Шликерное литье: метод, гипсовые формы, технология

• ID: 62428
• Название работы: Технология шликерного литья
• Категория: Конспект урока
• Предметная область: Педагогика и дидактика

Описание: При этом слой глинистой массы равномерно оседает на внутренних поверхностях формы образуя стенки будущего изделия. Излишек шликера сливается из формы. После высыхания полое глиняное изделие извлекают из формы досушивают а потом обжигают. Последовательность отливки литейной формы…

1. Язык: Русский
2. Дата добавления: 2014-06-10
3. Размер файла: 934.87 KB
4. Работу скачали: 17 чел.

УРОК 4

План урока

1.  Технология шликерного литья.

1. Технология шликерного литья

Выделку керамической посуды мы привыкли связывать с гончарным кругом, а изготовление глиняных фигурок — с обычной лепкой. Но есть и другие способы, и среди них — шликерное литье. Оно дает возможность с большой точностью передавать тончайшие детали, особенно когда нужно изготовить несколько совершенно одинаковых тонкостенных сосудов или небольших скульптур.

Шликер — это глина, разведенная водой до состояния, напоминающего густые сливки. Гипсовая форма, в которую наливают шликер, вбирает в себя воду.

При этом слой глинистой массы равномерно оседает на внутренних поверхностях формы, образуя стенки будущего изделия. Излишек шликера сливается из формы.

Но прежде чем вы приступите непосредственно к литью, вам придется проделать подготовительную работу: выполнить эскиз, изготовить по нему модель будущего изделия, а затем отлить разъемную литейную форму.

К разработке эскиза следует приступать только после того, как вы четко представите себе назначение изделия. Форма, пропорции, величина, декоративная отделка всегда тесно связаны с назначением.

Но учтите, что каким бы удачным ни был эскиз, при изготовлении по нему объемной вещи возникает, как правило, необходимость внести какие-то поправки.

Работа над объемной моделью может подсказать решения, которые не всегда удается предусмотреть в эскизе.

Модель можно выполнить из дерева или гипса. Если вы изберете дерево, воспользуйтесь токарным станком, столярными и резчицкими инструментами. Выточенные и вырезанные детали соединяются в единое целое гвоздями, шурупами и водостойким клеем, например БФ или эпоксидным. Поверхность готовой модели несколько раз пропитывают горячей олифой и высушивают.

• Последовательность отливки литейной формы:
• 1 — заливка нижней половины формы;
• 2 — вырезание замкового фальца;
• 3 — заливка верхней половины формы;
• 4 — готовая литейная форма.

Определяя размеры модели, а следовательно, и заготовки, нужно учитывать, что глиняная отливка после сушки, а затем после обжига уменьшится на 10-15%.

Чтобы керамическое изделие имело после сушки и обжига ранее запланированные на эскизе размеры, модель нужно делать крупнее, с учетом точного процента усадки, который определяется опытным путем.

Если вы постоянно будете иметь дело с одной и той же глиной, то и усадка всегда будет постоянной. В этих случаях при определении размеров модели можно воспользоваться двойным кронциркулем, кончики которого подгибаются, как показано на рисунке.

1.   
2. Последовательность литейного процесса:
3. 1 — заливка шликера в форму;
4. 2 — сливание лишнего шликера;
5. 3 — отделение изделия от стенок в процессе подсыхания;
6. 4 — готовая керамическая отливка.

Добившись нужной конфигурации модели, срежьте ее у основания стальной проволокой, а затем просушите при комнатной температуре в течение 2-3 суток. Мелкие модели хорошо просыхают в течение суток. Поверхность высушенной модели пропитайте несколько раз олифой. Чтобы модель просохла, потребуется еще не менее суток.

Модель служит основой для изготовления литейной гипсовой формы. Простейшая форма состоит из двух половин.

Для наглядности на рисунках гипсовый раствор для заливки нижней половины формы окрашен в розовый цвет, а для верхней — в желтый.

Прежде чем приступить к отливке формы, со стороны донышка в основании модели сделайте неглубокий полусферический вырез. Это нужно для устойчивости будущей отливки.

Установите опалубку из картона или толя, предварительно смазав разъединительной смазкой внутренние стенки опалубки и поверхности модели. Разъединительную смазку готовят из двух частей парафина и пяти частей керосина, сплавленных на водяной бане.

Водяная баня — это два сосуда (скажем, две жестяные консервные банки), один больше другого. В этот большой сосуд наливается вода, а внутрь помещается малый сосуд. Таким образом, содержимое малого сосуда разогревается кипящей водой, а не прямым огнем.

Но и в этом случае все равно будьте осторожны.

Налейте в опалубку слой гипса толщиной 10-15 мм. Как только гипс схватится, но не потеряет пластичности (это произойдет через полторы-две минуты), установите внутрь опалубки модель и вдавите в мягкий гипс ее основание.

Помните, что если уровень гипсового раствора будет поднят выше, модель невозможно будет извлечь из нижней части формы.

Сняв опалубку, вырежьте ножом вдоль всего периметра фальц, который в дальнейшем станет частью замкового соединения двух половин формы. Плоскости срезов смажьте разъединительной смазкой и снова установите опалубку, которую теперь уже нужно залить гипсовым раствором доверху.

После затвердевания гипса снимите опалубку и на боковой поверхности формы нанесите риску, идущую вдоль оси формы и пересекающую обе половины формы.

Это необходимо для того, чтобы при сборке формы, совместив две половины риски, можно было легко и точно соединить верхнюю часть формы с нижней. После нанесения риски затвердевшие части формы разъедините и извлеките из нее модель.

Форму нужно досушить уже без модели в течение нескольких суток при комнатной температуре. Форма высохнет быстрее, если ее сушить около печи или у батареи центрального отопления.

