Способ формования керамических изделий

Способ формования керамических изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ФОРМОВАНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ из шликеров на термопластичном связующем путем заполнения гнезд формы с последующим уплотнением центрифугированием, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью устранения трещин и уменьшения микропори-стости на одном конце керамического изделия за счет полного вытеснения из него связующего, внутренние стенки гнезд формы.перед заполнением их шликером обкладывают гибкой пленкой , а центрифугирование проводят . при степенях перегрузки 4500-9ЗООо, (Л ji-J а а :О О со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(59 С 04 В 35/00 В 28 В 1/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3338090/29-33, (22) 20.07.81 (46) 15.01.84. Вюл. 9 2 (72) A.A Давыдов (53) 666.3.047(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР . Р 665980, кл. В 22 F 3/06, 1977.

2. Грибовский П,О-. Горячее литье керамических иэделий. N. — Ë., 1961, с. 158-160 (прототип). (54)(57) СНОСОВ ФОРИОВАНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИИ из шликеров на термопластичном связующем путем заполнения гнезд фордж с последующим уплотнением центрифугированием, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью устранения трещин и уменьшения микропористости на одном конце керамического изделия эа счет полного вытеснения из него связующего, внутренние стенки гнезд формы. перед заполнением их шликером обкладывают гибкой пленкой, а центрифугирование проводят при степенях перегрузки 4500-9300р.

1066969

Изобретение относится к керамическому производству и может исполь зоваться при формовании высокоплот- ных отливок из различных порошковых, материалов центробежным способом.

Известен способ центробежного . Формования плотных иэделий иэ керамических порошков, согласно которому формование и уйлотнение изделий производят в центрифуге. Дополнительное уплотнение Формуемого из- tO делия до заданной плотности производят пуансоном, на который воздействует усилие, создаваемое массой толкателя при их совмеетном вращении с Формуемым изделием Щ . 15

Недостатком данного способа является небольшая плотность отформованных изделий.

Наиболее близким к предлагаемому, является способ центробежного фор— мования керамических изделий, согласно которому литьевой шликер подают во вращающуюся кольцевую Форму, обеспечивающую при вращении степень перегрузки до 200о 423, Этому способу присуща недостаточно высокая плотность керамических изделий, полученных слеканием таких отливок, так как при указанных степенях перегрузки иэ отливки выдавливается лишь незначительная часть ЗО связки и не происходит плотной упаковки частиц порошка. Кроме того в керамических иэделиях полученных

/ этим способом, возможно образование трещин при степеня перегрузок близ- 35 ких к..предельным (200д), что объясняется прочным схватыванием поверхности отливки со стенкой формы.

Цель изобретения. — устранение трещин и уменьшение микропористости на одном конце керамического иэдедия эа сче†полного вытеснения из него связующего.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу формования керамических иэделий из шликеров на термопластичном связующем путем заполнения гнезд формы с последующим уплотнением центрифугированием, внутренние стенки гнезд формы перед заполнением их шликером обкладывают гибкой пленкой, а центрифугирование проводят при степенях перегрузки

4500 — 9300у.

Обкладывание .стенок гнезд. формы гибкой пленкой приводит к устранению схватывания поверхности уплотненной массы отливки .со стенками гнезд формы. В результате этого при усадке остывающих отливок возникает зазор между стенками гнезд

60 формы и гибкой пленкой. При этом несмотря на прочное схватывание массы отливки с гибкой пленкой, при усадке отливки пленка изгибается, и поэтому не возникает;. нарушения сплош 65 ности в теле отливки, т.е. керамические полуфабрикаты Формуются беэ трещин.

Степени перегрузки,.используемые при центрифугировании согласно предлагаемому способу, рассчитывают. ся по Формуле

ЫR (1).

У где К - степень перегрузки;

R — радиус вращения материальной частицы, м

cd — угловая скорость вращения, рад/с!

Я вЂ” ускорение силы тяжести(g = 9 8 м/c).

Степень перегрузки К менее 4500Д не обеспечивает необходимого качества спеченного изделия. Величина К более 9300 g нецелесообразна, поскольку при этой величине перегрузки обеспечивается полное вытеснение связующего из сырой заготовки и получение высокоплотного спеченного изделия °

Осуществление центробежного формоваиия керамических отливок,по пред; лагаемому способу изображено на чертеже.

