[go: up one dir, main page]

RU2369476C1 - Mould for casting ceramic items out of water slurry - Google Patents

Mould for casting ceramic items out of water slurry Download PDF

Info

Publication number
RU2369476C1
RU2369476C1 RU2008109272/03A RU2008109272A RU2369476C1 RU 2369476 C1 RU2369476 C1 RU 2369476C1 RU 2008109272/03 A RU2008109272/03 A RU 2008109272/03A RU 2008109272 A RU2008109272 A RU 2008109272A RU 2369476 C1 RU2369476 C1 RU 2369476C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mold
gypsum
elements
matrix
passive
Prior art date
Application number
RU2008109272/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Феодосий Яковлевич Бородай (RU)
Феодосий Яковлевич Бородай
Николай Иванович Анохин (RU)
Николай Иванович Анохин
Раиса Сергеевна Конкина (RU)
Раиса Сергеевна Конкина
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология"
Priority to RU2008109272/03A priority Critical patent/RU2369476C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2369476C1 publication Critical patent/RU2369476C1/en

Links

Landscapes

  • Producing Shaped Articles From Materials (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: mould contains mould forming matrix consisting of zones or parts with different suction ability and of removable gypsum elements with easy deformed water-proof padding arranged on surface of removable elements. A frame out of transparent film with measuring points is installed on the matrix. Also a bottom part is made with low suction ability or passive.
EFFECT: moulding of ceramic items of various thickness by pouring method of water slurry casting in gypsum moulds; facilitating control of gain of wall thickness during process.

Description

Изобретение относится к технике формования керамических изделий сливным методом шликерного литья из водных суспензий в гипсовых формах и может найти применение в керамической промышленности.The invention relates to techniques for molding ceramic products using the slip method of slip casting from aqueous suspensions in gypsum forms and can find application in the ceramic industry.

Известны гипсовые формы для формования керамических изделий сливным методом водного шликерного литья, внутренняя поверхность которых выполнена по профилю изделия с учетом усадки при сушке и обжиге. Для формования сложнопрофильных изделий и облегчения извлечения изделий из формы последнюю выполняет разъемной, а для формования профиля верхнего торца изделия применяют активную или пассивную обечайку (рамку). Крупногабаритные формы могут быть оснащены металлическим каркасом, струбцинами или резиновыми стяжками. / А.Г.Добровольский «Шликерное литье» изд. «Металлургия» 1977 г., с.240; Тонкая техническая керамика. Под редакцией X.Янагида. Изд. «Металлургия», 1986 г., с.276 /.Known gypsum molds for molding ceramic products by the drain method of water slip casting, the inner surface of which is made according to the profile of the product, taking into account shrinkage during drying and firing. For forming complex products and facilitating the extraction of products from the mold, the latter performs detachable, and for forming the profile of the upper end of the product, an active or passive shell (frame) is used. Oversized forms can be equipped with a metal frame, clamps or rubber ties. / A.G.Dobrovolsky "Slip casting" ed. Metallurgy 1977, p. 240; Fine technical ceramics. Edited by H. Yanagida. Ed. Metallurgy, 1986, p.276 /.

Недостатком таких форм является то, что они применимы для получения тонкостенных изделий с толщиной стенки до 10 мм. При изготовлении толстостенных изделий даже с использованием высококонцентрированных суспензий происходит ускоренный набор донной части изделия за счет гравитационного осаждения твердой фазы шликера, что существенно увеличивает толщину дна изделий. Так, при формовании тиглей высотой 200-300 мм из водной суспензии кварцевого стекла с технологическими параметрами:The disadvantage of such forms is that they are applicable for thin-walled products with wall thicknesses up to 10 mm. In the manufacture of thick-walled products, even with the use of highly concentrated suspensions, an accelerated set of the bottom of the product occurs due to gravitational deposition of the solid phase of the slip, which significantly increases the thickness of the bottom of the products. So, when forming crucibles with a height of 200-300 mm from an aqueous suspension of quartz glass with technological parameters:

плотность - 1,86-1,91 г/см,density - 1.86-1.91 g / cm,

вязкость - 20 - 40 с по ВЗ-1,viscosity - 20 - 40 s according to VZ-1,

рН - 4,0-7,0pH - 4.0-7.0

Зерновой состав:Grain composition:

частиц до 5 мкм - 20-30%particles up to 5 microns - 20-30%

частиц 63 - 500 мкм - 4-10%particles 63 - 500 microns - 4-10%

частиц 5-63 мкм - остальное,particles 5-63 microns - the rest,

при толщинах стенки боковой поверхности 5, 10, 15, 20, 25 мм, толщины дна будут соответственно 5-7, 12-15, 18-22, 25-30, 35-45 мм. Кроме того, за счет растрового эффекта происходит ускорение набора зоны перехода на стыке боковой и донной поверхностей, что приводит к изменению профиля внутренней поверхности изделия.when the wall thicknesses of the side surface are 5, 10, 15, 20, 25 mm, the bottom thickness will be 5-7, 12-15, 18-22, 25-30, 35-45 mm, respectively. In addition, due to the raster effect, the transition zone is accelerated at the junction of the side and bottom surfaces, which leads to a change in the profile of the inner surface of the product.

