulberilor depinde de materialul pulberii, forma i calitatea suprafeei particulelor, repartiia granulometric, compoziia granulometric a amestecului fraciilor i coninutului de impuriti din pulbere. Pulberile fine curg mai greu dect cele mari, iar cele foarte fine (sub circa 30 m) nu curg prin orificii de diametre mici. Pulberile fine au capacitatea de curgere sczut, datorit frecrii intense dintre particule, ca urmare a suprafeei specifice mari. Una din modalitile pentru determinarea fluiditii pulberilor metalice, inclusiv ale celor pentru aliaje dure, este cea a fluometrului Hall, care const n msurarea timpului de curgere a pulberii printr-o plnie cu orificiu calibrat, de form i dimensiuni bine determinate. Plnia este realizat dintr-un material metalic, nemagnetic, rezistent la coroziune, avnd grosimea peretelui i duritatea, suficiente pentru a rezista la deformare i la uzur. Cantitatea de pulbere utilizat este de 50 de grame.

2.2.2.2 Densitatea aparent a pulberilor

Densitatea aparent este un indice al capacitii de umplere a cavitilor, pe care pulberile o manifest pe parcursul fazei de alimentare a matrielor de formare. Ea se exprim prin masa pe unitate de volum a unei mrci de pulbere, n condiii standardizate (ISO 2923- 1:2008 i ISO 2923-2:2008. Din punct de vedere practic, cunoaterea densitii aparente este important la dimensionarea sculelor pentru compactizare sau alte metode de formare. Astfel, n cazul compactizrii, volumul cavitii matriei n care se realizeaz presarea pulberilor trebuie s permit introducerea prin curgere liber a cantitii necesare de pulbere. Cu ct pulberea este mai afnat dup curgere, adic are o densitate aparent mai mic, volumul necesar al cavitii matriei va fi mai mare. De asemenea, la compactizarea pulberilor, reducerea de volum se face, n prim instan, prin rearanjarea particulelor. Reducerea de volum va fi cu att mai mare cu ct densitatea aparent dup curgere este mai mic, raportat la densitatea teoretic a materialului respectiv. Acest raport dintre densitatea aparent a pulberilor i densitatea teoretic a materialului determin valorile curselor de presare, la valori cu att mai mari cu ct acest raport are valori mai mari. Metoda se aplic pulberilor metalice care curg liber printr-un orificiu circular cu diametrul de 2,5 mm. Acele pulberi care curg greu printr-un orificiul circular cu diametrul de 2,5 mm sunt investigate prin curgere liber printr-unul orificiu cu diametrul de 5 mm. Principiul de lucru se bazeaz pe cntrirea unei cantiti de pulbere care n stare liber vrsat umple complet un recipient de volum cunoscut. Pentru umplerea recipientului cu volum cunoscut, prin curgere liber vrsat se folosete o plnie plasat la o anumit distan deasupra recipientului. Raportul dintre masa pulberii i volumul ocupat de pulbere reprezint densitatea aparent. Densitatea aparent se determin prin calcul pe baza rezultatelor experimentale, utiliznd un aparat numit fluometru prin raportul ntre masa cantitii de pulbere care umple recipientul i volumul recipientului, de regul de 25 cm3, cu respectearea prescripiilor din standardele menionate. Determinrile experimentale bazate pe curgerea liber folosesc un set de 2 plnii, una cu diametrul orificiului de 2,5 0+0,2 mm, iar cealalt cu un orificiu de diametru 5 0+0,2 mm. Aspectul general i dimensiunile acestor plnii se prezint n figura. Recipientul cilindric folosit pentru colectarea pulberii n curgere liber se recomand a avea capacitatea de 25 cm30,05 cm3, iar diametrul interior s fie de 30 mm 1 mm. Fixarea i poziionarea relativ a plniei i a recipientului se realizeaz printr-un stativ vertical cu baza orizontal, insensibil la vibraiile produse de manevrrile experimentale. Stativul permite mentinerea orificiului plniei la aproximativ 25 mm deasupra suprafeei superioare a recipientului i coaxial cu acesta. Recipientul i plniile trebuie realizate dintr-un material metalic nemagnetic, rezistent la coroziune, cu o grosime i o duritate suficient pentru a evita orice deformaii sau uzuri importante. Suprafeele interne ale recipientului i plniilor trebuie lustruite. Cntririle se fac cu o balan de capacitate suficient, care permite cntrirea probei de pulbere la o precizie de 0,05 g. Proba pentru ncercri trebuie s aib un volum minim de 100 cm3 pentru a permite

efectuarea a cel puin trei determinri diferite. n general pulberea trebuie ncercat n

condiiile de recepie. Dac pulberea a fost depozitat perioade lungi de timp sau a fost expus n atmosfer

se impune n prealabil s fie uscat. n cazul n care pulberea este susceptibil la oxidare,

uscarea trebuie efectuat n vid sau n atmosfer inert. Dac pulberea conine substane

volatile, ea nu trebuie uscat. 2.2.2.3. Presabilitatea