книги из ГПНТБ / Соломоник И.Ш. Производство керамических деталей радиоаппаратуры

П р о п е л л е р н ы е м е ш а л ж и (рис. 3—14) используются для приготовления шликера из пластичных материалов (гли­ ны, каолина) и перемешивания жидких керамических масс. Мешалки просты в эксплуатации и имеют небольшой вес. Пе­ ремешивающий механизм состоит из трехили четырехлопастного пропеллера, закрепленного на валу, вращающегося от

Р и с . 3-14

электродвигателя через специальный редуктор. При вращении винта образуется непрерывный поток жидкого шликера, на­ правленный посередине мешалки вниз, а у периферии — вверх. Куски глины и каолина разбиваются лопастями винта и «рас­ пускаются» водой до жидкой суспензии. Для устранения вра­ щательного движения массы резервуарам придают шестиили восьмигранную форму.

Большинство смесителей, применяющихся в настоящее вре­ мя в радиопромышленности, загрязняют керамические массы макро- и микрочастицами намола оборудования. Поэтому для улучшения состава керамики массу повторно просеивают в

(900-г- 1600 отв5 \- и подвергают магнитной сепа-

СМ" I

рации.

Сепарирование жидкой керамической массы (шликера) производят в электромагнитных фильтрах-сепараторах типа ЭМФ (рис. 3—15), где шликер омывает намагниченные решет­ ки и отводится по желобам в бетонированный бассейн. Не­ большое количество шликера очищают от ферромагнитных включений с помощью постоянных магнитов, перемещаемых вручную в разных направлениях. Магнитам придают гребенча-

занных между собой сквозным каналом. В этот канал с по­ мощью м е м б р а н н о г о н а с о с а нагнетается шликер-мас­ са. Проходя по центральному каналу, шликер равномерно за­ полняет полости.

Р и с . 3-17

Большая часть воды, содержащаяся в шликере, проходит через слой фильтрующей ткани и стекает по канавкам рамы в бетонированное корыто, а зерна массы, которые не могут про­ никнуть через полотно, остаются в камерах-полостях, обра­ зуя опрессованные пласты-коржи. Подача шликера в фильтрпресс ведется под постоянно усиливающимся давлением. В конце фильтрации давление достигает 10 атмосфер. Когда вода вытекает из фильтра-пресса каплями, а не струей, то про­ цесс фильтрации считают законченным. На скорость фильтра­ ции и остаточную влажность «коржа» сильное влияние оказы­ вают размеры частиц в шликере и их пластичность. Глино­ земные пластичные массы типа ультрафарфора (УФ-46) филь­ труются в течение 2-^-3 часов, а титансодержащие малоплас­ тичные составы (Т - 80) —за 1-^2 часа. Остаточная влажность

цесс вакуумирования и перемешивания повторяется неодно­ кратно, пока при пробном разрезе массы тонкой проволокой (0,3-^-0,5 мм) обнаруживаются поры. Вакуумирование закан­ чивают, если поверхность разреза становится совершенно однородной.

Вакуумирование жидкого шликера производится в герме­ тизированных баках, в которых с помощью вакуум-насосов создается и поддерживается пониженное давление. Перемеши­ ваемый шликер тонкой струей поступает на систему наклон­ ных поверхностей, стекая по которым масса освобождается от газовых включений.

Таким образом, ф о р м о в о ч н ы й к е р а м и ч е с к и й по ­ л у ф а б р и к а т я в л я е т с я о б е з г а ж е н н о й д и с п е р ­ с н о й с и с т е м о й ( с у с п е н з и е й ) с м е с и м е л к и х ч а с ­ т и ц т в е р д о й ( м и н е р а л ь н о й ) ф а з ы к е р а м и к и , п о к р ы т ы х со в с е х с т о р о н ж и д к о й п л а с т и ф и ц и ­ р у ю щ е й о б о л о ч к о й .

При выборе способа формования заготовок учитывают га­ бариты и сложность контура детали, требования к плотности структуры и точности размеров, технологические свойства по­ луфабриката (пластичность, абразивность) и масштабы про­ изводства.

Небольшие заготовки деталей объемом до 1 дм3, заготов­ ки сложной объемной конфигурации и заготовки из дорогой массы формуют, пользуясь методом горячего литья, так как при этом методе практически отсутствуют отходы сырья, обес­ печиваются высокая точность размеров и массовость произ­ водства.

Заготовки правильной геометрической формы с невысоки­ ми требованиями к однородности структуры и точности разме­ ров целесообразно получать штампованием. Штампованные детали благодаря краткости технологического процесса и простоте оборудования наиболее дешевы.

Однородные по структуре и точные по размерам простые плоские заготовки деталей с максимальной площадью сече­ ния до 600 см3 (толщиной до 5 см) оформляются из прессо­ вочных порошков, используя методы прессования. Прессова­ нием порошкового материала можно получить детали сложной формы и крупных габаритов, но при этом потребуются очень большие усилия прессового оборудования, а изготовление сложных пресс-форм будет неоправданно дорогим.

Тонкостенные заготовки сложной формы лучше всего гото­ вить литьем водных шликеров в гипсовые формы, однако раз­ мерная точность таких изделий невелика, а производитель­ ность процесса формования крайне низкая.

