Способы формования изделий с использованием гипса

Ручное формование изделий в гипсовых формах

Ручное формование изделий в гипсовых формах

Если вы хотите сделать несколько идентичных глиняных изделий, можно использовать гипсовые формы. Почему именно гипсовые? Во-первых, гипс достаточно распространенный и дешевый материал, во-вторых, из него можно отлить сложную модель, а значит, и изготовить из нее сложную форму, в-третьих, глина не прилипает к гипсовой форме, что дает возможность легко снимать сырые изделия. К тому же (и это важно) гипсовые формы можно сделать и в домашних условиях.

Но гипс, который используют для изготовления форм и моделей, часто бывает засорен различными добавками. Чистая его разновидность называется алебастром. Природный гипсовый камень выжигают при температуре от 120–200 °C. В размолотом виде он называется штукатурным гипсом. При замешивании с водой гипс начинает кристаллизироваться и снова превращается в достаточно крепкую пористую массу с некоторым увеличением в объеме (на 1 %). При затвердении температура его повышается, что можно ощутить рукой.

Если гипс-порошок долго хранится незакрытым, особенно во влажном помещении, он постепенно вбирает из воздуха влагу и становится не пригодным к работе. Однако если такой гипс высушить в печи или даже в духовке (небольшое количество) при температуре от 120 до 200 °C, то он снова обретет свои качества и ничем не уступит свежему.

Гипсовую форму делают с использованием модели оригинального изделия. Такую модель сначала делают из глины или пластилина, а затем переводят в гипс. Модель должна быть немного больше, чем готовое изделие, так как размеры керамической массы после сушки и обжига уменьшаются.

В процессе работы используются инструменты, изображенные на рис. 59.

Рис. 59. Инструменты и приспособления: 1 – металлические лопатки; 2 – нож; 3 – стамеска; 4 – скребок; 5 – резиновая чашка; 6 – цикля; 7 – ложка; 8 – ножовка; 9 – деревянный молоток; 10 – смазочное масло; 11 – треугольник.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Читайте также

Декорирование изделий

Декорирование изделий Береста, бархатистая, покрытая редкими штрихами контрастного цвета, красива и без всякого декора, тем более что различные оттенки золотисто-медовых и красновато-коричневых тонов гармонично сочетаются между собой. Несмотря на это, за многие века

Варианты изделий

Введение Большинство цветочных горшков, которые можно приобрести в садовых центрах или специализированных магазинах, обычно бывают невыразительного коричневого цвета. Многих цветоводов-любителей это не смущает, поскольку они считают, что так и должно быть – это

Облицовка плиткой на гипсовых вяжущих

Облицовка плиткой на гипсовых вяжущих Ниже представлен технологический процесс облицовки гипсовыми декоративными плитками стен и перегородок внутренних помещений.Подготовку поверхности под облицовку плитками на гипсовых вяжущих (в частности, гипсовыми

Облицовка плиткой на гипсовых вяжущих

Облицовка плиткой на гипсовых вяжущих Ниже представлен технологический процесс облицовки гипсовыми декоративными плитками стен и перегородок внутренних помещений.Подготовку поверхности под облицовку плитками на гипсовых вяжущих (в частности, гипсовыми

Виды гипсовых форм

Виды гипсовых форм Однокусковые формы. Гипсовые формы бывают одно– и многокусковые. Вначале рассмотрим самые простые формы в виде одного монолитного куска. Их можно изготовить несколькими способами.Первый способ. У нас есть модель рельефного панно размером 20 х 20 см,

Формование глиняных изделий из готовых форм

Формование глиняных изделий из готовых форм Глина, которую используют для набивки гипсовых форм, должна содержать 20–25 % отощающих добавок (шамота, песка). Это необходимо для того, чтобы уменьшить деформацию и усушку массы. Кроме того, можно использовать глины, разные по

