Способ литья керамических изделий преимущественно из шликера на термопластичной связке

 

Использование: для литья изделий типа тел вращения. Сущность изобретения: по способу выдержку отливки в форме под давлением осуществляют после ее охлаждения до температуры 0,9-1,1 от температуры отвердевания шликера, причем охлаждение отливки производят путем приложения центробежного прессующего давления, величина которого должна быть больше предельного напряжения сдвига перерабатываемого шликера. 1 ил.. 1 табл.

((9) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s()s В 28 B 1/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Изобретение. относится к керамическо- Однако с возрастанием габаритов отму производству и может быть использова- ливки (крупногабаритные изделия с тонкино для литья изделий типа тел вращения. ми стенками D»5, длийномериые изделия

Известен способ центробежного литья H»D) увеличивается отношение йоверхно- керамических изделий, включающий подачу . сти отливки к площади Сечейия литника, чешликера во вращающуюся форму, где под . рез который известным способом действием центробежных сил происходи1 предполагается подпитка формы.шликером формообразованиеотливкииееотвердева- и повышение давления в ней. При таком ние при охлаждении, - увеличении отношения площадей эффекК недостаткам способа относятся слож- тивность способа падает вследствие сложность подачи термопластичного шликера во- ности обеспечения направлейности вращающуюся форму при литье длинномер- охлаждения литьевых форм. В этом случае ных и крупногабаритных изделий, а также отливки особенно из жестких шликеров, наналичие дефектов, обусловленных неравно- пример оксида бериллия, охлаждаются мерностью упаковки порошка в полуфабри- практически одновременно по всему обьекате. му, что приводит к браку за счет усадочных

Наиболее близким к предлагаемому яв- раковин, возникновения неравномерности ляется способ литья керамических изделий, упаковки и возрастания величины остаточвключа)ощий заполнение формы шликером ных напряжений, которые приводят к расизбакаподдавлениемсдальнейшейотсеч- . трескиванию и неравномерности усадки кой бака от формы и повышение давления в заготовки при обжиге. ней.

1 (21) 4776245/ЗЗ (22) 02.01.90 (46) 07.08.92. Бюл. М 29 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро при Заводе "Керамика" (72) С.А.Шахов, Ю.М,Сосунов и А.В.Гуркин (56) Грибовский П.О. Горячее литье под давлением. — М.: Госэнергоиздат, 1961, с. 158159.

Авторское свидетельство СССР

М 630074, кл. В.28 В 1/26, 1978. (54) СПОСОБ ЛИТЬЯ КЕРАМИЧЕСКИХ

ИЗДЕЛИЙ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ИЗ

ШЛИКЕРА НА ТЕРМОПЛАСТИЧНОЙ

СВЯЗКЕ (57) Использование: для литья изделий типа тел вращения. Сущность изобретения: по способу выдержку отливки в форме под давлением осуществляют после ее охлаждения до температуры 0,9-1,1 от темйературы отвердевания шликера, причем охлаждение отливки производят путем приложения центробежного прессующего давления,.величина которого

- должна быть больше предельного напряжения сдвига перерабатываемого шликера. 1 ил.. 1 табл.

1752560 иэделий преимущественно иэ шликера на 5 термопластичной связке, включающему за-. полнение под давлением литьевой формы

15 питателя.2, верхней части питателя с отсе- 40 кающим клапаном 3, литьевой формы 4, пеприжймным устройством 5 и установленной на рабочем столе 6, выполненном с возможностью вращения от привода, включающего 45 ременную передачу 7, сцепление 8, тормоз подаютСжатый воздухдавлением5атм. Од- 50 новременно с подачей давления в бак срабатывает пневмопривод прижимного

Целью изобретения является повышение качества изделий за счет предотвращения образования неоднородной структуры.

Согласно способу литья керамических шликером из шликерного бака, отсечение литьевой формы от шликерного бака, повышение давления в форме и выдержку отливки в форме под давлением. выдержку отливки в форме под давлением Осуществ ляют посл@ ее охлаждения до температуры .0,9-1,1 от температуры отвердевания шликера, причем Охлаждение отливки производят путем приложения центробежного прессующего давления. величина которого должна быть больше предельного напряжения сдвига перебатываемого шликера;

Компенсация усадки производится путем уменьшения объема отливки в соответствии с уменьшением ее объема при усадке эа счет центробежного прессования отливки после ее охлаждения до температуры 0,91,1 Т отвердевания, а не подачей шликера в форму под повышенным давлением через литник. В этом интервале температур при приложении центробежного прессующего давления, величина которого больше предельного напряжения сдвига перерабатываемого шликера, происходит наиболее качественная компенсация усадки, достига.. ется минимальный уровень остаточных напряжений и отсутствует неравномерность упаковки, На чертеже представлена схема устройства, реализующего предлагаемый спОсоб.

