Лекция 3. СПОСОБЫ ФОРМОВАНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
В технологии керамики применяются три способа формования изделий: из пластичных масс, полусухое прессование и литье из шликеров. От этого зависит и способ подготовки массы: для пластического формования готовят пластичные массы с влажностью 18…22%, для полусухого прессования готовят массы с влажностью 6…9%, а для шликерного – с влажностью 45…55%.
Массы подбирают по минералогическому составу, устанавливая требуемое соотношение глины, кварца, полевых шпатов и других добавок. Для грубой строительной керамики массы подбирают чаще по зерновому составу. Приготовление масс осуществляют чаще весовой дозировкой компонентов по утвержденному рецепту. Она дает более точное соотношение, чем объемная.
Формование из пластичных масс применяется для стеновой керамики, если карьерная влажность близка к формовочной (18…22%), а глины содержат мало каменистых включений. Пластичными массами называют такие, у которых сила внутренней связи больше сил поверхностного сцепления (адгезии). Пластическое формование производится: на ленточных прессах, штамповкой в гипсовых или металлических формах и вручную (лепка).
Формовка на ленточных прессахприменяется вакуумная и безвакуумная. Ленточный пресс представляет собой закрытый металлический короб, в котором вращается вал с винтообразными лопастями, нагнетающими массу в сторону выходного отверстия. Характер движения массы и ее структура зависят от пластичности массы, влажности и внутреннего трения. Из-за разной скорости движения массы в ленточных прессах ее слои имеют постоянный сдвиг относительно друг друга, что является источником дефектов. Снижают эти напряжения увеличением влажности массы, повышающим её связность. Снижение влажности приводит к перегрузкам и авариям в работе пресса. Добавки крупного песка затрудняют сдвиг (сшивают слои), а мелкий повышает склонность к разрыву сплошности за счет снижения связности глин. Паровое увлажнение повышает способность масс к восстановлению сплошности. Для уменьшения внешнего трения и напряжения в слоях, прилегающих к стенкам пресса, вводят ПАВы. Вакуумирование повышает связность, но при нарушениях сплошности за счет сдвига труднее ее восстановить. Поэтому глубину вакуума снижают для высокопластичных глин и повышают для малопластичных.
Для каждого вида глин подбирают шаг лопастей шнека (меньше для малопластичных глин), а угол их наклона менее 28° и 28. 30° соответственно. Скорость вращения шнека во избежание срыва сплошности должна быть менее 32 об/мин. Она подбирается для каждой массы экспериментально, иначе возможно проворачивание массы (чтобы избежать проворачивания делают рифление внутренней поверхности корпуса). Зазор его у стенки не более 3 мм, иначе увеличится трение, снижая давление.
Площадь выходного отверстия должна быть в пределах:
где Fk и Fn – площадь поперечного сечения корпуса и изделия cоответственно.
Длина головки пресса должна быть 150. 300 мм. Короткая приводит к усилению скорости в центре (влияние шнека), длинная – к усилению бокового трения, что приводит к образованию свилей. Поэтому длина и конусность головки должна обеспечить равномерную скорость движения массы по сечению бруса. Для пластичных масс конусность головки должна быть 10. 15%.
Для обеспечения надежной работы вакуум-пресса необходимо применять решетчатые керамические насадки, где конденсируется влага. Превышение влажности массы или ее занижение приводит к срыву вакуума из-за переполнения вакуум-камеры глиной. На выходе из пресса брус не должен иметь свилей и разрывов сплошности, которые приводят к растрескиванию и браку.
Штамповкаиз пластичных масс применяется при изготовлении черепицы, электроизоляторов, капселей. Плоские (несимметричные) изделия штампуют в гипсовых или металлических формах, укладывая в них валюшки; применяются салазочные или револьверные прессы. Давление прессования зависит от объема изделия и пластичности массы.