на органическую подложку (пластинку, лист, цилиндрическую поверхность и т. д.).

Длинные стержни, трубки и другие заготовки постоянного поперечного сечения целесообразно формовать, применяя спо­ соб мундштучной протяжки.

На основании исследований и опыта работы радиокерами­ ческих предприятий были выработаны рекомендации по выбо­ ру оптимального метода оформления керамических заготовок. Для примера можн-о привести некоторые рекомендации на массовое изготовление керамических заготовок для установоч­ ных радиодеталей (таблица 3—10).

рокое распространение в массовом производстве заготовок ра­

размеров заготовки. В связи с тем, что точность размеров де­ тали зависит от величины усадочных коэффициентов керами­ ческой массы, а последние определяются температурой пред­ варительного обжига компонентов сырья (рис. 3—19 а) и со­ держанием пластифицирующих добавок (рис. 3—19 6), под-

Температуро предВорителмогоо5жига °С

Р и с . 3-19

готовка керамического полуфабриката для точного литья име­ ет некоторые особенности. Для уменьшения усадки высушен­ ные коржи обжигают до полного спекания, дробят в бегунах и размалывают в шаровых мельницах до определенной тонины, просеивают и сепарируют. В очищенный размолотый спек до-

бавляют в небольшом количестве органическую связку (11,5-ь- 13,5% парафина, 0,5% олеиновой кислоты и 0,2% воска). Пе­ ремешивание порошка-спека и связки-пластификатора произ­ водится в подогреваемых вакуумных шаровых мельницах (рис. 3—20) при температуре 80-^90°С. Жидкая однородная сметанообразная масса во время перемешивания вакуумируется. Готовый шликер выливается на охлаждаемые противни. Получается достаточно прочный полуфабрикат в виде брике­ тов или плит, который хранят на складе, а перед запуском в производство разбивают на небольшие куски.

Ри с . 3-20

ВСоветском Союзе формование заготовок производится с

расплавляют куски литейного полуфабриката; 3 — подогре­ ваемая литниковая трубка, через которую расплавленная шли­ кер-масса под влиянием повышенного давления (З-г-6 ат) по­ дается в охлаждаемую пресс-форму 4; 5 — термостатирующий бак с подогреваемой масляной жидкостью и внешней термо­

с одной стороны через литниковые воронки с шликеропроводом

литейной машины, а с другой (противоположной) стороны — через вентиляционные каналы с вакуумируемой емкостью или с внешней атмосферой. Через литниковые воронки рабочие по­ лости пресс-формы заполняются расплавленным шликером, а находящийся в полостях камеры воздух потоком поступающе­ го шликера выдавливается через вентиляционные воздушные

Р и с . 3-21

каналы. Правильный выбор конструкции частей пресс-формы, размеров и расположения литниковых и вентиляционных кана­ лов, способов охлаждения имеет важное значение, так как он предотвращает образование внутренних пустот и расслоений в заготовках. Кроме того, от этого зависит трудоемкость пос­ ледующей механической обработки и, следовательно, эконо­ мичность производства изделий.

Литниковый канал целесообразно располагать над наибо-

лее массивной частью заготовки. Сечение литниковой воронки должно быть достаточно большим, чтобы при малой скорости движения шликера обеспечить большую скорость заполнения формы и предотвратить преждевременное отвердевание литей­ ной массы в литниковом канале. Этим уменьшается вероят­ ность столкновений и завихрений струи шликера и, следова­ тельно, образование недоливов, внутренних полостей, щелей и раковин. Д а ж е после заполнения рабочих полостей формы лит­ ник должен оставаться нагретым и затвердевать в последнюю очередь, чтобы можно было через него передать давление к от­ вердевающим слоям заготовки с целью их уплотнения и тем самым значительно сократить усадочные поры и рыхлость структуры. Если форма отливаемой заготовки не позволяет разместить широкий литник в наиболее массивной ее части, то предусматриваются несколько литников меньшего сечения. Од­ нако использование нескольких литников нежелательно, так как при этом часто потоки шликера сливаются неполностью, образуя границы раздела ( н е с л и т и н ы ) , а это может при­ вести к растрескиванию заготовок во время механической об­ работки и предварительного обжига.

Вентиляционные каналы располагаются в наиболее удален­ ных от литника частях пресс-формы, а также в местах резких переходов контурных поверхностей заготовок. Отсутствие и не­ правильное расположение этих каналов часто приводит к недо­ ливам, так как воздух, не имеющий выхода, сжимается и про­ тиводействует поступлению шликера в соответствующие места пресс-формы.

Количество составных частей пресс-формы и способ их со­ единения определяются конфигурацией отливаемой заготовки. При формировании заготовок со стенками, параллельными оси заготовки, используются формы с неразъемным корпусом (рис. 3—22). Если оформляются заготовки с выступами и уг-

дублениями, перпендикулярными оси заготовки, то приходится применять пресс-формы с разъемом корпуса по плоскостям, перпендикулярным оси изделия, обеспечивающим удаление выступающих частей заготовок (рис. 3—23 а, б). В этих слу-