Устройство состоит из герметично закрытого шликернога бака 1, нижней части риодически взаимодействующей с

9, двигатель 10, Пример. В шликерный бак 1, заполненный шликером, разогретым до 800С, устройства 5 и подвижная его часть входит в соприкосновение с формой 4, герметично прижимая erо к поверхности рабочего стола

6. Под воздействием давления воздуха шликер заполняет через питатель 2 и отсекающий клапан 3 литьевую форму 4, установленную соосно с осью вращения рабочего стола 6. После заполнения формы 4

30 срабатывает отсекающий клапан 3, отсекая бак 1 от формы 4. Температура отвердевания перераба1ываемого шликера равна

550С. После охлаждения отливки до 49,560,5 С включением сцепления 8 вращение от двигателя 10 с помощью ременной передачи 7 передается рабочему столу 6, на котором установлена форма 4. Количество оборотов стола определяется из условия

Рцентр > Pm. где Pm — предельное напряжение сдвига (реологическая характеристика шликера определяется известными методами на пластомерах).

Для оксида бериллия при 60,5-49,5 С зависимость Рцентр от температуры определяется из выражения (Рцентр — центробежное давление) Рцентр = ЙР (г1 — — ), 3g r1 где ) шл — объемный вес шликера, г/см;

g — ускорение силы тяжести, см/с2; П и = — — угловая скорость;

rj — расстояние от центра вращения до внешнего диаметра. см; г — расстояние . от центра вращения до внутреннего диаметра, см.

Опуская преобразования (об/с). п=9,55 („, )

После окончательного отвердевания отливки рабочий стол 6 останавливают выключением сцепления 8 и срабатыванием тормоза 9. Давление в прижимном устройстве сбрасывают. В дальнейшем литьевую форму снимают с рабочего стола 6, разбирают, отлитые изделия удаляют, а форму готовят к следующему циклу. По мере готовности формы цикл повторяют.

Для выявления интервала температур отливки, при которых начинают центробежную подпрессовку, проведены исследования, результаты которых приведены в таблице. Для каждого значения температуры устанавливался процент бракованных изделий. Эксперименты проводили на изделиях, представляющих собой цилиндр с

Онаружн 120 мм, 08нутр = 100 мм, Н = 300 мм.

Как видно из данных, йриведенных в таблице, приложение центробежного прессующего давления при температурах выше

60,50С приводит к ощутимому браку по трещинам, Причиной такого брака является неравномерность упаковки, обусловленная

1752560 перераспределением порошка и связки по остаточныхнапряженийвтелеотливки,блаобьему отливки под действием на частицы годаря чему исключаются растрескивание и порошка, находящиеся при этих температу- неравномерность усадки заготовки при об. рах в жидкой связке, разных по величине жиге; что важно при производстве крупкноцентробежных сил, частицы порошка имеют 5 габаритных и длинномерных керамических различные размеры и находятся на разном иэделйй, и повысить выход годных за счет расстоянии от оси вращения. уменьшения брака поусадочным раковинам

При 50-60 С достигается наиболее вы- особеннопри литье изделий, гдетехнически сокий выход годных, что объясняется эф- сложно обеспечить направленное охлаждефективной подпрессовкой шликера в 10 ние, например длинномернчх тойкостенформе. Резкое увеличение брака, особенно ных втулок большого диаметра. поусадочнымраковинам,притемпературах Таким образом, предлагаемый способ ниже 50 С связано с тем, что на практике, позволяет повысить качество круйногабапоскольку при этих температурах значи- ритных длинномерных изделий типа тел тельно вырастает величина предельйого на- 15 вращения, :пряжения сдвига термопластичного шликера, технически сложно достичь необ- . Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ходимое центробежное прессующеедавле- Способ литья керамических изделий ние частоты вращения. Таким образом, преимущественйоизшликеранатермоплаэффект от приложения центробежного 20 стичной связке, включающий заполнение . прессующего давления начинает йаиболее под давлением питьевой формы шликером положительно проявляться при темпера гу- из шликерного бака, отсечечейие литьевой: рах ниже 60 С, когда вязкость лйтейной си- формы от шликерного бака, повышение давстемы значительна и массообменные ления в форме и выдержку отливки в форме процессы затруднены, и заканчивается при 25 под давлением, о т n,и ч а ю шийся тем, температурах ниже 50ОС, когда величина что, с целью повышения качества изделий предельного напряжения сдвига теряюще- за счет предотвращения образования неого пластичность шликера превосходит ре- днородной структуры, выдержку отливки в ально достижимое центробежноедавленйе. форме под давлением осуществляют после

Поэтомупредлагаемымспособом выдержку 30 ее охлаждения до температуры 0,9-1,1 от под давлениеми следует вести центробеж- температуры отвердевания шликера, приным прессованием при температуре отлйв- чем охлаждейие отливки производят путем ки 0,9 — 1,1 Т отвердевания.. .. " .: . "приложения центробежного прессующего

Использование предлагаемого способа давления, величина которого больше препо сравнению с известным способом позво- 35 . дельного напряжения сдвига перерабатыляет получить равномерную упаковку беэ ваемого шликера.

1752560

Составитель С. Шахов

Техред М.Морген гал Корректор M. Пожо

Редактор И. Булла

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 2723 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5