Вытачиваниеиз пластичных масс производится для изделий формы тел вращения (изоляторы, трубы). Оборудование: гончарный круг, станок с вращающимся столом, шпинделями и шаблонами, центробежная форма. Подъемом вращающегося шпинделя пласт глины подводится под шаблон, который обжимает массу и «разводит» ее до необходимой конфигурации, а нижний или внутренний формует внутреннюю поверхность. Максимальное число оборотов вращения шпинделя n, об/мин, определяют в зависимости от предела прочности массы при разрыве Rр (для фарфоровой массы с влажностью 23% Rр=0,03МПа), наружного диаметра изделия, плотности массы γ, равной 1,9 г/см 3 :
(5)
Лепка– ручное формование изделий из пластичных масс в гипсовых формах или без них. Это трудоемкий процесс, поэтому лепка применяется для изготовления изделий сложной конфигурации, уникального, малотиражного ассортимента.
Преимущества пластического прессования: возможность использования карьерной влажности глин и изготовления изделий сложной конфигурации.
Недостатки: повышенные энергозатраты на сушку и ее удлинение.
Прессование из полусухих масс (порошков). Полусухое прессование имеет преимущества: прочнее сырец, точнее конфигурация и размеры, меньше усадка в сушке и обжиге, проще механизация. Поэтому оно применяется чаще, чем пластическое формование (особенно для плоских тонкостенных изделий).
Теория полусухого прессованияизучает зависимость свойств изделий от свойств пресс-порошка и условий прессования. Пресс-порошок – трехфазная система: твердое вещество, вода и воздух. Степень его уплотнения зависит от влажности и соотношения фракций. По данным Фуллера, наибольшую плотность имеют порошки, содержащие по 20% фракций 3. 4, 2. 3 и 1..2 мм, по 12% фракций 0,5. 1 и менее 0,1; 10% фракции 0,2. 0,5 мм и 6% фракции 0,1. 0,2 мм. По данным других ученых, эти величины могут быть другими, в том числе, в сторону увеличения размера зерен до 4. 5 мм. Некоторые рекомендуют прерывистый зерновой состав. Для однофракционных порошков применяют высокое конечное давление, повышающее плотность за счет деформации частиц.
Прессование включает три стадии уплотнения порошков:
1. Уплотнение за счет сближения частиц при удалении воздуха.
2. Пластические деформации частиц с увеличением контактной поверхности, выжимание влаги из глубинных слоев на поверхность частиц и увеличение сцепления силами поверхностного натяжения влаги.
3. Упругая деформация частиц с их разрушением и максимальным уплотнением за счет развития поверхности контактов между зернами.
После снятия нагрузки и извлечения изделия из формы возможно его расширение, которое может быть до 8%, и растрескивание, так как давление прессования распределяется по толщине изделия неравномерно (затухает по мере удаления от штампа), что зависит от величины бокового трения и от влажности порошка. В центре давление выше, чем у краев. Для его снижения смазывают форму, подогревают ее, повышают влажность порошка, применяют двухстороннее или двухступенчатое прессование, его замедление для удаления воздуха, вызывающего растрескивание за счет обратного последействия.
Пороки прессования: трещины расслоения от перепрессовки. Они располагаются на боковых поверхностях изделия перпендикулярно давлению. Не всегда причиной их возникновения является высокое давление. Это скорее упругое расширение прессовки. Причина этих деформаций – в запрессовке воздуха, упругом последействии его и деформированных частиц. Чем меньше частицы, тем выше должно быть давление. Поэтому нельзя допускать сегрегацию (разделение на отдельные фракции) частиц. Форму надо заполнять решетчатой кареткой, не допускать неравномерной влажности, так как зерна разной влажности требуют разного давления. Исследования показали, что трещины появляются в зоне мелких фракций (с меньшим сопротивлением сжатию). Поэтому крупные и мелкие фракции рекомендуется удалять и применять равномерный зерновой состав, как из распылительных сушил. Выводящие воздух каналы в порошке закрываются при давлении 0,5 МПа для влажности W = 10% и при 5 МПа для W = 8%. Поэтому доля запрессованного воздуха может быть от 0,37 до 0,71, а при большей скорости прессования увеличивается на 50%. Влажные порошки быстрее агрегируют частицы, опережая закупорку каналов. Так как давление запрессованного воздуха во влажном пресс-порошке в 5 раз выше, чем в сухом, для влажного надо снижать давление. Уменьшить запрессовку воздуха и давление прессования можно вакуумированием, но это усложняет технологию. Грубозернистые и отощенные порошки менее подвержены запрессовке воздуха.