Обжиг неглазурованных изделий

Обжиг неглазурованных изделий Неглазурованные изделия, обжигаются при высоких температурах один раз. Если необходимо исправить дефекты, то обжиг повторяют. Перед загрузкой глиняных изделий необходимо провести пробный обжиг данной массы, поскольку каждая глина имеет

Плетение отдельных изделий

Плетение отдельных изделий Прежде чем приступить к плетению того или иного изделия, следует точно знать и представлять, что вы хотите сделать. Желательно подготовить чертеж или рисунок будущего изделия. Необходимый материал, инструменты и приспособления надо подобрать

3.3. «Ручное» формирование монтажной пены

3.3. «Ручное» формирование монтажной пены Монтажную пену, положенную в щели (между досками, и не только), не обязательно впоследствии обрезать. Можно утопить ее в пазы (где она проложена) без дополнительных инструментов – с помощью ваших же рук. Для этого выдержим паузу

Источник

Способы формования изделий с использованием гипса

Формование литьем изделий в гипсовых формах при производстве фарфора и фаянса

Отливка изделий в гипсовых формах имеет ряд преимуществ перед пластическим формованием: сокращается производственный цикл обезвоживания массы в результате устранения фильтрации и переработки массы, появляется возможность транспортировать шликер на любые расстояния и изготовлять тонкостенные изделия, отпадает необходимость в бомзах для чашек и др. На фарфоровых изделиях, отлитых в гипсовых формах, лучше, чем на изделиях, изготовленных формованием, проявляются такие ценные свойства, как просвечиваемость, повышенная белизна (с красивым голубоватым оттенком), легкость и ажурность форм, высокие эстетические качества. Кроме того, при отливке изделий можно использовать малопластичные массы. Существенные недостатки формования изделий способом литья: высокая трудоемкость, тяжелые условия труда, необходимость использования электролита и значительных производственных площадей, быстрый износ гипсовых форм, существенные возвратные отходы, отсутствие высокопроизводительного оборудования— привели к резкому сокращению литья изделий на заводах (4—6% общего объема выпуска изделий).

Шликерное литье основано на способности компонентов массы давать устойчивые суспензии в водной среде, на реологических свойствах шликеров и на поглощении воды из шликера порами гипсовой формы благодаря действию капиллярных сил с образованием на ее поверхности твердого слоя массы. Способность шликера заполнять гипсовую форму обусловлена его текучестью, а воспроизводить конфигурацию формы— его литейной способностью. Вода как жидкая фаза и электролиты придают шликеру требуемые свойства.
Механизм набора стенки изделия заключается в осаждении твердой фазы шликера на внутренней поверхности гипсовой формы при одновременном поглощении жидкой фазы порами формы. Скорость набора стенки изделия зависит от скорости поглощения формой жидкой фазы шликера (проницаемость гипсовой формы составляет 2,5* 10 -9 —6*10 -11 л/см2), гранулометрического состава твердой фазы, соотношения твердой и жидкой фаз, а также от скорости диффузии воды из шликера слоем массы, образовавшегося на гипсовой форме (проницаемость сформировавшегося слоя (2,4—
3) *10 11 л/см2). Этот слой нарастает пропорционально корню квадратному из времени набора стенки изделия. Пористость (42—47%) и средний размер пор (0,38± 0,01 нм) в образовавшемся слое не зависят от структуры гипсовой формы. Процесс образования слоя массы на гипсовой форме обеспечивает капиллярное давление, создающее мениски воды в порах гипсовой формы.

В процессе фильтрации участвуют поры наименьшего диаметра (0,3—0,45 нм), а также более крупные поры (до 1 нм). Скорость набора черепка возрастает (при том же среднем размере пор) с увеличением пористости гипсовой формы (рис. 50) и обусловлена главным образом сопротивлением образовавшегся слоя массы, так как сопротивление гипсовой формы капиллярному давлению незначительно. Скорость образования слоя массы при возрастающей пористости формы и зависимость этой скорости от средних размеров пор в форме достигают максимума при таком размере пор, при котором проницаемость слоя становится равной проницаемости формы. Структура гипсовой формы не определяет структуру сформировавшегося слоя массы. Скорость поглощения жидкой фазы шликера пористыми стенками

формы должна быть выше или равна скорости подхода ее к поверхности формы. При значительном опережении скорости поглощения воды формой на наружной стороне отливки образуется более уплотненный слой, чем в остальной части, что связано с возникновением внутренних напряжений, возможностью отслаивания от стенки формы и появления трещин. При запаздывании поглощения воды формой она накапливается в ее поверхностных слоях, что приводит к размыванию формы и прилипанию изделий к ней.

