RU2359939C1

RU2359939C1 - Kit for moulding of large size figurine-shaped ceramic blanks

Info

Publication number: RU2359939C1
Application number: RU2007143080/03A
Authority: RU
Inventors: Игорь Геннадьевич Мордвинов (RU); Игорь Геннадьевич Мордвинов; Виктор Антонович Рац (RU); Виктор Антонович Рац; Евгений Иванович Суздальцев (RU); Евгений Иванович Суздальцев; Владимир Ильич Федин (RU); Владимир Ильич Федин; Дмитрий Викторович Харитонов (RU); Дмитрий Викторович Харитонов
Priority date: 2007-11-23
Filing date: 2007-11-23
Publication date: 2009-06-27

Abstract

FIELD: production processes.

SUBSTANCE: invention refers to moulding technology of large size figurine-shaped ceramic products from aqueous slips. Moulding kit for large-size figurine-shaped ceramic blanks includes water-absorbing matrix, iron core, units for their relative coaxial installation and in-feed. Water-absorbing matrix and iron core are performed in such a way that at their coaxial relative installation there should be a gap with width changing by height. Relation of gap width in lower part of moulding kit to gap width in its upper part is within 1.10 - 1.15 for cylindrical or conical ceramic blanks and from 1.16 to 1.40 for ceramic blanks of spherical form.

EFFECT: simplification of kit structure for moulding of large size figurine-shaped ceramic blanks.

2 dwg

Description

Изобретение относится к технологии формования крупногабаритных сложнопрофильных керамических изделий из водных шликеров.The invention relates to a technology for forming large-sized complex ceramic products from aqueous slips.

Известно устройство для литья полых керамических изделий, которое согласно авторскому свидетельству СССР №1570900 по классу В28В 1/26 содержит влагопоглощающую форму (матрицу), сердечник в виде эластичной оболочки, механизм для деформирования эластичной оболочки и обеспечения подпитки.A device for casting hollow ceramic products is known, which according to the USSR author's certificate No. 1570900 of class B28B 1/26 contains a moisture-absorbing form (matrix), a core in the form of an elastic shell, a mechanism for deforming the elastic shell and providing recharge.

К недостаткам известного устройства относится то, что сердечник, выполненный в виде эластичной оболочки, не является элементом конструкции, формирующим внутренний контур изготавливаемого изделия. В этом случае получение изделий с одинаковой толщиной стенки во всех сечениях основывается на предположении, что набор толщины стенки изделия идет равномерно по всей поверхности, что не соответствует действительности, так как в процессе формирования стенки изделия участвует целый ряд факторов (гравитационное осаждение частиц, содержащихся в шликере, профиль формуемого изделия), которые приводят к постепенному 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 набранной заготовки изделия, сопровождаемое ее усадкой на сердечник, что часто приводит к ее разрушению.The disadvantages of the known device include the fact that the core, made in the form of an elastic shell, is not a structural element that forms the inner contour of the manufactured product. In this case, obtaining products with the same wall thickness in all sections is based on the assumption that the product wall thickness is set uniformly over the entire surface, which is not true, since a number of factors are involved in the formation of the product wall (gravitational deposition of particles contained in slip, profile of the molded product), which lead to the gradual filling of the mold cavity with solid sediment from its lower to upper part. In this case, the suction of moisture in the form from the collected shard continues further, as a result of which the collected workpiece is dried, accompanied by its shrinkage on the core, which often leads to its destruction.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является устройство для формования керамических изделий из водных шликеров (патент на изобретение РФ №2191688, В28В 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. Покрытие может быть съемным или стационарным. Названная совокупность признаков устройства позволяет обеспечить получение из водных шликеров качественных изделий с заданным внутренним контуром.The closest in technical essence to the claimed invention is a device for molding ceramic products from water slips (patent for the invention of the Russian Federation No. 2191688, 1/28, B28B, 2000), including a moisture-absorbing matrix, core, nodes for their mutual coaxial installation and recharge, the outer surface of the core has a coating made of easily deformable hydrophobic material that compensates for the shrinkage stress of the product as it is dried in the mold during molding. The coating can be removable or stationary. The named set of features of the device allows to obtain high-quality products with a given inner contour from aqueous slips.