Залейте шликер в хорошо просушенную гипсовую форму доверху. Пористый гипс сразу же начнет высасывать из него влагу. Об этом легко догадаться по тому, как быстро падает в форме уровень шликера. Всасывая влагу, гипс притягивает к поверхности формы частицы глины, находящиеся в шликере во взвешенном состоянии.

Постепенно на стенках формы образуется слой тестообразной глиняной массы. Процесс всасывания влаги с одновременным нарастанием глиняного слоя на поверхности формы керамисты называют «насасыванием черепка». Черепок — это стенки сосуда. Сразу после заливки шликера насасывание черепка идет очень быстро.

Как только будет получена необходимая толщина черепка, лишний шликер нужно слить. На стенках гипсовой формы останется тестообразный слой глины. Через некоторое время этот слой начнет подсыхать.

Одновременно начнется и усадка: отливка будет уменьшаться, ее стенки постепенно отделятся от поверхностей гипсовой формы.

Убедившись, что отливка достаточно хорошо подсохла и отвердела, а ее стенки отделились от формы, осторожно снимите верхнюю половину формы и так же осторожно извлеките отливку из нижней половины.

После просушки гипсовой формы ее гигроскопичность (способность к поглощению влаги) полностью восстанавливается и в ней можно отливать следующее изделие, которое будет точной копией первого.

Пока изделие еще не совсем высохло, нужно срезать ножом швы, образовавшиеся на стыках формы, заделать мягкой глиной всевозможные вмятины, углубления и царапины, после чего поверхность загладить губкой. Если отливка пересохла, неровности устраняются наждачной бумагой. После этого изделие ставят на полку и сушат при комнатной температуре пять-шесть дней.

Чтобы изделие стало прочным и влагостойким, его нужно обжечь в муфельной печи при температуре 900°С. Хорошо просушенное изделие помещают в печь и постепенно доводят температуру до 900°С. Обжиг длится четыре часа. Затем печь выключают, и обожженное изделие остывает вместе с печью. Если вынуть изделие раньше полного охлаждения, на нем могут появиться трещины.

Обожженные керамические изделия, называемые терракотой, имеют приятный цвет и красивую бархатистую поверхность.

Источник: http://5fan.ru/wievjob.php?id=62428

Литье и ручное формирование изделий в гипсовых формах

Формование путем литья в гипсовых формах имеет большие технические возможности, но не отличается той привлекательностью, которая присуща формованию глины на гончарном круге. Однако, когда для такой работы требуется модель и она изготовляется самим керамистом, то он работает как скульптор. В дальнейшем с помощью модельщика или самостоятельно он снимает с нее форму.

Принцип работы заключается в том, что глиняным шликером заполняют подсушенную гипсовую форму.Далее…

Если форма хранилась даже в собранном виде, то перед работой ее необходимо разобрать, тщательно протереть изнутри влажной губкой от пыли и возможных остатков от предыдущего литья, а затем увлажнить губкой. После этого форму надо собрать и скрепить ее куски, т.е. связать веревкой, растянутой деревянными клиньями, или обтянуть резиновой трубкой. Разобранная и затем собранная форма показана на рисунке.

Далее…

Довольно прост способ формования пустотелого изделия из пластичной массы путем вдавливания (прессования) пластов в две половины гипсовой формы, что позволяет быстро и без особых осложнений изготовить с гладкой поверхностью, например, небольшую статуэтку или игрушку.

Между двумя деревянными рейками раскатывают пласты массы толщиной 3—4 мм, вырезая их с учетом размера и конфигурации половин формы.Далее…

Мокрая отделка, т.е. заглаживание влажной губкой, допускается при обработке многих видов изделий, но чаще всего она применяется при литье.Далее…

Указанным способом можно отформовать, например, маску человека, если имеется гипсовый слепок (форма)

Для облегчения сушки и уменьшения усадки глинистая масса должна содержать 20—25% тощего материала (шамота, песка).

Гипсовую форму набивают слоем массы толщиной 1,5—2 см. Равномерность ее толщины рекомендуется проверять небольшим закругленным шилом с ограничивающими плечиками на ручке. Кроме того, им, не протыкая насквозь черепок, можно сделать большое количество наколов, способствующих сушке изделия.Далее…

Изготовление модели, формы и прессование ручки. Модель для ручки можно изготовить из гипса, глины, дерева или иного материала, а затем снять с нее форму. Простую ручку легко отпрессовать.

Модель для нее делают, например, из глины, после некоторого отвердения ее разрезают вдоль на две половины. Затем можно попробовать самому или под руководством мастера изготовить форму.

Одну половину помещают на плоскую поверхность срезом вниз и сверху заливают гипсом.Далее…

Это достигается двумя путями: в заливное отверстие формы вставляется сверху воронка, обрамленная для плотности жгутиком глинистой массы в месте соприкосновения с гипсом, или в самой форме сверху предусматривается некоторый объем для такого резерва — литник.Далее…

Крупные плоские изделия предпочтительно изготовлять в гипсовой форме, заполняя ее вдавливанием (набивкой) небольших кусков. Так как плоские изделия при сушке и обжиге легко коробятся, то, изготовляя плитки из пластичной массы, надо сразу в форме или потом на тыльной стороне изделия сделать крупные перемычки, уменьшающие возможность деформации.Далее…

Обычно содержание воды в литейном шликере редко превышает 35—40 %. Чтобы при такой сравнительно малой влажности масса стала текучей и заполняла даже тонкие детали форм, к ней необходимо добавлять так называемые дефлокулянты, или, как их еще называют, — электролиты, представляющие собой чаще всего щелочные соли слабых кислот, например соду (Na2CO3) или жидкое стекло (Na2SiO3).Далее…

Литье изделий осуществляют двумя способами наливным и сливным.