Гранулометрический состав твердой фазы шликера также влияет на скорость набора стенок изделий. Она будет выше, если поверхностный слой изделия образуется из частиц, не дающих плотной упаковки. Однако повышенное содержание крупных частиц способствует чрезмерному возрастанию скорости набора стенок, что приводит к разнотолщинности изделий и затрудняет регулирование процесса набора стенок изделия. При повышенном содержании в шликере тонкодисперсных фракций резко снижается скорость набора стенок изделия и возможно прилипание отливки к форме.

Нарастание прочности образовавшегося слоя массы в гипсовой форме обусловливается тиксотропным образованием структуры под действием флокуляции, вызываемой миграцией ионов Са2+ из гипсовой формы в шликер, а также вследствие отбора влаги порами формы под действием капиллярных сил. Глинистые частицы в наружной части отливки располагаются так, что их большие плоскости размещаются параллельно поверхности, через которую проходит фильтрация, т. е. ориентированно, а внутри отливки — неориентированно. Такая структура отливок предопределяет анизотропию усадки при сушке, порождающую внутренние напряжения и нередко вызывающую коробление и трещиноватость полуфабриката. Разность усадочных напряжений по направлениям обусловливается различием толщины водных пленок между примыкающими одно к другому ребрами частиц, а также склонностью более плотных участков слоя к упругим, а не пластическим деформациям. Ориентированное положение глинистых частиц, возникшее в процессе набора стенки изделия при литье, сохраняется и в обожженном изделии, что фиксируется ориентированным положением муллитовых новообразований. Такая структура понижает прочность изделия.

Рис. 50. Зависимость скорости набора массы от средней величины пор (1) и пористости (2) гипсовой формы

Частичному устранению ориентированной структуры отливки способствует применение жидкотекучих шликеров при неизменном содержании в них твердой фазы, что достигается использованием соответствующих деф-локулянтов (разжижителей). С этой же целью повышают содержание отощающих компонентов в массе.

В результате поглощения воды шликера формой образовавшийся слой уплотняется, изделие дает усадку при снижении влажности до 18—20% и отделяется от стенки, что облегчает извлечение его из формы.

Подогревание форм до 60° С более чем в 2 раза ускоряет набор стенки изделий в результате увеличения текучести шликера. В этих температурных условиях толщина слоя массы пропорциональна повышению температуры.

При повышении давления скорость набора черепка также возрастает. На этом основано литье изделий под давлением. При давлении до 0,5 МПа снижается усадка изделий при сушке, а также влажность отлитых изделий на 2—3%, ускоряется сушка изделий, отпадает необходимость в сушке гипсовых форм, так как под давлением процесс набора слоя зависит не от отсоса воды формой, а от величины давления. Влажность шликера при этом снижается на 2—3%.

Вакуумирование гипсовых форм способствует также значительному (в 2—4 раза) уменьшению времени набора стенок изделий.

Применение вибрации при литье изделий (3000— 6000 колебаний в минуту) и обработка шликера ультразвуком (частота колебаний 20 кГц) на 1—2% снижают вязкость шликера, влажность отливок и на 15— 20% повышают их прочность. Предельное напряжение сдвигу возрастает на 10—30%, а предел прочности при

изгибе после сушки — на 20%. Вибрация улучшает структуру изделий, уменьшает возможность образования раковин в отливках благодаря ускоренному набору стенок изделия. Основной ассортимент изделий, изготавливаемых литьем: тонкостенные полые изделия (сервизные чашки), изделия больших размеров или сложной формы (суповые вазы, подливочники, соусники, овальные блюда, скульптура и др.), а также приставные детали (ручки, носики).

