SU1752560A1 - Способ лить керамических изделий преимущественно из шликера на термопластичной св зке - Google Patents

Abstract

Использование: дл  лить  изделий типа тел вращени . Сущность изобретени : по способу выдержку отливки в форме под давлением осуществл ют после ее охлаждени  до температуры 0,9-1,1 от температуры отвердевани  шликера, причем охлаждение отливки производ т путем приложени  центробежного прессующего давлени , величина которого должна быть больше предельного напр жени  сдвига перерабатываемого шликера. 1 ил.. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к керамическому производству и может быть использовано дл  лить  изделий типа тел вращени .

Известен способ центробежного лить  керамических изделий, включающий подачу шликера во вращающуюс  форму, где под действием центробежных сил происходив формообразование отливки и ее отвердевание при охлаждении.

К недостаткам способа относ тс  сложность подачи термопластичного шликера во вращающуюс  форму при литье длинномерных и крупногабаритных изделий, а также наличие дефектов, обусловленных неравномерностью упаковки порошка в полуфабрикате .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ лить  керамических изделий, включающий заполнение формы шликером из бака под давлением с дальнейшей отсечкой бака от формы и повышение давлени  в ней.

Однако с возрастанием габаритов отливки (крупногабаритные издели  с тонкими стенками , длинномерные издели  ) увеличиваетс  отношение поверхности отливки к площади сечени  литника, че-, рез который известным способом предполагаетс  подпитка формы шликером и повышение давлени  в ней. При таком увеличении отношени  площадей эффективность способа падает вследствие слож- ности обеспечени  направленности охлаждени  литьевых форм. В этом случае отливки особенно из жестких шликеров, например оксида берилли , охлаждаютс  практически одновременно по всему объему , что приводит к браку за счет усадочных раковин, возникновени  неравномерности упаковки и возрастани  величины остаточных напр жений, которые привод т к растрескиванию и неравномерности усадки заготовки при обжиге.

%

Ю

ел о о

Целью изобретени   вл етс  повышение качества изделий за счет предотвращени  образовани  неоднородной структуры,

Согласно способу лить  керамических изделий преимущественно из шликера на термопластичной св зке, включающему заполнение под давлением литьевой формы шликером из шликерного бака, отсечение литьевой формы от шликерного бака, повышение давлени  в форме и выдержку отливки в форме под давлением, выдержку отливки в форме под давлением осуществл ют после ее охлаждени  до температуры 0,9-1,1 от температуры отвердевани  шликера , причем охлаждение отливки производ т путем приложени  центробежного прессующего давлени , величина которого должна быть больше предельного напр жени  сдвига перебатываемого шликера.

Компенсаци  усадки производитс  путем уменьшени  объема отливки в соответствии с уменьшением ее объема при усадке за счет центробежного прессовани  отливки после ее охлаждени  до температуры 0,9- 1,1 Т отвердевани , а не подачей шликера в форму под повышенным давлением через литник. В этом интервале температур при приложении центробежного прессующего давлени , величина которого больше предельного напр жени  сдвига перерабатываемого шликера, происходит наиболее качественна  компенсаци  усадки, достигаетс  минимальный уровень остаточных напр жений и отсутствует неравномерность упаковки.

На чертеже представлена схема устройства , реализующего предлагаемый способ.

Устройство состоит из герметично закрытого шликерного бака 1, нижней части питател  2, верхней части питател  с отсекающим клапаном 3, литьевой формы 4, периодически взаимодействующей с прижимным устройством 5 и установленной на рабочем столе 6, выполненном с возможностью вращени  от привода, включающего ременную передачу 7, сцепление 8, тормоз 9, двигатель 10.

П р и м е р. В шликерный бак 1, заполненный шликером, разогретым до 80°С, подают сжатый воздух давлением 5 атм, Одновременно с подачей давлени  в бак срабатывает пневмопривод прижимного устройства 5 и подвижна  его часть входит в соприкосновение с формой 4, герметично прижима  его к поверхности рабочего стола 6. Под воздействием давлени  воздуха шликер заполн ет через питатель 2 и отсекающий клапан 3 литьевую форму 4, установленную соосно с осью вращени  рабочего стола 6. После заполнени  формы 4

срабатывает отсекающий клапан 3, отсека  бак 1 от формы 4. Температура отвердевани  перерабатываемого шликера равна 55°С. После охлаждени  отливки до 49,560 ,5°С включением сцеплени  8 вращение от двигател  10 с помощью ременной передачи 7 передаетс  рабочему столу 6, на котором устаноЁлена форма 4. Количество оборотов стола определ етс  из услови 

Рцентр Рт, где Рт - предельное напр же- ние сдвига (реологическа  характеристика шликера определ етс  известными методами на пластомерах).