Схемы наливного и сливного литья в гипсовых формах:

1 — шликер залит, 2 — избыток воды поглощен гипсом, 3 — после набора необходимой толщины черепка избыточный шликер слит, 4 — запас в литнике (у горловины) подрезан, 5 — готовые сырые изделия (наливное и сливное)

При наливном способе шликер заливают обычно в специальную гипсовую форму, имеющую, как правило, две рабочие поверхности. Заполнив объем, шликер оставляют между ними, не выливая.

По мере всасывания воды порами гипса шликер пополняют, приливая его до верхнего уровня формы.

Конфигурация внутренних поверхностей деталей формы (вкладышей) определяет конфигурацию всего тела изделия, а расстояние между внутренними поверхностями гипсовой формы — толщину сырого черепка.Далее…

Источник: http://hudojestvennayakeramika.ru/category/lite-i-ruchnoe-formirovanie-izdelij-v-gipsovyx-formax

2.4.3. Технологическая схема производства изделий методом шликерного литья

Хранение шликера (расходный бассейн с пропеллерноймешалкой)

Хранение массы (валюшки,W=23%)

• Литье (ручное литье)
• Оправка, зачистка полуфабриката
• Сушка (конвейерная полочная сушилка W=2-3%,τ= 5-7 ч.)
• Подвялка изделий в гипсовых форме на стеллажах, W=14-15%
• Извлечение изделий из форм

Утельный обжиг

(щелевая, рольганговая печь, Т=650 0С, t=5-6 ч.)

Глазурование (окунанием)

Зачистка опорных поверхностей от глазури

Гипсовые формы

Глазурная суспензия, W=45%

Накладка приставных частей на изделие с помощью жижели (вручную)

Промин массы вручную

Формование лепестков цветов (вручную)

Брак утельногообжига

Обдувка воздухом

Садка на обжиговые вагонетки

Политой обжиг (туннельная печь, Т=1400 0С, t =24-30ч)

Брак политого обжига

Сортировка, маркировка, комплектация

1. Декорирование ( ручная роспись, тонирование)

2. png»>

3. Декорированный обжиг (рольганговая печь, T=800C0,t=2-3часа)
5. Сортировка, маркировка,комплектация,упаковка

png»>

Склад готовой продукциии

Для
выполнения коллекции ваз был выбрал
способ шликерного литья в гипсовые
формы.

Преимущество шликерного литья
перед другими способами заключается в
возможности формования изделий более
сложной конфигурации, различных размеров
на относительно несложном производительном
оборудовании.

В настоящее время
распространены три способа отливки
изделий в гипсовых формах: наливной,
сливной и комбинированный. Из них для
отливки разрабатываемой коллекции
ваз-скульптур был выбран сливной способ.

При
заливке шликера в форму необходимо
следить за тем, чтобы струя шликера не
била в стенку формы, не «захватывала»
воздух. Шликер должен равномерно без
вспенивания заполнять форму.

Чтобы
компенсировать сжатие шликера и создать
небольшое давление во время его нахождения
в форме, уровень шликера должен быть
несколько выше, чем высота законченного
изделия.

Это достигается двумя путями:
в заливное отверстие формы вставляется
сверху воронка, обрамленная для плотности
жгутиком глинистой массы в месте
соприкосновения с гипсом, или в самой
форме сверху предусматривается некоторый
объем для такого резерва — литник. В
нашем случае – литник.

Шликерное
литье основано на способности компонентов
массы давать устойчивые суспензии в
водной среде, на реологических свойствах
шликера и на поглощении воды из шликера
порами гипсовой формы благодаря действию
капиллярных сил с образованием на ее
поверхности твердого слоя массы.
Способность шликера, заполнять гипсовую
форму, обусловлена его текучестью, а
воспроизводить конфигурацию формы —
его литейной способностью.

Механизм
набора стенки изделия заключается в
осаждении твердой фазы шликера на
внутренней поверхности гипсовой формы
при одновременном поглощении жидкой
фазы порами формы.

В
процессе фильтрации участвуют поры
наименьшего диаметра (0,3-0,45 нм), а также
более крупные поры (до 1нм). Скорость
набора черепка возрастает (притом же
среднем размере пор) с увеличением
пористости гипсовой формы (рис.2.1.

) и
обусловлена главным образом сопротивлением
образовавшегося слоя массы, так как
сопротивление гипсовой формы капиллярному
давлению незначительно.

Скорость
образования слоя массы при возрастающей
пористости формы и зависимость этой
скорости от средних размеров пор в форме
достигают максимума при таком размере
пор, при котором проницаемость слоя
становится равной проницаемости формы.

Скорость поглощения жидкой фазы шликера
пористыми стенками формы должна быть
выше или равна скорости подхода ее к
поверхности формы. Нарастание прочности
образовавшегося слоя массы в гипсовой
форме обусловливается тиксотропным
образованием структуры под действием
флокуляции, вызываемой миграцией ионов
Са2+
из
гипсовой формы в шликер, а так же
вследствие отбора влаги порами формы
под действием капиллярных сил.

Рис.2.1.
Зависимость скорости набора массы от
средней величины пор (1) и пористости
(2) гипсовой формы.

Кривая
1.

С
увеличением размера пор формы скорость
набора черепка возрастает. Такая
зависимость наблюдается до 1мк. При
дальнейшем увеличении размера пор
скорость набора черепка уменьшается.

• Кривая
  2.
• Скорость
  набора черепка возрастает с увеличение
  пористости гипсовой формы /4/5/6/.
• Когда
  набор черепка достиг нужной толщины
  (около 40 минут и толщина изделия 0,5мм)
  лишний шликер сливают из гипсовой формы.