В ряде случаев, при формовании изделий с плоскими поверхностями (короба, противни, контейнеры) возникает необходимость получения изделия с различной толщиной боковых стенок. Известные конструкции гипсовых форм для сливного способа формования не позволяют производить формование таких изделий.In some cases, when molding products with flat surfaces (boxes, trays, containers), it becomes necessary to obtain products with different thicknesses of the side walls. Known designs of gypsum molds for the drain molding method do not allow the molding of such products.

Наиболее близким техническим решением является форма для литья керамических изделий по авт. св. СССР №662349, кл В28В 1/26 от 11.04.77 г., содержащую смонтированную в каркасе формообразующую матрицу, выполненную из нескольких зон с различной пористостью и всасывающей способностью, а зоны с повышенной всасывающей способностью расположены соответственно утолщению изделия.The closest technical solution is the mold for casting ceramic products by ed. St. USSR No. 662349, class B28B 1/26 dated 04/11/77, containing a mold-forming matrix mounted in the frame made of several zones with different porosity and suction capacity, and zones with increased suction capacity are located corresponding to the thickening of the product.

По прототипу скорость набора керамической заготовки в заданной зоне изделия регулируют за счет изменения пористости, всасывающей способности матрицы (формы) в этой зоне. Последнее достигается тем, что в гипсовое тесто вводят водную суспензию плавленого кварца.According to the prototype, the speed of a set of ceramic billets in a given area of the product is controlled by changing the porosity, the suction capacity of the matrix (shape) in this zone. The latter is achieved by the fact that an aqueous suspension of fused silica is introduced into the gypsum dough.

Недостатком прототипа являются ограниченные возможности формы при получении разнотолщинных стенок в одном изделии. Изготовление отдельных зон формы из материала на основе гипса полуводного и кварцевого наполнителя не дает существенного ускорения набора стенки, пористость таких зон находится в пределах 40-70%, что практически соизмеримо с пористостью обычных гипсовых форм (50-60%), и увеличение скорости набора керамической заготовки в этих зонах незначительное (не более 20%). При формовании контейнеров из кварцевой керамики в составных формах, у которых две противоположные стенки выполнены из гипса, а две из гипса с кварцевым наполнителем (по рецептуре прототипа), различия в толщинах стенок не превышала 2-4 мм. Применение других, негипсовых пористых элементов форм, например керамических, с более высокой всасывающей способностью существенно усложняет и удорожает производство форм и изделий. Кроме того, в прототипе не решен вопрос снижения скорости набора донной части изделия, где набор заготовки осуществляется не только за счет капиллярного всасывания жидкой фазы шликера, но и за счет гравитационного осаждения частиц шликера.The disadvantage of the prototype is the limited capabilities of the form when receiving different thickness walls in one product. The manufacture of individual mold zones from a material based on gypsum of semi-aquatic and quartz filler does not significantly accelerate wall collection, the porosity of such zones is in the range of 40-70%, which is almost comparable with the porosity of ordinary gypsum molds (50-60%), and the increase in the set speed ceramic billet in these areas is negligible (no more than 20%). When molding containers of quartz ceramics in composite forms, in which two opposite walls are made of gypsum, and two of gypsum with quartz filler (according to the prototype recipe), the differences in wall thickness did not exceed 2-4 mm. The use of other non-gypsum porous mold elements, for example ceramic ones, with a higher suction capacity significantly complicates and increases the cost of production of molds and products. In addition, the prototype has not resolved the issue of reducing the speed of recruitment of the bottom of the product, where the collection of the workpiece is carried out not only due to capillary absorption of the liquid phase of the slip, but also due to gravitational deposition of slip particles.

Целью настоящего изобретения является получение разнотолщинных керамических изделий сливным методом водного шликерного литья в гипсовых формах, обеспечение возможности контроля и регулирования набора толщины стенок керамической заготовки в процессе набора.The aim of the present invention is to obtain ceramics of different thicknesses by the drain method of water slip casting in gypsum molds, providing the ability to control and regulate the set of wall thickness of the ceramic billet during the set.