Недостатком данного устройства является то, что реализовать изготовление таких сложнопрофильных чехлов чрезвычайно трудно. Более того, после завершения набора заготовки при извлечении сердечника из формы часто происходит повреждение эластичного чехла, вызывая тем самым дополнительные технологические операции (по его ремонту или замене), что в условиях серийного производства является отрицательным фактором.The disadvantage of this device is that it is extremely difficult to implement the manufacture of such sophisticated covers. Moreover, after completing the set of blanks when removing the core from the mold, damage to the elastic cover often occurs, thereby causing additional technological operations (to repair or replace it), which is a negative factor in mass production.

Задачей настоящего изобретения является создание более простой и надежной технологии формования крупногабаритных сложнопрофильных керамических заготовок.The objective of the present invention is to provide a simpler and more reliable technology for the formation of large complex ceramic blanks.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение конструкции комплекта для формования крупногабаритных сложнопрофильных керамических заготовок.The technical result of the invention is to simplify the design of the kit for forming large-sized complex ceramic blanks.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в комплекте для формования крупногабаритных сложнопрофильных керамических заготовок, содержащем влагопоглощающую матрицу, сердечник, узлы для их взаимной соосной установки и подпитки, влагопоглощающая матрица и сердечник выполнены таким образом, чтобы при их взаимной соосной установке обеспечивался зазор с изменяющейся по высоте шириной, при этом отношение ширины зазора в нижней части комплекта к ширине зазора в его верхней части находится в интервале 1,10-1,15 для керамических заготовок цилиндрической или конической формы и 1,16-1,40 для керамических заготовок сферической формы.The solution to this problem is achieved by the fact that in the kit for forming large-sized complex-shaped ceramic blanks containing a moisture-absorbing matrix, a core, nodes for their mutual coaxial installation and recharge, the moisture-absorbing matrix and the core are made in such a way that, with their mutual coaxial installation, a gap with varying the height of the width, while the ratio of the width of the gap in the lower part of the set to the width of the gap in its upper part is in the range of 1.10-1.15 for ceramic blanks ilindricheskoy or conical shape and 1,16-1,40 for ceramic blanks spherical shape.

Авторы экспериментально установили, что при формовании крупногабаритных (более 500 мм) сложнопрофильных (цилиндрической, конической или сферической формы) керамических изделий из водных шликеров происходит постепенное заполнение зазора, образованного влагопоглощающей матрицей и сердечником, твердым осадком, содержащимся в шликере. Выполнение данного зазора с изменяющейся по высоте шириной позволяет компенсировать различие в окончании набора изделия в нижней и верхней частях комплекта.The authors experimentally established that when forming large-sized (more than 500 mm) complex-shaped (cylindrical, conical or spherical) ceramic products from aqueous slips, the gap formed by the moisture-absorbing matrix and core with a solid precipitate contained in the slip gradually fills. Performing this gap with a height-varying width allows you to compensate for the difference in the end of a set of products in the lower and upper parts of the kit.

Кроме того, экспериментально установлено, что отношение ширины зазора в нижней части комплекта к ширине зазора в его верхней части должно находиться в интервале 1,10-1,15 для керамических заготовок цилиндрической или конической формы и в интервале 1,16-1,40 для керамических заготовок сферической формы. Снижение данного соотношения ниже указанных интервалов приводит к неравномерному окончанию набора изделия и, как следствие, к выходу его в брак, а превышение указанных пределов способствует перекрытию верхней части формы набранным слоем изделия, в результате чего прекращается подпитка шликера в нижней части формы, что также приводит к выходу его в брак.In addition, it was experimentally established that the ratio of the width of the gap in the lower part of the kit to the width of the gap in its upper part should be in the range of 1.10-1.15 for ceramic billets of cylindrical or conical shape and in the range of 1.16-1.40 for spherical ceramic blanks. Reducing this ratio below the indicated intervals leads to an uneven end of the set of the product and, as a result, to marriage, and exceeding the specified limits helps to overlap the upper part of the form with the accumulated layer of the product, as a result of which the replenishment of the slip in the lower part of the form ceases, which also leads to to marry him.