Для определения зависимости давления от влажности порошка используется расчет минимальной пористости изделия:
, (6)
где W – влажность, %, γт.в. и γж – плотности твердых частиц и жидкости, г/см 3 .
Таким образом, для устранения перепрессовки необходимо:
— повышение однородности порошка по зерновому составу и влажности;
— понижение влажности и отощение грубозернистых фракций;
-снижение давления и скорости прессования;
— применение двухстороннего и двухступенчатого прессования,
— вакуумирование массы; снижение бокового трения шлифовкой форм.
Прессы полусухого прессования разделяют по направлению прессования, способу передачи усилия и назначению. По направлению прессования – одно- или двухсторонние. По способу передачи усилия – ударного действия, рычажные и гидравлические; по назначению – для прессования кирпича, плиток, черепицы. Для прессования кирпича применяются отечественные механические прессы СМ-198; СМ-301; СМ-143, ССМ-583 и зарубежные, позволяющие изготовлять пустотелые (дырчатые) камни размером 365х240х175, 365х115х175 мм, пустотность 40. 43%, плотность 1200 кг/м 3 и Rсж до 18 МПа, давление 3000 т двустороннее с вибрированием, одновременно формуют 5 камней, до 6000 шт./ч.
Для плиток применяют прессы: «Робот», КРКП-125, КРКП-200 и др. На КРКП-200 возможно двухслойное прессование двумя каретками. Вначале формуют основной слой, затем отделочный при снижении нижнего штампа. Давление двухступенчатое. Первичное давление снимают для освобождения запрессованного воздуха, а окончательное – для придания плотности и толщины. Толщина отделочного слоя из качественного сырья – 2. 2,5 мм, а основной слой делается из менее качественного сырья (грубозернистого, с повышенной пористостью для лучшего сцепления плиток с раствором при облицовке),что более экономично.
Формование керамических изделий методом литья заключается в отливке керамических шликеров в гипсовую форму, внутренняя поверхность которой отражает наружные размеры изделия – применяется для тонкостенных изделий сложной конфигурации преимущественно в производстве санитарно-технического фаянса, фарфора, декоративных изделий и др. Достоинства гипсовых форм – оптимальная пористость, влагоемкость, простота изготовления и замены. Недостатки – малая оборачиваемость, износ, потеря фильтрационной способности, невысокая прочность на удар. Известен способ (ГИКИ) литья в металлические формы по принципу электрофореза. При наложении электрического поля отрицательно заряженные частицы глин движутся к катоду (стенкам), а шликер является анодом. Но промышленного внедрения метод не получил. Пористые синтетические формы тоже не заменяют гипс.
После заливки в форму частицы движутся по направлению отсоса влаги к стенкам гипсовой формы, где обезвоживаются и уплотняются – идет «набор черепка». Плотный слой маловлагопроводен, поэтому внутренние частицы шликера не ориентированы, и внутренние слои изделия менее плотны, чем наружные. Сопротивление фильтрации Rф вычисляют по формуле:
где Rш, Rч и Rф – сопротивление влагопереносу шликера, черепка и формы.
Для снижения сопротивления фильтрации осуществляется отощение масс добавками, так как глины обладают большей влагоудерживающей способностью.
Учеными установлено, что качественную внутреннюю поверхность обеспечивает добавка нитрата аммония при толщине стенок 5 мм за 5 мин, затем оксалат натрия, сода, тринатрийфосфат и жидкое стекло. Часто их комбинируют.