Источник: https://studfile.net/preview/2010488/page:11/

Материал: Мастер-класс «Декоративная ваза методом шликерного литья» | Социальная сеть работников образования

• Мастер-класс педагога дополнительного образования Рубаненко Д.А
• «Декоративная ваза методом шликерного литья»
• Место проведения: МКУДО «Дом детского творчества» г. Курчатов, Курская обл
• Целевая аудитория: учителя общеобразовательных учреждений г. Курчатова и педагоги дополнительного образования
• Количество участников: 10 человек.
• Цель: передача коллегам личного профессионального мастерства
• Задачи: — знакомство с техникой шликерного литья;
• — ознакомление с  особенностями шликерного литья ;
• — повышение профессионального уровня педагогов;
• — формирование положительного эмоционального фона, психологический отдых.
• Оборудование: и доска для лепки, стеки, вода, тряпочки, стаканчики, гипсовая форма,шликерная масса, краски акриловые, кисти.
• Ход занятия:

На Руси прошло длинный путь развития. В 9-10 веке люди вручную изготавливали из глины керамику.

Изначально изготовлением керамической посуды занимались исключительно женщины. Чтобы глиняное тесто было крепким и вязким, к нему примешивали кусочки кварца или гранита, песок, мелкие раковины, а иногда даже осколки керамики или растения. Благодаря этому, из такого глиняного теста можно было сделать сосуды разнообразной формы.

В 9 веке на юге Руси возникло важное приспособление для работы с глиной – гончарный круг. Распространение этого новшества привело к отделению этой специальности от остального труда. Кроме того, гончарным делом теперь начинают заниматься не только женщины, но и ремесленники-мужчины.

Затем на этот круг располагали кусок глины, и, чтобы она не прилипала, заранее посыпали ее золой или песком. Сев на скамью, гончар вращал одной рукой круг, а другой формировал изделие. Немного позже появился ножной гончарный круг – механизм вращали с помощью ног.

Благодаря этому, производительность труда в гончарных мастерских и качество глиняных изделий очень возросли.

В зависимости от времени и области Руси мастера изготавливали различную по форме и размерам керамическую посуду. Этот факт позволяет с большой точностью установить дату изготовления сосуда или же в каком славянском племени он был сделан.

Также часто на днищах посуды ставили некое клеймо, например, какую-нибудь геометрическую фигуру, цветок или ключ. Обжиг посуды проводился в печах-горнах. Они состояли из двух уровней, на первом располагались дрова, на втором – просохшие изделия.

Между уровнями находилась глиняная перегородка с проделанными отверстиями, через них горячий воздух проходил с первого уровня на второй. Внутри печи поддерживалась температура равная 1200 градусам.

Древние мастера изготавливали различную посуду: миски, сковородки, кружки, крынки, огромные горшки для зерна и другого продовольствия, горшки с толстыми стенками для приготовления пищи на огне, игрушки для детей, ритуальная посуда. В качестве украшения использовали орнамент. Очень часто он был в виде линий или волн, но также встречались и в виде кружков, зубчиков или ямочек.

Веками мастера на Руси учились гончарному делу и совершенствовали его, благодаря чему оно и достигло высокого уровня. Пожалуй, наряду с металлообработкой, гончарное дело на Руси было самым важным из ремесел.

Форма, или оправка, изготовляется из гипса. После того, как в оправку заливают шликер, она впитывает в себя воду. Глина оседает и застывает на внутренней поверхности формы, повторяя ее рельеф в малейших деталях.

Состав шликера

Основа шликера — это глина с добавками, разведенная водой.  Обычно ее разводят до консистенции сметаны или густых сливок.

Шликер готовят на основе одного или нескольких видов глины, добавляя песок, шамот, электролиты и красители. Для разных видов изделий выбирают наиболее подходящий для них состав.

Технология шликерного литья

Процесс шликерного литья базируется на  двух физических явлениях: способности гипса впитывать воду и способности глины отдавать воду. Возможно изготовление двух классов отливок: тонкостенные и толстостенные (полнотелые).

На фоне технологий гончарного круга или ручной лепки процесс выглядит достаточно сложным. Применение его требует определенных навыков и опыта. Даже опытным мастерам обычно приходится дорабатывать отливочные формы.

Весь технологический процесс от начала разработки эскиза до получения готового изделия может занять до нескольких недель.

Источник: https://nsportal.ru/shkola/raznoe/library/2019/06/10/master-klass-dekorativnaya-vaza-metodom-shlikernogo-litya

Способ формования керамических изделий из водных шликеров

Изобретение относится к керамической промышленности, а точнее, к технологии формования крупногабаритных керамических изделий в виде тел вращения методом водного шликерного литья в гипсовых формах.

Техническим результатом изобретения является является формование однородных крупногабаритных изделий типа тел вращения с применением расслаивающихся шликеров, сохранение свойств материала по всему изделию, улучшение качества крупногабаритных изделий.

Способ формования керамических изделий из водных шликеров включает заливку шликера в капиллярно-активную, например, гипсовую форму, набор керамической заготовки на поверхности формы при непрерывной подпитке формы свежим шликером и снижении влияния гравитационного расслоения шликера на качество изделия, отличается тем, что набор осуществляют в условиях, исключающих гравитационное расслоение частиц твердой фазы шликера при сохранении вектора движения частиц к поверхности формы за счет капиллярного всасывания гипсовой формы путем вращения формы со скоростью в пределах 0,5-3,0 об/мин вокруг своей оси в наклонном положении под углом к горизонту, обеспечивающим протекание подпиточного шликера на всю поверхность формуемой заготовки.

Широко известен способ формования керамических изделий методом водного шликерноло литья в гипсовых формах, включающий приготовление высококонцентрированного водного шликера с заданными свойствами, заливку шликера в форму или зазор между формой и сердечником, набор керамической заготовки за счет отбора жидкой фазы шликера гипсом и извлечение изделия из формы. При этом для получения достаточной однородности по плотности и свойствам изделий по высоте и толщине стенки применяют суспензии с высокой плотностью и гравитационной устойчивостью. С этой целью плотность шликера, например, из кварцевого стекла доводят до 1,93-1,96 г/см3. Способ нашел применение для изготовления толстостенных крупногабаритных и длинномерных изделий: валы, мешалки, сталеразливочные стаканы, воронки и др. /А.с. СССР №1701701, кл. С04В 35/14, 1991/ [1].