Источник

Формование гипсовых и гипсобетонных изделий из горячих смесей

При получении изделии из строительного гипса количество воды затворения значительно превышает дозировку, необходимую для образования двугидрата. Влажность гипсовых изделий после формования обычно составляет 40—50%, а пенобетонных — 28—35%, в результате получали образцы раствора, как бы содержащие одинаковый объем пор, но разную их удельную поверхность. Объемный вес образцов (кротче контрольных, без шариков) получился одинаковым, так как состав смеси не изменялся. К моменту испытания образцов парафиновые шарики не изменили своей формы. Результаты испытаний образцов на прочность прн сжатии показали, что удельная поверхность парафиновых шариков, введенных в образцы раствора, существенно влияла на прочность раствора. Так, при увеличении удельной поверхности шариков, введенных в образцы раствора, с 1 до 11, прочность раствора при сжатии снизилась примерно на 50%

Парафиновые шарики, обладающие сравнительно небольшой прочностью, по- видимому, в какой-то степени могут моделировать воздушные поры в цементном камне, н поэтому естественно ожидать, что в легком бетоне, где поры могут быть во много раз меньше 1,3 мм. этот фактор оказывает еще большее влияние.

С повышением амплитуды вибрирования легкобетонной смеси при ее уплотнении, по-видимому, может происходить некоторая активизация зерен цемента, приводящая к повышению прочности бетона. Доказательств в пользу этого нами не было получено. Однако опыт работы не дает оснований считать, что за относительно небольшое время виброуплотнения легкобетонной смеси (в наших опытах 15—20 сек) может происходить существенное истирание пленки с зерен цемента, как это бывает например, в шаровой мельнице пли бегунах

В заключение необходимо подчеркнуть, что прн проведении различных экспериментальных исследований, связанных с уплотнением легкобетонной смеси, при составлении соответствующих ГОСТов, а также при осуществлении лабораторного контроля качества легко- бетонных смесей и бетона на заводах не следует игнорировать режимы и способы уплотнения смесей. Они могут оказать решающее влияние на процесс структурообразования легкого бетона и следовательно, на его основные прочностные характеристики.

тогда как отпускная влажность гипсобетонных изделий не должна превышать 8%.

Поэтому нужно стремиться к уменьшению количества воды затворения и к применению механического уплотнения при формовании, чтобы сократить и даже исключить процесс сушки, плотность и прочность и как следствие этого избежать армирования крупноразмерных панелей деревянными каркасами. К этим целям приводит метод формования гипсовых и гипсобетонных смесей температурой 70—100°С, разработанный в МИСИ им. В. В Куйбышева.

Изготовление изделий таким способом может производиться на стане, специально разработанном для описываемой технологии СКТБ Главмоспром- стройматсрналов, илн иа прокатном стане Н. Я. Козлова с обогреваемой мешалкой ц предварительным подогревом компонентов. На рнс. 1 приведена технологическая схема смесительного и фор човочного узлов для получения гппсо- бетонных панелей методом горячего формования.

Опытно-приизводствсенное опробование горячего формования гипсобетона было осуществлено па Магистральном заводе КПП расторгуевском комбинате «Гипсобеюд». Экспериментальная установка была смонтирована с использованием узлов приготовления п формования гнпсобетонной массы па прокатных станах перегородки

В шлаколопастной бетономешалке непрерывного действия с индукционно-термичсскмм обогревом изготовлялись размером 2,7 х 3,0 м при толщине 8 см из гипсобетонных смесей состава (но весу); гипс : песок = 1 2,08 с В/Т = 0,2. Alacca укладывалась в непрерывно форму вагонетку, оборудованную четырьмя поверхностными вибраторами. При формовании температура смеси равнялась 80—85° С. Для уплотнения верхнего слоя гипсобетона применялась резиновая лента.