Для ускорения набора толщины стенок применяют: подогрев шликера (ускоряет набор в 2 раза); вакуумирование или вибрацию формы и шликера; литье под давлением; смачивание гипсовых форм раствором мочевины (карбамида) перед формованием и т.д. Вибрация и нагрев до 60 °С понижают вязкость шликера, разрушая связи. Это устраняет натеки на внутренней поверхности изделия, снижает влажность отливки, увеличивает Rизг почти на 20%.
Способы формования литьем: сливной, наливной и комбинированный. При сливном способе выливают остаток шликера после набора стенок изделия определенной толщины. Образуется его внутренняя полость. При наливном способе шликер заливают между двумя стенками гипсовой формы, тогда толщина изделия равна зазору между ними. При комбинированном способе часть изделия формуется по сливному способу, часть – по наливному. Достоинства сливного способа – простота формы и ее сборки, меньшая трудоемкость операции по оформлению изделий, возможность механизации процесса отливки. Недостатки – больший расход шликера, повышенная его влажность, неравномерная толщина стенок, применимость только для мелкоразмерных изделий. Преимущества наливного способа: интенсификация набора черепка (в два раза больше контакт с гипсом); возможность получения стенок заданной толщины; пониженный расход шликера и его влажность. Недостатки: усложнение конструкции формы; обязательность разборной формы; затрудненность механизации.
Источник
ОСОБЕННОСТИ ФОРМОВАНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
3-1 Шликерное литье: сущность процесса, преимущества, недостатки, разновидности
Процесс основан на способности тонких капилляров, открытых пор формы всасывать воду из керамического шликера. Набирается частично обезвоженный слой твердого, пластичного осадка (набор массы). Способы сливной, наливной и комбинированный
+ однородные по структуре изделия сложной формы. Возможность тиражировать изделия переменного сечения с глубоким рельефом и тонкими стенками. Простота и дешевизна. Малые затраты на изготовления форм (гипсовые). Стадия массоподготовки менее энергозатратна.
– потребность в больших площадях для размещения литейных форм и сушки. Низкая производительность. Большая доля ручного труда. Повышенный расход гипсовых форм. Большая воздушная усадка (особое требование к конструкции изделия – ребрами жесткости). Высокий процент отходов.
+сливного — тонкостенные изделия, имеющие одну толщину
-сливного медленный набор массы. Большой расход шликера. Невозможность соблюсти абсолютно равную толщину стенок
-наливного сложность используемых форм. Возможность образования пустот в стенках изделия (желательно под давлением).
+комбинированного – для изделий деталей сложной формы.
3-2 Требование к литейным шликерам, их свойства и характеристики
Ключевые характеристики – влажность, текучесть, загустеваемость. Они регулируют скорость набора массы. Шликер должен:
- Быть устойчивым: размер частиц не более 100 мкм, беспрерывное перемешивание и введение электролитов.
- Быть низковязкими (высокотекучими), достаточными для быстрого заполнения формы. Определяется временем, за которое вытекает 100мл из калиброванного отверстия. Текучесть зависит от времени, прошедшего с момента перемешивания. Загустеваемость – отношение текучести после 30мин стояния к текучести после 30сек стояния (1,5 – 2,5)
- Содержать максимальное кол-во тв. фазы. Влажность фарфора 28 – 31, фаянса 30 – 35, красножгущиеся 40 – 45. Чем ниже влажность, тем скорее скорость набора, ниже усадка, больше срок службы форм. Для увеличения текучести вводят электролиты (жидкое стекло, кальцинированная сода). Содержание 0,05 – 0,5% электролитов. Передозировка приводит к обратному (слабая загустеваемость, высокая вязкость).
- Образовывать на стенке осадок определенной плотности, обладающей фильтрующей способностью. Зависит от размера и формы тв. частиц. Вводят отощители. Они уменьшают усадку и влияют на процесс набора массы.
- Выстояться перед употреблением во избежание ряда дефектов.
3-3 Дисперсия глина-вода: физико-химические процессы, механизм действия электролитов
Частицы глинообразующих минералов вступают с водой в сложное взаимодействие. Результат этого – ионный обмен. Поведение шликера от электролитов зависит от минерального состава.