Недостатком способа являются неудовлетворительные литейные свойства, высокая вязкость, низкая текучесть таких шликеров, что не позволяет использовать их для формования качественных тонкостенных изделий.

Кроме того, формование керамической заготовки за счет обезвоживания формовочной массы, как это осуществляется в подобных случаях, дает всегда менее плотную упаковку частиц, меньшую плотность сырца и обожженного материала по сравнению с набором заготовки за счет осаждения твердой фазы шликера под действием капиллярного всасывания гипса. Однако такой процесс будет протекать только при достаточной влажности шликера (более 10%), но, как следствие, с повышением влажности шликера будет происходить гравитационное осаждение более крупных частиц шликера в нижней части формы и появление в связи с этим неоднородности материала в изделиях.

Известен способ формования керамических изделий по А.с. СССР №1654289, пат. РФ №2109714, пат. РФ №2153481, кл. С04В 35/14 [2], согласно которому изделия из кварцевой керамики цилиндрической формы (сталеразливочные стаканы, защитные трубы) формуют путем заливки водного шликера кварцевого стекла во вращающуюся металлическую форму со скоростью от 2-2,5 м/с на начальном этапе до 18-22 м/с.

Набор керамической заготовки на поверхности формы осуществляется за счет центробежных сил, которые проявляются при вращении формы с большой скоростью. Для указанных изделий угловая скорость вращения формы доводится до 1500 об/мин. Достоинством способа является сокращение времени формования изделия.

В качестве недостатков отмечают высокую разнопористость отливки по толщине изделия и существенное расслоение заготовок и изделий по зерновому составу. При увеличении плотности шликера до 1,93 гр/см3 и введении зернистого наполнителя размером до 2 мм однородность по пористости несколько повышается, но ухудшается структура и прочность материала.

Кроме того, способ центробежного литья не пригоден для формования конических изделий и изделий сложного профиля с изменяющимся по высоте (длине) диаметром.

Наиболее близким техническим решением является способ формования керамических изделий, изложенный в патенте РФ №2285609, кл.

В29В 1/26 [3], согласно которому формование изделий осуществляют методом водного шликерного литья в гипсовых формах в условиях, снижающих влияние гравитационного расслоения шликера на однородность и качество керамического изделия за счет непрерывной подпитки формуемой заготовки свежим шликером, отводом гравитационного осадка за пределы изделия.

Недостатком способа является то, что процесс отвода осаждающихся зерен за пределы заготовки не в полной мере удается реализовать при формовании изделий с замкнутой носовой частью.

Кроме того, для крупногабаритных изделий при оптимальном зерновом составе шликера важно сохранить и равномерно распределить в структуре материала крупнозернистую фракцию, так как она благоприятно влияет на целостность и устойчивость изделий при сушке и обжиге.

Задачей настоящего изобретения является формование однородных крупногабаритных изделий типа тел вращения с применением расслаивающихся шликеров, сохранение свойств материала по всему изделию, улучшение качества крупногабаритных изделий.

Поставленная цель достигается тем, что в способе формования керамических изделий из водных шликеров, включающем заливку шликера в капиллярно-активную, например, гипсовую форму, набор керамической заготовки на поверхности формы при непрерывной подпитке формы свежим шликером и снижении влияния гравитационного расслоения шликера на качество изделия, согласно изобретению набор осуществляют в условиях, исключающих гравитационное расслоение частиц твердой фазы шликера при сохранении вектора движения частиц к поверхности формы за счет капиллярного всасывания гипсовой формы путем вращения формы со скоростью 0,5-3,0 об/мин вокруг своей оси в наклонном положении под углом к горизонту, обеспечивающим протекание подпиточного шликера на всю поверхность формуемой заготовки.

Экспериментально установлено, что при формовании цилиндрических изделий в гипсовой форме с сердечником, вращающейся вокруг своей оси с небольшим уклоном к горизонту (3-5°) со скоростью 0,5-3,0 об/мин, формовочные массы с влажностью от 10 до 20 вес.

% не испытывают гравитационного расслоения, при этом набор керамической заготовки на поверхности гипсовой формы за счет капиллярной силы всасывания жидкой фазы шликера гипсом протекает без нарушения кинетики набора.

Формование изделий из керамической суспензии с таким содержанием жидкой фазы по обычной технологии — в формах, установленных в вертикальном положении и без вращения, вызывает значительные расслоения по плотности, пористости, зерновому составу.

Чем больше содержание воды и меньше плотность шликера, тем больше неоднородность по высоте заготовок из кварцевой керамики, стеклокерамики, других материалов. При формовании изделий по предложенному способу неоднородность в изделиях отсутствует.

• Ограничение скорости вращения до 3 об/мин позволило не только избежать расслоение суспензии по толщине и высоте стенки, но и исключить перемешивание суспензии в полости формы, отрицательно влияющее на фильтрационные процессы и набор керамического слоя на поверхности капиллярно-активной гипсовой формы.
• Примеры выполнения способа.
• Пример 1. Водный шликер кварцевого стекла с параметрами: плотность — 1,85 г/см3, вязкость — 20 с по ВЗ-1, влажность — 15,9%, зерновой состав:
• частиц до 5 мкм — 23%;
• частиц 63-500 мкм — 4%;
• частиц от 5 до 63 мкм — остальное

заливали в гипсовую форму для литья труб из кварцевой керамики. Форму с закрытыми торцами укладывали на валковую установку и вращали со скоростью 3 об/мин. Формование изделия осуществляли сливным методом водного шликерного литья без сердечника и прибыльной емкости.

