УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ СЛОЖНОПРОФИЛЬНЫХ КРУПНОГАБАРИТНЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ВОДНЫХ ШЛИКЕРОВ

Изобретение относится к технологии формования сложнопрофильных крупногабаритных, керамических изделий из водных шликеров.
Известно устройство для формования керамических изделий из водных шликеров (патент РФ №2123928, В 28 В 1/26, 1997 г.), включающее влагопоглощающую матрицу, формующую модель, сердечник с опорным фланцем и формообразующим стержнем, подпиточные емкости, в которой матрица выполнена разъемной в нижней части и снабжена корпусом с центральным отверстием, фиксирующим носок модели, при этом в корпусе соосно с центральным отверстием размещен центрирующий шток с возможностью аксиального перемещения.
Недостатком данного устройства, является то, что при формовании сложнопрофильных крупногабаритных керамических изделий процесс набора стенки занимает длительное время, при этом происходит постепенное заполнению полости формы твердым осадком от нижней ее части к верхней. При этом отсос влаги формой из набранного черепка продолжается и дальше, в результате чего происходит подсушивание получаемой заготовки изделия, сопровождаемое ее усадкой. В результате усадки заготовки на жестком сердечнике происходит ее разрушение.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному решению является устройство для формования керамических изделий из водных шликеров (патент РФ №2191688, В 28 В 1/26, 2000 г.), включающее влагопоглощающую матрицу, сердечник, узлы для их взаимной соосной установки и подпитки, наружная поверхность сердечника имеет покрытие, выполненное из легкодеформируемого гидрофобного материала,
компенсирующего усадочные напряжения изделия по мере подсушки в форме при формовании.
К недостаткам предложенного устройства, следует отнести то, что данная конструкция направлена только на компенсацию усадочных напряжений изделия, однако она не сокращает длительность процесса формования сложнопрофильных крупногабаритных керамических изделий (так, например, длительность формования заготовки толщиной 20 мм из шликеров литийалюмосиликатного стекла составляет 20 часов), что в условиях серийного производства приводит к увеличению парка технологического оборудования и численности обслуживающего персонала.
Задачей изобретения является сокращение длительности формования сложнопрофильных керамических изделий из водных шликеров.
Поставленная задача достигается тем, что предложено устройство для формования сложнопрофильных крупногабаритных керамических изделий из водных шликеров, содержащее влагопоглощающую матрицу, сердечник, узлы для их взаимной соосной установки и подпитки, отличающееся тем, что сердечник выполнен полым из теплопроводного материала, в полости сердечника стационарно установлен распределительный патрубок, который соединен с системой подачи теплоносителя.
Авторы экспериментально установили, что выполнение сердечника полым, позволяет стационарно разместить в нем распределительный патрубок. Подача теплоносителя в распределительный патрубок позволяет производить равномерный нагрев сердечника. Выполнение сердечника из теплопроводного материала обеспечивает подогрев водного шликера в течение всего процесса формования, что приводит к уменьшению вязкости и плотности дисперсионной среды. В результате происходит более интенсивный отвод влаги влагопоглощающей матрицей, и как следствие сокращение длительности формования.
Общий вид заявленного устройства представлен на фигуре. Устройство для формования сложнопрофильных крупногабаритных керамических изделий из водных шликеров включает влагопоглощающую матрицу 1, сердечник 2, распределительный патрубок 3, узлы для соосной установки 4 и узлы подпитки 5, система подачи теплоносителя 6.
Устройство работает следующим образом.
Во влагопоглощающую матрицу 1 устанавливают сердечник 2, внутри которого стационарно установлен распределительный патрубок 3. Установку сердечника осуществляют с помощью узлов взаимной соосной установки матрицы и сердечника 4. Через узлы подпитки 5 производят заполнение формы шликером. После заполнения формы к распределительному патрубку подключают систему подачи теплоносителя 6. В результате чего происходит равномерный прогрев сердечника, и как следствие, происходит теплообмен со шликером, что в свою очередь приводит к повышению его температуры. После завершения набора изделия, подачу теплоносителя через распределительный патрубок прекращают, систему подачи теплоносителя отсоединяют, а сердечник извлекают.
3
63
На предлагаемом устройстве были получены сложнопрофильные крупногабаритные керамические изделия из шликера литийалюмосиликатного стекла имеющего следующие параметры: вязкость η=68 с; плотность ρ=2,00 г/см; влажность w=15,9%; тонина помола (остаток на сите 0,63 мм) Т=8,9%; рН=7,53. Формование проводилось с различными значениями температуры шликера. Длительность формования и свойства полученных керамических изделий приведены в таблице.
Как следует из данных, представленных в таблице, подогрев шликера в процессе формования заготовки с комнатной температуры до 50°С приводит к четырехкратному сокращению длительности формования.
Предложенное устройство для формования сложнопрофильных крупногабаритных керамических изделий из водных шликеров позволяет сократить длительность формования изделий данного типа в 2,5-4,0 раза.
Источник информации.
1. Патент на изобретение РФ №2123928, В 28 В 1/26, 1997 г. Устройство для формования керамических изделий из водных шликеров.
2. Патент на изобретение РФ №2191688, В 28 В 1/26, 2000 г. Устройство для формования керамических изделий из водных шликеров.
Таблица
Характеристики заготовок
Температура шликера
Комнатная температура 20°С
30°С
40°С
50°С
Время набора изделия толщиной 20 мм, час
23
14
9
6
Пористость отформованного изделия, %
13,5
13,7
13,8
14,0