Вода с глиной образует ДЭС. При введении электролитов, Са 2+ меняется на Na + . Освобождается лишняя вода.
3-4 Стадии процесса шликерного литья. Зависимость параметров процесса от характеристик шликера, форм и внешних факторов.
- Заливка в формы через литниковое отверстие.
- Набор массы.
- Слив избытка шликера (при сливном)
- Закрепление набранного слоя массы.
- Подвялка изделия.
- Разборка форм.
- Замывка
- Приставка деталей
- Сушка
- Зачистка (оправка)
отдельной стадией может быть срез литника.
Температура шликера и его давление. При повышении температуры до 60, вязкость снижается в 2 раза, повышается подвижность в капиллярах. Повышение давления до 0,5 МПа получается более плотный слой массы. Снижает усадку. Повышает скорость набора.
Создание разряжения под кожухом формы
Вакуумируют литейный шликер. Удаляются микро пузырьки, снижается вязкость и удаётся избежать многих дефектов.
Применяют вибрацию формы. Удаляется воздух, повышается прочность полуфабриката.
3-5 Требования, предъявляемые к капам и формам из гипса для литья
Гипсовые формы – сухие, но не пересушенные. Влажность не менее 5%. Пересушенные – получается неравномерность влажности по слоям и может возникнуть расслоение.
Температура форм 65 – 70.
Не допускать прямой подачи холодного воздуха к форме.
Перед заливкой увлажняют, протирают от пыли и остатков шликера.
Оборот форм достигает 60-80 заливок. Перед употреблением проводят предварительные заливки.
Важна марка гипса. Г-16 более долговечны, но ниже скорость набора масс. Г-8 наоборот. Часто используют смесь гипсов.
Оптимальная температура для литья – 25-28 градусов. Форма не должна вызывать ощущение холода.
Для удаления налетов и очистки поверхности форм рекомендуется 2-5% раствор соды. Хранить формы необходимо на плоской поверхности без сквозняков, в отсутствии пыли и грязи при температуре не более 38 градусов и влажность не менее 30%.
3-6 Условия формования, эксплуатации и хранения гипсовых форм
3-7 Деффекты, возникающие при формовании методом шликерного литья и способы устранения
Дефекты можно разделить по способу образования:
- появление, которых связано с нарушением оптимальных условий формования
- Заложенные в предыдущих технологических стадиях
Дефекты, связанные с неправильным приготовлением шликера:
- Недоформованность полуфабриката (недолив)
- Лопнувшие пузырьки воздуха, образующие кратеры на поверхности (накол)
- Морщины поверхности полуфабриката (жмотины)
- Местные утолщения стенок изделий (наплывы)
- Серповидные трещины (шлиры)
Появление перечисленных дефектов связано с высокой вязкостью шликера (кроме наплывов), его быстрой загустеваемостью, низкой температурой, избытком содержания электролитов.
Дефекты, связанные с неправильными условиями заливки:
- Литьевые пятна и трещины (быстрая струя шликера)
- Недоформованность полуфабриката (захват воздуха при заливке)
- Лизун
Дефекты, связанные с набором массы (передержали, недодержали).
Дефекты, связанные с гипсовыми формами:
- Недоформованность полуфабриката (неправильная конструкция формы, из-за чего шликер не заполняет некоторые полости)
- Деформация п.ф. и трещины (неравномерная пористость формы из-за попадания на ее поверхность смазки).
- Швы на поверхности п.ф. и выплавки в изделии после обжига (изношенность форм)
- Пересушенные формы – расслаивание набранного слоя, трещины в стенках
- Влажные формы – образование пор.
Отпадение приставных деталей.
3-8 Литье под давлением в пластиковые формы
Высокопроизводительный способ формования. Обеспечивает хорошую однородность. Используют для сантехники, сокращает время технологической цепочки. Температура шликера 40-50. Шликер низкой вязкости. Давление до 20 Атм. Скорость набора – 0,3г/мин*см 2 . Пластик гидрофобный. В нем система пор, которые объединяются в каналы. Поверхность идеальна, больше точность размеров.