Так как шликера в полости формы было достаточно для набора керамической заготовки толщиной 10-15 мм, отдельная прибыльная емкость не требуется и подпитка шликером осуществлялась без наклона оси вращения.

Для формования труб диаметром менее 50 мм подпиточная емкость необходима, а форма укладывалась на валковую установку под углом 3-5°. После 4-6 часов набора заготовки остаток шликера сливали и после усадки заготовку извлекали из формы.

Отличие в пористости отливки высотой 400 мм не превышало 0,3%, в то время как по обычной технологии она доходила до 2%.

1. Пример 2. Водный шликер ситалового стекла с параметрами: плотность — 2,00 г/см3, вязкость 45 с по ВЗ-1, влажность т-16,5%, зерновой состав:
2. частиц до 5 мкм — 21%;
3. частиц 63-500 мкм — 8%;
4. частиц от 5 до 63 мкм — остальное

заливали в гипсовую форму для литья конусообразных изделий из ситаллокерамики наливным методом шликерного литья.

В связи с тем, что угол при вершине изделия составлял 40°, форму, собранную с сердечником и прибыльной емкостью в торце, укладывали на валковую установку под углом 25° и вращали вокруг собственной оси со скоростью 0,5 об/мин.

После набора заготовки остаток шликера из прибыльной емкости сливали, извлекали сердечник и после усадки заготовка опускалась на подставку. Отличие пористости по высоте в сырой заготовке не превышало 0,5%, в то время как по обычной технологии она составляла 1,5-2,0%.

Достоинством способа является возможность получения качественных керамических изделий методом водного шликерного литья с высокой однородностью свойств. Способ найдет широкое применение для изготовления изделий радиотехнического, химического назначения, где требуется высокая прочность и однородность по пористости, диэлектрическим характеристикам, влаго- и воздухопроницаемости.

Источники информации

Источник: https://findpatent.ru/patent/237/2378223.html

Чем отличается шликерное литье от других методов — статьи ЛМЗ Литтех

Шликерное литье позволяет получать заготовки одинаковой формы с тончайшими рисунками на стенках.

Поэтому шликерное литье применяется не только на производстве, но и для изготовления посуды, сувениров и различных декоративных украшений.

По своему определению шликер представляет собой глину, разведенную до состояния густой сметаны. Эту массу заливают в гипсовую форму и сливают остатки шликера.

Слой глины равномерно оседает на стенки, приобретая очертания будущей детали или заготовки. Стенки гипсовой формы вбирают в себя излишки воды из глины, и заготовка становится достаточно прочной, находясь еще внутри формы. После высыхания ее вынимают и обжигают на огне для придания окончательной прочности. 

Достоинства

Эта технология применяется для изготовления тонкостенных заготовок с толщиной стенок в пределах 3 –5 мм. Шликерная технология литья отличается многими преимуществами. Это: 

• — высокое качество;
• — эффектность; 
• — точность литья; 
• — доступность;
• — простота метода;
• — одинаковые заготовки.

Во время наполнения формы вода из глины вбирается стенками, поэтому шликер необходимо постоянно доливать, пока форма полностью не заполниться. Технологический процесс состоит из минимума операций и значительно упрощает работу для специалистов.

Для автоматизации используют литниковый прибыл, который состоит из вороники установленной над формой. Из воронки в форму постоянно поступает новая порция шликера, которая ее заполняет. Нужно только следить как количеством жидкой глины в воронке.

Этот метод применяется для отливки массивных деталей без полостей внутри. Формы для шликерной технологии литья изготавливают разъемными, чтобы после его высыхания заготовку можно было извлечь и оправить на обработку. 

Какие бываю формы

Во время литья шликер подогревают, чтобы добиться большей текучести и заполнения всех щелей в форме. Это позволяет отобразить на заготовке все мельчайшие детали. В качестве связующего вещества используют расплавленный парафин. Этот материал безвредный и дешевый. 

Технология шликерного литья применяется на многих литейных заводах для изготовления отливок с тонкими стенками и точным рисунком на поверхности. Можно изготавливать болванки любого размера. 

Источник: http://www.litteh.ru/stati/chem_otlichaetsya_shlikernoe_lite_ot_drugikh_metodov.html

Керамическая консультация — шликерное литье

Вот описание проблемы: Форма сделана из самарского гипса, пропорции примерно 1 литр воды на 1,5-2 кг гипса.

После одного дня сушки поверхность формы обработана раствором соды (произвольной пропорции), чтобы удалить остатки мыльной смазки. В заливке фаянсовый шликер набрался толщиной около 4 мм.

Форма была разнята на следующий день, изделие совершенно сырое, уже три дня прошло, оно так и не просохло уже на разъятой гипсовой форме. В чём может быть ошибка?

Вряд ли можно говорить об ошибке. Здесь, скорее,  —  несоблюдение сразу нескольких правил изготовления форм и литья.

Начнем с приготовления гипсового теста.

Несколько лишних крупинок соли на большую кастрюлю — и суп оказывается пересолен. С гипсом то же самое: свойства теста и получающейся формы чрезвычайно чувствительны к пропорции гипс:вода. Секрет хороших форм прост: точно дозируйте воду и гипс, работайте с хронометром.

Вот примерная последовательность действий, которая, несмотря на игнорирование взвешивания, дает хорошие результаты «любительского» уровня.

1. Возьмите емкость, достаточную для требуемого количества теста. Налейте воду комнатной температуры.
2. Проверьте: все ли инструменты подготовлены, просеян ли гипс, есть ли чем замазать обечайку (кап), если она вдруг потечет….
3. Гипс насыпаем несколькими порциями совком, с первого совка засекаем время. А лучше всего — включаем таймер с большими стрелками.
4. Сыплем гипс до тех пор, пока над водой не образуется конусная горка высотой 2-3 см. Сейчас время на таймере — примерно 15 секунд. Горка промокнет и утонет, мы за этим просто наблюдаем в течение 30 секунд. Это период «промокания» порошка гипса.
5. По истечении этих 30 секунд интенсивно перемешиваем гипсовую смесь мутовкой примерно 1 минуту и оставляем ее в покое.
6. Проверяем последний раз, все ли готово для отливки формы.
7. Проводим пальцем по поверхности гипсовой смеси. Если следа от пальца нет, ждем. Как только остается бороздка — пора лить!
8. Отливка делается в один прием. Никаких повторных замесов-доливов.
9. Сразу ополаскиваем емкость и выливаем смывку в емкость для отстоя.

