Способ изготовления керамических изделий с внутренними каналами

 

Изобретение используется для формообразования капиллярных каналов и закрытых полостей в керамических изделиях в производстве приборои машиностроения, в электронной технике , а также в химической промышленности при изготовлении мерных и протяженных капиллярных каналов, полупроницаемых мембран. Для получения каналов меньшего диаметра, большей протяженности, закрытых с одного и обоих концов, производят отливку заготовок, воздействие нагретым инструментом, колеблющимся с ультразвуковой частотой, и обжиг, причем используют инструмент с формой поперечного сечения, соответствующей форме каналов, охлаждают инструмент и удаляют его из канала. При изготовлении протяженных глухих капиллярньк каналов охлаждают инструмент после его частичного удаления яз канала, а при изготовлении закрытых полостей удаляют инструмент из канала , чередуя его нагрев и охлаждение. 2 3.п. ф-лы. i (Л

СООЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) (51) 4 С 04 В 35/OO

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2!) 3767385/29-33 (22) 04.07.84 (46) 15.01.87, Бюл. Р 2 (72) 10.А.Курдин и А.С.Смирнов (53) 666.762(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 791702, кл. С 04 В 35/00, 1978.

Патент Великобритании 9 1410362, кл. С 1 М, опублик., 1975. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ С ВНУТРЕННИМИ КАНАЛАМИ (57)Изобретение используется для формообразования капиллярных каналов и закрытых полостей в керамических изделиях в производстве приборои машиностроения, в электронной технике, а также в химической промьппленности при изготовлении мерных и протяженных капиллярных каналов, полупроницаемых мембран. Для получения каналов меньшего диаметра, большей протяженности, закрытых с одного и обоих концов, производят отливку заготовок, воздействие нагретым инструментом, колеблющимся с ультра звуковой частотой, и .обжиг, причем используют инструмент с формой поперечного сечения, соответствующей форме. каналов, охлаждают инструмент и удаляют его иэ канала. При изго-. товлении протяженных глухих капиллярных каналов охлаждают инструмент после его частичного удаления из канала, а при изготовлении закрытых полостей удаляют инструмент из канала, чередуя его нагрев и охлаждение.

2 з.п. ф-лы.

5 !

О

1 128

Изобретение относится к способу изготовления керамических изделий с внутренними капиллярными каналами и .закрытыми полостями и может найти применение в приборостроении и химической промьппленности при изготовлении мерных протяженных капиллярных каналов, полупроницаемых мембран, эталонных образцов для неразрушающего контроля.

Цель изобретения — получение каналов меньшего диаметра и большей протяженности, а также получение каналов, закрытых с одного конца, и каналов, закрытых с обоих концов.

В предложенном способе осуществляют резку сырой заготовки одновременно с заваркой шва при перемещении инструмента. Инструмент нагревают до температуры (300-530 С), необходимой для плавления пластификатора в зоне резки и заварки шва с учетом теплоотвода. Температура нагрева зависит от массы, температуры и материала обрабатываемой заготовки, диаметра

I и конфигурации инструмента. Кроме того, на инструмент подаются ультразвуковые колебания, интенсифицирующие процессы резки и заварки и обеспечивающие получение качественного шва, структура которого совпадает со структурой основного материала заготовки. Инструмент врезается в заготовку до заданных координат расположения канала, причем форма поперечного сечения инструмента выбирается соответствующей требуемой форме канала (круг, квадрат, прямоугольник, эллипс и др.).

Бруски размером 12х18х84 мм из керамики К-94-2 прорезали и одновременно заплавляли шов инструментом из нихрома диаметром 0,2 мм, нагретым до 490 С ° Врезание проволоки осущесто вляли .вдоль длинной грани образца до координат 6 и 9 мм, 5 и 9, 4х8. Инструмент натягивался с усилием 0,8 кГс между пасСивной опорой и активной опорой, на которую были поданы ультразвуковые колебания с частотой

21 4 кГц и амплитудой 3 мкм от ультразвукового генератора УЗДН-1 мощностью до 400 Вт. Конец проволоки со стороны пассивной опоры обрезался.

Удаление проволоки из канала осуществлялось следующим образом.

Проволоку остужали до комнатной температуры и удаляли из канала с на3238 2 ложением ультразвуковых колебаний.

Далее заготовку обжигали по стандартной технологии, детали шлиф вдоль канала отверстия. При этом установлено, что капилляр имеет диаметр 0,170,18 мм, чистоту поверхности, соответствующую ч 6, Помещали заготовку в индуктор, запитываемый от высокочастотного генератора ИО 060 0091 мощностью до о

1 кВт. Нагревали инструмент до 500 С и накладывали ультразвуковые колебания. Удаляли проволоку на длину 5 мм.

Выключали индуктор, остужали проволоку, удаляли проволоку из канала. Установлено наличие вакуумной плотности стенки капиллярного канала.

Чередуя нагрев и охлаждение проволоки с ее перемещением (5 мм горячая, 15 мм холодная, всего 3 цикла нагрев— охлаждение) и перемещая индуктор в плоскости нагрева, получали цепочку закрытых полостей. формула изобретения

1. Способ изготовления керамических изделий с внутренними каналами, включающий формирование заготовки из керамического порошка на термопластичной связке, введение металлических элементов с формой поперечного сечения соответствующей форме канала, их нагрев до температуры плавления термопластичной связки, удаление элементов из заготовки и ее последующую термообработку, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью получения каналов меньшего диаметра и большей протяженности, в отформованную заготовку вводят нагретые элементы, а извлечение производят после охлаждения, причем в процессе перемещений элементы подвергают воздействию ультразвуковых колебаний.

2. Способ изготовления керамических изделий по п.1 о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью получения каналов, закрытых с одного конца, охлаждение производят после частичного извлечения элементов.

3. Способ изготовления керамических изделий по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью получения каналов, закрытых с обоих концов, извлечение элементов производят при чередовании их нагрева, охлаждения и нагрева.