Производственная проверка показала возможность получения крупноразмерных гипсобетонных изделий методом горячего формования при уменьшенном расходе воды затворения. Установлено, что для сушки горячих плит из подвижных смесей (В/Т = 0.2 влажность после формования 10—11%) до отпускной влажности можно ограничиться только обдуванием изделий горячим воздухом с температурой 100—120° С па ленте стана II камере «созревания» в течение 30—45 мин. Для изделий, приготовленных из жестких смесей (В/Т = 0,15— —0,17; влажность после формования 7—8%), сушка необязательна.

Горячие смеси могут быть получены различными способами В лабораторных условиях удобно использовать воду с температурой 80—100 С подогретые до 80—120° С гипс и песок. Температура полученной массы в опытах менялась от 60 до 95° С Уплотнение смесей, уложенных в формы, производилось на виброплощадке с частотой 50 гц и амплитудой 0,32 мм. Особо жесткие смеси уплотнялись при совместном действии вибрации Р = 0,15 кг/см2.

В качестве вяжущего применялся строительный гипс расторгуевского комбината «Гипсобетон». Подобраны составы гипсобетонпых смесей с расходом гипса от 30,9 до 52,6 кг/м2 перегородки. На этих составах с разным расходом воды (В/Т = 0,13—0,24) и начальными температурами смесей, равными 20, 60 и 90° С, были изготовлены образцы-балоч- кп размером 4 X 4 X 16 см п кубы размером 7X7X7 м. В качестве контроль чого был принят состав, на котором работает Магистральный завод О = 1 ; 1.32 ; 0,176 (по весу) с расхо дом вяжущего 44,5 кг на 1 м2 перегородки. На заводе применяют композиции из гипса, песка, древесных опилок и воды. Мы провели опыты по замене опилок песком в гипсобетоне.

Исключение нз смеси опилок и заполнение их объема песком при горячем формовании позволяет уменьшить их водопотребность и повысить прочность изделий (Рем — 0 кг/см2-, RLC = 180 кг/см2). Как видно нз рнс. 2, принципеальное значение имеет само наличие влагоемкого компонента: при введении древесных опилок возрастает оптимальное содержание воды. Способ уплотнения имеет меньшее значение: кривые / н 2 при увеличении количества опилок сближаются. Следовательно, чем больше доля опилок в смеси, тем менее эффективным является уплотнение. Введение опилок отрицательно сказывается н на свойствах затвердевшего гипсобетона, увеличивая пористость и ухудшая качество поверхностей.

Испытания образцов-балочек состава Г : П = 1 : 1,6— 1 : 4,0 показали, что оптимальное (соответствующее большей прочности) значение В/Т для каждой смеси меняется в зависимости от температуры смеси и работы уплотнения (рис 3) С увеличением работы уплотнения оптимальное значение В/Т уменьшается, прочность гипсобетона соответственно растет. Характерно, что меньшим значениям оптимума В/Т соответствуют составы с более низким расходом гипса. Объяснить это можно более благоприятными условиями гидратации и более разбавленной системе. Кроме то го, работами Л. Ф. Полака доказано, что внутренние напряжения, являющиеся следствием кристаллизационного давления, тем меньше, чем меньше физики химическое сродство между гидратирующимся веществом и заполнителем По этому кристаллизационное давление, возникающее на границе будет меньше, чем на границе между двумя кристаллами гипса.

Так как влажность после формования изделий, изготовленных горячим способом, составляет всего лишь 8— 11%, были сделаны опыты по отделке панелей сразу после остывания. Часть панелей окрашивалась масляными п известковыми красочными составами Другая часть оклеивалась обоями. Подучены удовлетворительные результаты

Таким образом, применение горячих несхватываюмися смесей с использованием вибрационных воздействий для дополнения позволяет резко снизить водогипсовое отношение, повысить прочность, водостойкость и исключить операцию сушки изделий из строительного гипса.

Источник