Здесь не описаны процедуры подготовки капа, разъема капа и т.д. Полагаем, что это известно.

Затвердевшую форму ставим сушиться на полку, если она состоит из нескольких частей — обязательно в собранном виде. При комнатной температуре небольшая форма будет сохнуть около недели. В теплом помещении — 4-5 дней. Но лучше не форсировать сушку: для прочности в гипсе должны вырасти иголочки двухводного сульфата кальция, а им для роста как раз нужна влага.

Новая сухая форма совершенно не пригодна для литья!

Форма должна набрать рабочую влажность. Для этого потребуется первая отливка. Жадно впитывающий воду гипс сразу напитает очень тонкие частицы из шликера, которые закупорят поверхность. В результате стенка изделия перестанет сохнуть за счет отбора воды в гипс и местами даже прилипнет к гипсу. 

Шликер просто перестает «набираться «, то есть отвердевать при небольшом уменьшении влажности. Так что в первой отливке изделия сохнут очень плохо. Ко второй отливке мельчайших выступов уже не останется.

Следующую отливку можно делать через пару-тройку часов, но лучше — на следующий день. Форму нужно просто разнять и оставить на столе. Никаких батарей или сушильных шкафов! форма с рабочей влажностью выглядит сухой, но холодит щеку, если щеку приложить к форме.

то есть имеет некоторую остаточную влажность. Совсем влажной форма будет через пять отливок, то есть через пять дней, к пятнице.  Пусть высыхает субботу и воскресение. В таком режиме форма должна проработать минимум три месяца — 50-60 отливок.

Дальше как правило дешевле отлить новую форму, чем тратить время на зачистку огромных швов.

Источник: https://portalkeramiki.ru/index.php/keramicheskaya-konsultatsiya?tag=%D1%88%D0%BB%D0%B8%D0%BA%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%B5%20%D0%BB%D0%B8%D1%82%D1%8C%D0%B5

1.3. Формование керамических изделий

Формование керамических изделий можно вести тремя различными способами: полусухим и изостатическим прессованием из пресс-порошков, пластическим формованием из пластичной массы и шликерным литьем из литейных шликеров.

В свою очередь все три способа имеют большое количество разновидностей, отличающихся между собой усилиями формования, способами приложения их к материалу и специальной оснасткой — пресс-формами и различными приспособлениями.

Способ горячего литья — литья шликера, содержащего вместо воды расплавленный парафин, в металлическую форму, применяется для формования безглинистой технической керамики.

Для изделий, изготавливаемых из глинистого сырья, достаточно привести частицы массы в состояние контакта и снизить влажность заготовки, высушив ее до влажности 10-15%. При этом мелкие частицы глины служат своеобразным клеем-основой и могут склеивать непластичные частицы песка, полевого шпата и т. п.

Если же керамическое изделие производят из непластичных материалов, то для его формования требуется особая связка, которая послужит таким клеем. При горячем литье такой связкой служит парафин, при других способах формования используют синтетические полимеры в виде водных или иных растворов. Сохранить форму изделия в первом случае помогает превращение расплава парафина в твердое тело при его охлаждении в металлической форме, в других случаях — испарение воды или иного растворителя и стягивание частиц, покрытых тонким слоем клеящей связки.

Рассматривая три основных способа формования, можно заметить, что для придания изделию необходимой формы требуются усилия, обратно пропорциональные содержанию связки в формуемой массе (для материалов на основе глин связкой является вода, образующая тонкие пленки между частицами).

Так литье шликера в гипсовые формы протекает практически при атмосферном давлении (0,1 МПа); пластическое формование требует ручных или механических усилий, измеряемых 0,5-5 Мпа; прессование производится под давлением 10-100 МПа.

Важно отметить еще одну особенность — чем больше усилий мы прилагаем для придания формы, тем больше вероятность получения неравноплотной заготовки изделия, что, в свою очередь, грозит появлением дефектов — трещин, сколов и т. п.

Самые сложные изделия получают шликерным литьем — способом, при котором не требуется приложения внешних усилий.

Формование керамических изделий способом шликерного литья состоит в получении из сырьевых компонентов устойчивого литейного шликера, наполнения им пористой гипсовой формы и выдержки для набора массы на внутренней поверхности формы.

Перед заполнением гипсовая форма должна быть высушена при температуре не выше 65°С и иметь остаточную влажность не менее 4%. Если форму пересушить, процесс набора массы будет идти слишком быстро с образованием дефектов.

Различают два способа шликерного литья: наливной, при котором количество шликера, залитого в форму должно быть достаточно для полного формования изделия, и сливной, при котором избыточное количество шликера выливается (или отсасывается с помощью вакуума) из формы после заранее определенного времени.

Первым способом чаще формуют толстостенные и сплошные изделия, например, скульптуры, вторым — большинство полых и тонкостенных изделий: посуду, вазы и т. п. В формах для наливного способа предусмотрена верхняя полость с избытком шликера, поступающего в форму по мере набора массы — так называемая прибыль.

Как было уже сказано, литейный шликер (т. е. шликер готовый для литья в форму) должен быть однороден, не содержать крупных частиц, способных быстро оседать, так как при этом произойдет его расслаивание.

Литейный шликер должен содержать как можно меньше воды, но при этом легко заливаться в форму.