Дл  оксида берилли  при 60,5-49,5°С

зависимость Рцентр от температуры определ етс  из выражени  (Рцентр - центробежное давление)

20

Рцентр

(-4).

п

где ушл - объемный вес шликера, г/см3; g - ускорение силы т жести, см/с2;

0)

лп 30

- углова  скорость;

П - рассто ние от центра вращени  до внешнего диаметра, см;

га - рассто ние от центра вращени  до внутреннего диаметра, см.

Опуска  преобразовани 

5

,55

3Pmg

(-4

(об/с).

После окончательного отвердевани  отливки рабочий стол 6 останавливают выключением сцеплени  8 и срабатыванием тормоза 9. Давление в прижимном устройQ стве сбрасывают. В дальнейшем литьевую форму снимают с рабочего стола б, разбирают , отлитые издели  удал ют, а форму готов т к следующему циклу. По мере готовности формы цикл повтор ют.

5 Дл  вы влени  интервала температур отливки, при которых начинают центробежную подпрессовку, проведены исследовани , результаты которых приведены в таблице. Дл  каждого значени  температуQ ры устанавливалс  процент бракованных изделий. Эксперименты проводили на издели х , представл ющих собой цилиндр с

Снаружи 120 ММ, Овнутр 100 ММ, Н 300

мм.

5 Как видно из данных, приведенных в таблице, приложение центробежного прессующего давлени  при температурах выше 60,5°С приводит к ощутимому браку по трещинам . Причиной такого брака  вл етс  неравномерность упаковки, обусловленна 

перераспределением порошка и св зки по объему отливки под действием на частицы порошка, наход щиес  при этих температурах в жидкой св зке, разных по величине центробежных сил, частицы порошка имеют различные размеры и наход тс  на разном рассто нии от оси вращени .

При 50-60°С достигаетс  наиболее высокий выход годных, что объ сн етс  эффективной подпрессовкой шликера в форме. Резкое увеличение брака, особенно по усадочным раковинам, при температурах ниже 50°С св зано с тем, что на практике, поскольку при этих температурах значительно вырастает величина предельного на- пр жени  сдвига термопластичного шликера, технически сложно достичь необходимое центробежное прессующее давление частоты вращени . Таким образом, эффект от приложени  центробежного прессующего давлени  начинает наиболее положительно про вл тьс  при температурах ниже 60°С, когда в зкость литейной системы значительна и массообмённыё процессы затруднены, и заканчиваетс  при температурах ниже 50°С, когда величина предельного напр жени  сдвига тер ющего пластичность шликера превосходит реально достижимое центробежное давление. Поэтому предлагаемым способом выдержку под давлениеми следует вести центробежным прессованием при температуре отливки 0,9- 1,1 Т отвердевани . ; -: ;

Использование предлагаемого сЬособа по сравнению с известным способом позво-   ет получить равномерную упаковку без

остаточных напр жений в теле отливки, благодар  чему исключаютс  растрескивание и неравномерность усадки заготовки при обжиге , что важно при производстве крупкно- габаритных и длинномерных керамических изделий, и повысить выход годных за счет уменьшени  брака по усадочным раковинам особенно при литье изделий, где технически сложно обеспечить направленное охлаждение , например длинномерных тонкостенных втулок большого диаметра.

Таким образом, предлагаемый способ позвол ет повысить качество крупногабаритных длинномерных изделий типа тел вращени .

Claims (1)

1. Формула изо б ре те н и   Способ лить  керамических изделий преимущественно из шликера на термопластичной св зке, включающий заполнение под давлением литьевой формы шликером из шлйкёрного бака, отсечечение литьевой формы от шлйкёрного бака, повышение давлени  в форме и выдержку отливки в форме под давлением, от ли ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  качества Изделий за счет предотвращений образовани  неоднородной структуры, выдержку отливки в форме под давлением осуществл ют после ее охлаждени  до температуры 0,9-1,1 от температуры отвердевани  шликера, причем охлаждение of ливки производ т путем приложени  центробежного прессующего давлени , величина которого больше предельного напр жени  сдвига перерабатываемого шликера.