3-9 Горячее литье. Сущность, проблемы, достоинства, недостатки
На основе термопластичных полимеров (воск, парафин, ПАВ). В жидкий парафин 50-60град кидают порошки, которые высушены до 0,2%, чтобы хорошо смачивался парафином. Затем вакуумируют. Впрыскивают в металлические формы при 50-60градусах. Застывают быстро. Можно сверлить, шлифовать, усадка малая. Потом засыпают глиноземом т.к. он инертный. Затем ступенчато нагревают. Затем выдержка, парафин уходит. Потом температуру поднимают до 900 и происходит спекание частиц др. с др.
+ Более точные размеры, не надо сушить
— сложно удалять связку
3-10 Пластичность глинистых масс, причины и параметры
Пластичность – способность изменять свою форму под действием приложенной нагрузки без трещин и разрывов и сохранять ее после снятия нагрузки.
Причины – при приложении нагрузки смещение пластов, но нарушенные связи быстро восстанавливаются т.к. есть вода между пакетами, которая обеспечивает скольжение. Вода находится между частицами глины и связана электростатическим напряжением. Влажность около 20%.
Формовать можно, когда внутреннее трение выше внешнего. Есть интервал пластичность – это интервал, в котором материал не прилипает и не трескается.
Формовочная влажность – это оптимальная влажность, характеризующаяся появлением в системе свободной воды, обеспечивающей системе подвижность. Это влажность, обеспечивающая прочный п.ф. на выходе и определенную продолжительность сушки.
3-11 Пластическая прочность и формовочная влажность
Пластическая прочность представляет собой значение напряжения сдвига при статическом нагружении.
Формовочная влажность – оптимальная влажность, характеризующаяся появлением в системе свободной воды, обеспечивающей системе подвижность. Это влажность, обеспечивающая прочный п.ф. на выходе и определенную продолжительность сушки. Она находится внутри интервала пластического состояния и ее определяют, изучая поведение под нагрузкой массы с различной влажностью.
3-12 Обезвоживание керамических масс, фильтр прессование
Обезвоживание – распылительными сушилками или фильтр-прессом (давление 1,5 мПа, потом постепенно наращивают). Влажность снижается от 55-60% до 18-25%. Фильтр пресс – работает долго, но тратится мало энергии. Масса продавливается в фильтры и вода выходит.
3-13 Методы пластического формования. Преимущества и недостатки
Выдавливание, протяжка, раскатка, набивка, штампование, лепка
+усилия относительно небольшие для формования таким способом. Внутреннее трение частиц должно превышать трение частиц о поверхность.
Автоматизация производства и высокая производительность
-Тяжело получить однородный полуфабрикат.
Образование текстур (выливается в трещины при сушке)
Значительная усадка из-за влаги
Надо уплотнять пластическую массу (обычно вибропрессованием, набивкой)
Сложнее приготовить однородную массу (больше затрат времени и энергии)
3-14 Метод выдавливания, проблемы и параметры
Происходит на вакуумных (быстрое удаление воздуха, повышается пластичность массы, снижается вероятность образования дефектов) и безвакуумных ленточных прессах. Перемещается шнеком. Выдавливается через мундштук, выходит ввиде бруса. Формуют кирпичи, блоки, черепицу, трубы. Можно получить продольные изделия с отверстиями.
Проблемы – получение однородного полуфабриката. Дефекты, трещины (с образные, драконов зуб).
3-15 Метод раскатки, проблемы и параметры
Руками, шаблоном или роликом. Делают тарелки, полые кружки, кувшыны, имеющие ось вращения. Создает равномерную текстуру полуфабриката и обеспечивает равномерные напряжения при усадке. Для уменьшения трения, шаблон нагревают до 120-140, тефлон. Короткое время формования. Стараются четко соблюдать формовочную влажность. Соблюдают частоты вращения шпинделя. Формы из гипса или пластмассы (лучше, но дороже).
-образование дефектов, которые проявляются в процессе сушки.