Минимальное содержание воды в литейных шликерах обеспечивают введением электролитов — химических соединений, влияющих на взаимодействие частиц глин с водой, и регулированием вязкости (текучести) шликера путем изменения основности (рН) среды.

При использовании малых количеств (не более 0,5%) таких электролитов, как сода (Na2CO3), силикат (Na2SiO3) или полифосфат (Na3PO4) натрия и др., удается снизить влажность шликеров до 30-33% , тогда как шликер с такой же вязкостью и текучестью из распущенной глины без электролита имеет влажность от 40 до 65%.

Наполнение шликером гипсовой формы ведут таким образом, чтобы не захватывать воздух, не создавать сильной струи — медленно и непрерывно, желательно слегка меняя ее направление. Необходимо дать время для выхода воздуха из узких частей формы, не прерывая при этом процесса литья.

После наполнения формы шликером начинается процесс набора массы — образование слоя массы на внутренней поверхности формы. При этом вода, содержащаяся в шликере, всасывается в микропоры (размером 1,5-5 мкм) гипсовой формы.

Когда необходимая толщина заготовки достигнута, при сливном способе литья избыток шликера медленно сливают, поворачивая форму по окружности, чтобы не оставлять следов на поверхности заготовки в виде натеков или удаляют с помощью вакуума (в литьевых автоматах).

После набора массы влажность образованного на поверхности формы слоя составляет 18-24%. Однако форму еще нельзя разобрать, не разрушив заготовку.

После набора массы наступает второй период — закрепления заготовки. Обычно его проводят в течение более длительного времени — от часа до нескольких суток, исходя из массивности изделия и условий, в которых содержится форма.

Форму с заготовкой оставляют на стеллажах мастерской (цеха) или сушат принудительно в сушильных шкафах или сушилах при температурах до 60-65°С.

После первого периода сушки — подвялки, когда заготовка отдаст еще несколько процентов воды (слегка “усядет”) и ее поверхности отойдут от стенок формы, форму можно разбирать.

Это так называемое “кожетвердое” состояние, в котором заготовка может быть обработана: на ней можно вырезать контррельеф или отверстия, налепить рельеф или приставить детали, ее можно отполировать или придать ее поверхности особую фактуру, наконец, можно замыть или зачистить дефекты поверхности. Приставные, т. е. приклеиваемые детали должны быть из той же самой массы, а их влажность должна соответствовать влажности заготовки. Склеивание ведут тем же шликером, для густоты и увеличения склеивающей способности в него добавляют декстрин.

Операции по удалению дефектов на отформованной, иногда высушенной, но не обожженной заготовке называют оправкой. Замывкой называют удаление с помощью влажной губки натеков, швов от разъема формы и т. д.

, зачисткой — обработку наждачной бумагой, металлической сеткой или металлическим инструментом (ножом, скребком, шпателем, клюшкой и т. д.).

Широко применяется литье в гипсовые формы под давлением, ускоряющим процесс набора массы.

Наиболее древний и универсальный способ формования — это пластическое формование, названное так по пластичному состоянию массы.

Так как глины различаются по своей пластичности, разным глинам необходимо разное количество воды для приобретения необходимых формовочных свойств. Влажность керамических масс, формуемых способами пластического формования, колеблется от 18 до 25%.

Минимальную требуемую формовочную влажность можно определить, раскатывая в руках жгуты диаметром примерно 2-3 см: если масса не прилипает к пальцам, легко мнется, но при этом на формуемых жгутах не появляются поперечные трещины, то ее влажность соответствует формовочной. Пластическое формование осуществляют различными способами, из которых можно выделить как наиболее применяемые — лепку, набивку, раскатку и выдавливание.

Лепку осуществляют руками, заранее подготовив и промяв массу. Хотя керамисты до сих пор используют формование сосудов жгутами — формуя стенки сосудов из наложенных друг на друга жгутов массы, формование лепкой лучше вести из единого куска массы.

Отформованная из пластической массы заготовка может быть обработана с помощью металлического, пластмассового или деревянного инструмента — стека, на заготовке может быть выполнен рельеф, оттиснута печать, вырезан орнамент или сделаны отверстия.

Для удобства работы с заготовкой необходимо, чтобы она набрала определенную прочность, для чего ее подсушивают — подвяливают до кожетвердого состояния. Формование набивкой заключается в приготовлении пластической массы, набивки, затирки или просто плотного заполнения массой гипсовой или деревянной формы.

Таким образом формуют простые по форме изделия с неглубоким рельефом — плитки, изразцы, плакетки и т. п. Для лучшего заполнения рельефа рекомендуется втирать куски массы в рельеф формы, постепенно заполняя ее всю. После заполнения формы и образования некоторого излишка допускается уплотнение всего пласта массы легкими ударами киянки. Избыток массы срезают ножом или проволокой.

Формовочная влажность массы для данного способа формования может быть ниже, чем для формования способом лепки, и формовочные усилия значительны. Формование набивкой позволяет тиражировать изделия. В свое время это привело к своеобразной революции в строительстве — с возникновением массового производства кирпича и черепицы повсеместно стали распространяться кирпичные кладки и черепичные крыши.

Формование раскаткой осуществляют на гончарном круге — вращающемся с регулируемой скоростью металлическом диске. На диск помещают кусок приготовленной пластичной массы, руками центруют его при вращении и придают форму сосуда, формуют внешнюю и внутреннюю поверхности с помощью пальцев и ладоней.

Отформованное изделие заглаживают, смачивая поверхность влажной губкой, и после небольшой подсушки отрезают проволокой от основания куска — ножки. Раскатка — один из наиболее древних способов формования, требующих большого опыта.

На заводах раскатку осуществляют на специальных формовочных станках-полуавтоматах или на автоматических линиях.

1.4. Сушка керамических изделий

Источник: https://FirePlace.su/izdeliay-keramica.html