Применяют многоместную разъемную матрицу 1, состоящую из последовательно расположенных s один ряд гнезд 2. Линия разъема проходит через центры отверстий гнезд. Между половинками матриц вставляют сложенную пополам полиэтиленовую пленку 3, оставляя свободные концы сверху, матрйцу закрепляют двумя гайками 4. Разворачивают выступающие из матрицы концы пленки в разные стороны и прижимают их загрузоч- ной камерой 5. Совмещение полости загрузочной камеры с гнездами матрицы по осевой линии гнезд достигается колонками 6, расположенными на корпусе загрузочной камеры.

Форму. в сборе помещают в шкаф, термостатируемый при 60-80 С, и после прогрева формы в ее загрузочную камеру заливают расплавленный шликер. Загрузочную камеру закрывают крьыкой 7 и форму устанавливак>т, в ротор центрифуги, располагая загрузочной камерой в сторону оси вращения. В рабочей камере центрифуги поддерживается температура 60-80 С.

Hpÿ вращении ротора центрифуги расплавленный шликер из .загрузочной камеры перетекает в гнезда матрицы и полиэтиленовая пленка под воздействием шликера плотно прижимается к стенкам гнезд матрицы, образуя объем отливки. В дальнейшем происходит выдавливание пузырьков присутствующего в шликере воздуха, а потом выдавливание связки к оси

1066969

Наличие трещин

Степень перегрузкн к (предлагаемое значение),Частота вращения, с.

Протяженность, MM

Степень,Ъ

Нет

Свыше 0,8

0,752

0,283

0,056

800

2300

:41, 4

0,8

ЗЗОО

4500

0,6

58,3

7500

0,4

83,3

Прототип

9300

0,4

: Есть.200

ВНИИПИ Заказ 11142/25 Тираж 610. Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä,óë.Ïðoåêòíàÿ,4 а. вращения, при этом иастицы порошка укладываются плотно друг к другу, форму с уплотненными отливками извлекают из рабочей камеры центрифуги,.охлаждают до комнатной температуры и разбирают. Готовые от- 5 ливки извлекают совместно с пленкой; которая при изгибе легко от-. деляется от отливок без нарушения конфигурации керамических полуфабрикатов. 10

Пример. Между половинками матрицы. вставляется сложенная пополам полиэтиленовая пленка толщиной 0,07 мм. Форма собирается. В сушильном шкафу форма прогревается до 70 С и в ее загрузочную камеру заливается шликер марки ВК-100 (Afg03 99,7%, МуО О,ЗЪ) на 10% органической связке (парафин 90%, воск пчелиный 5%, олеиновая кисло-, а 5а)..Формование и уплотнение отливок проводятся в экспериментальной центрифуге, позволяющей плавно менять: число оборотов ротора и, соответственно, создавать разные степени перегрузки. Формы устанавливаются в посадочные места, расположенные симметрично на диаметрально противоположных сторонах ротора с радиу-. 30 сом Я. = .0,33 м от оси вращения.

В рабочей камере центрифуги поддерживается температура 70.С.

Получают спеченные керамические изделия длиной .12 мм и диаметром 3 мм.

Результаты экспериментальной работы, доказывающие достижение цели, поставленной в формуле изобретения, представлены в таблице.

Определение микропористости керамических изделий проводили по

;ГОСТ 9391-67, согласно которому йоры более 0,05 мм определяют по суммарной протяженности, а поры менее 0,050 мм - ло степени пористости в объемных процентах.

Из приведенных данных видно, что повышение степени перегрузки при центробежном формовании керамических отливок ведет к уменьшению микропористости. Однако уменьшение микропористости идет лишь до определенного редела и дальнейшее увеличение сте= ени перегрузки ие приводит к умень:шению микропористости керамических изделий. Исходя из этого, за оптимальную величину степени. нагрузки .принимается диапазон 4500-9300О, по скольку в этих пределах перегрузки формуются отливки с допустимой. ,микропористостью.

Предложенный способ ьо сравнению с известным позволяет получать высококачественные керамические полуфабрикаты без трещин. После спекания керамические изделия обладают низкой микропористостью структуры на одном конце иэделия.

Пористость

Цолее 0,05 мм Менее 0,05 мм (изделие без трещин получить не удалось)