Параметры – влажность, поверхность аппарата
3-16 Дефекты формования методом выдавливания и раскатки. Причины и способы устранения
«ДРАКОНОВ ЗУБ» — разрывы на ребрах бруса. Слишком большое трение на углах мундштука из-за его засорения или тощей массы. Мал угол наклона мундштука для тощей массы. Промыть, увеличить влажность, улучшить смазку на границе масса — стенки мундштука, увеличить угол наклона мундштука.
СВИЛЕОБРАЗНЫЕ ТРЕЩИНЫ. Следствие вращения массы. Масса в виде слоистой спирали, а в головке и мундштуке они недостаточно слипаются. Необходимо менять шаг и наклон головки и мундштука.
S-образные ТРЕЩИНЫ. Слишком короткий выступающий после выжимной лопасти конец вала. Масса не полностью его обтекает, возникает полость, переходящая в S-образную трещину. Если конец слишком длинный, то он играет роль керна и может возникнуть круглое отверстие.
БРУС НЕПОЛНОГО СЕЧЕНИЯ, со скругленными углами. Масса слишком пластичная.
Для устранения свилеобразных трещин и S-образных трещин эффективна установка дополнительного кольца с ножами между цилиндром и конусной частью головки.
МНОГОЩЕЛЕВОЙ кирпич. БРУС после мундштука РАСХОДИТСЯ в разные стороны. Скорость середины больше, чем на периферии. Если наоборот, то ВОГНУТОСТЬ БРУСА. Замедлить или увеличить, например конусностью кернов или мундштука скорости разных областей бруса.
Дефекты раскатки – текстурность
3-17 Достоинства, недостатки и проблемы полусухого прессования
+Высокая плотность изделий
Малая усадка, можно сразу обжигать
Автоматизация производства, высокая производительность
-Неоднородность изделия из-за неравномерного распределения механических напряжений (так делают только керам. плитки и кирпичи) Лучше прессовать, чтобы высота была в 10 раз больше. Самое высокое давление в верхних углах
При снятии давления газ расширяется, и могут быть микроразрушения
Может быть вовлечен воздух
3-18 Зависимость плотности изделия, получаемого методом полусухого прессования от параметров прессования и характеристик пресс-порошка
Прессуют под давлением 10-100Мпа пресс-порошок влажностью 6-8%. Сыпучесть – 30-40%. Изначально П=50%. Самое плотное изделие получается при прессовании в 2 этапа. 1-ый 1/3 от всего давления, второй – остальное давление. Высота изделия в 10 раз больше ширины.
3-19 Достоинства, недостатки и проблемы изостатического прессования
+Можно формовать изделия сложной формы с рельефом, полостями и выступами
Не обязательно сушка
Высокая точность размеров 1%
Необходимость удаления воздуха (эту проблему решают вакуумированием и вибрацией)
Дорогие формы используют только для массового производства
Нельзя формовать с пазами
Изделия получаются толстыми.
3-20 Дефекты изделий, получаемых методом полусухого прессования
3-21 Требование к порошку для полусухого, изостатического прессования. Способы описания зернового состава
Порошок имеет влажность 4-10% для полусухого и до 1% для изостатического. Размеры – 0,1 – 0,5 мм и форма округлая. Сыпучесть 30-40градусов. Мало воздуха
Способ описания по остатку на сите и по дифференциальной кривой по плюсу или по минусу
3-22 Материалы форм и оболочек для полусухого и изостатического прессования
Формы металлические и пластмасса для полусухого
Для изостатического – резина
3-23 Зависимость однородности изделия от его формы и метода формования
Однородные изделия получают изостатическим прессованием и при шликерном литье. Сложная форма более неоднородна. Разнотолщинность – причина неоднородности. Направление частиц в одну сторону увеличивает однородность. Жесткие пересечения поверхностей вызывают неоднородность.
3-24 Проблемы формования на предприятии
Необходим мониторинг. Нужно менять, следить… Отдельное помещение. Контроль сырья по всем параметрам, температуры.
Источник