Установлено, что применение предложенного технического решения позволяет отказаться от использования легкодеформируемого гидрофобного покрытия на сердечнике (по прототипу), что существенно упрощает конструкцию комплекта и сокращает дополнительные технологические операции (ремонт или замену чехла), что в условиях серийного производства способствует значительному сокращению трудозатрат на операции формования керамических изделий.It was found that the application of the proposed technical solution eliminates the use of easily deformable hydrophobic coatings on the core (according to the prototype), which significantly simplifies the design of the kit and reduces additional technological operations (repair or replacement of the cover), which in the conditions of mass production contributes to a significant reduction in labor costs for molding operations ceramic products.

На приведенных схемах (фиг.1, 2) изображен общий вид заявленного комплекта для формования крупногабаритных керамических изделий конической (фиг.1) и сферической (фиг.2) формы. Конструкция комплекта включает влагопоглощающую матрицу 1, сердечник 2, узлы 3 для их взаимной соосной установки и узлы подпитки 4.The above diagrams (figure 1, 2) depict a General view of the claimed kit for forming large-sized ceramic products conical (figure 1) and spherical (figure 2) shape. The kit design includes a moisture-absorbing matrix 1, core 2, nodes 3 for their mutual coaxial installation and recharge nodes 4.

Устройство работает следующим образом. В матрицу 1 устанавливают сердечник 2 и закрепляют с помощью узлов 3 взаимной соосной установки матрицы и сердечника. В зазор 5, образованный влагопоглощающей матрицей 1 и сердечником 2 и отвечающий следующему условию: δ₂/δ₁=1,01-1,15 (фиг.1) и δ₂/δ₁=1,16-1,40 (фиг.2), через узлы подпитки 4 подается шликер. При наборе изделия происходит заполнение зазора 5 твердым осадком, при этом нижняя часть формы заполняется быстрее. Благодаря выполнению зазора 5 с шириной, изменяющейся по высоте, окончание набора заготовки происходит одновременно по всей высоте комплекта. После окончания набора изделия извлекается сердечник 2, а затем и набранное изделие.The device operates as follows. The core 2 is installed in the matrix 1 and fixed using the nodes 3 of the mutual coaxial installation of the matrix and the core. In the gap 5, formed by a moisture-absorbing matrix 1 and core 2 and corresponding to the following condition: δ ₂ / δ ₁ = 1.01-1.15 (Fig. 1) and δ ₂ / δ ₁ = 1.16-1.40 (Fig. .2), through the recharge nodes 4, a slip is supplied. When you set the product, the gap 5 is filled with solid sediment, while the lower part of the form is filled faster. Due to the clearance 5 with a width that varies in height, the end of the set of blanks occurs simultaneously over the entire height of the set. After completing the set of products, the core 2 is removed, and then the dialed product.

Комплект прост в изготовлении и эксплуатации и особенно успешно применяется при формовании крупногабаритных сложнопрофильных керамических изделий из водных шликеров.The kit is simple to manufacture and operate and is especially successfully used in the formation of large-sized complex-profile ceramic products from aqueous slips.

Источники информацииInformation sources

1. Авторское свидетельство СССР №1570900, МКИ В28В 1/26;1. USSR author's certificate No. 1570900, MKI V28V 1/26;

2. Патент на изобретение РФ №2191688, В28В 1/26, 2000 г.2. Patent for the invention of the Russian Federation No. 2191688, B28B 1/26, 2000

Claims

A kit for forming large-sized complex-shaped ceramic preforms containing a moisture-absorbing matrix, a core, nodes for their mutual coaxial installation and feeding, characterized in that the moisture-absorbing matrix and the core are made so that when they are assembled, a gap with a height-varying width is provided, while the ratio the width of the gap in the lower part of the mold set to the width of the gap in its upper part is in the range of 1.10-1.15 for ceramic billets of cylindrical or conical shape and 1.16 1.40 for spherical ceramic blanks.