Поставленная цель достигается тем, что предложена форма для литья керамических изделий из водных шликеров сливным методом водного шликерного литья, содержащая формообразующую матрицу, состоящую из зон или частей с различной всасывающей способностью, отличающаяся тем, что матрица состоит из съемных гипсовых элементов, выполненных с возможностью размещения на поверхности съемных элементов водонепроницаемой легкодеформируемой прокладки, а на матрице установлена рамка из прозрачного материала с мерными делениями. При этом донная часть формы, где происходит набор стенки, в том числе и за счет гравитационного осаждения выполнена с низкой всасывающей способностью или пассивной. Рамка из прозрачного материала с мерными делениями одновременно формирует высоту изделия и вместе с гипсовой матрицей образует полость для шликера при дополнительном наборе толстых стенок.This goal is achieved by the fact that the proposed mold for casting ceramic products from water slips by the drain method of water slip casting, containing a forming matrix consisting of zones or parts with different suction capacity, characterized in that the matrix consists of removable gypsum elements made with the possibility of placement on the surface of removable elements of a waterproof, easily deformable gasket, and on the matrix there is a frame of transparent material with dimensional divisions. In this case, the bottom part of the form where the wall is set, including due to gravitational deposition, is made with low suction ability or passive. The frame from a transparent material with dimensional divisions simultaneously forms the height of the product and, together with the gypsum matrix, forms a cavity for the slip with an additional set of thick walls.

Экспериментально установлено, что такая форма позволяет в отличие от прототипа и аналогов формовать полые керамические изделия сливным методом следующих видов:It was experimentally established that this form allows, in contrast to the prototype and analogues, to mold hollow ceramic products by the drain method of the following types:

- короба, контейнеры, противни с различной толщиной стенок в одном изделии (от 5 до 30 мм) и более при сохранении профиля изделия и по внутренней поверхности;- boxes, containers, baking sheets with different wall thicknesses in one product (from 5 to 30 mm) or more while maintaining the product profile and on the inner surface;

- тигли, короба, противни с тонким дном (5-10 мм) и толстой боковой стенкой (15-25 мм) при сохранении профиля изделия и по внутренней поверхности;- crucibles, boxes, baking sheets with a thin bottom (5-10 mm) and a thick side wall (15-25 mm) while maintaining the profile of the product and on the inner surface;

- полые керамические изделия различной формы заданной высоты и с контролируемой толщиной набранной стенки.- hollow ceramic products of various shapes of a given height and with a controlled thickness of the wall.

Это обусловлено тем, что матрица формы состоит из съемных элементов, которые можно извлекать и заменять другими в процессе формования, после набора заданной толщины заготовки, уменьшения или исключения растрового эффекта за счет применения активных и пассивных элементов матрицы, возможности комбинирования капиллярной и гравитационной составляющих при наборе стенок.This is due to the fact that the mold matrix consists of removable elements that can be removed and replaced by others during molding, after a set workpiece thickness has been set, the raster effect has been reduced or eliminated through the use of active and passive matrix elements, and the possibility of combining capillary and gravitational components in the set the walls.

Форма состоит из взаимозаменяемых съемных активных и пассивных элементов из гипса, выполненных по одной модели, пассивной рамки, изготовленной из оргстекла с мерными делениями у каждой стенки изделия. Рамка одним фланцем вставляется в полость гипсовой формы на глубину, определяющую высоту изделия, а другим фланцем укладывается на верхнем торце формы через резиновую прокладку. В зависимости от габаритов формы крепление элементов формы и рамки осуществляется при помощи металлического каркаса, специальных струбцин или резиновых стяжек. С целью предотвращения разрушения заготовки при извлечении активных формообразующих элементов и установки пассивных на поверхность пассивных элементов укладывают легкодеформироруемый материал, например вспененный полиэтилен толщиной 0,5-2,0 мм. Выбранный материал прокладок является влагонепроницаемым, что исключает набор керамической стенки заготовки и на активном гипсовом элементе.The form consists of interchangeable removable active and passive elements from gypsum, made according to one model, a passive frame made of plexiglas with dimensional divisions at each wall of the product. The frame with one flange is inserted into the cavity of the gypsum mold to a depth that determines the height of the product, and the other flange is laid on the upper end of the mold through a rubber gasket. Depending on the dimensions of the form, the fastening of the form elements and the frame is carried out using a metal frame, special clamps or rubber ties. In order to prevent destruction of the workpiece when removing the active forming elements and installing passive elements on the surface of the passive elements, an easily deformable material is laid, for example, foam polyethylene 0.5-2.0 mm thick. The selected material of the gaskets is waterproof, which eliminates the set of ceramic walls of the workpiece and the active gypsum element.

Колпаки для датчиков измерения уровня металла из кварцевой керамики ТУ 1-596-195-84 с толщиной дна 5-10 мм и толщиной боковой поверхности 15-20 мм формовали в форме с пассивной донной частью формы. При этом набор дна изделия осуществляется только за счет гравитационного осаждения твердой фазы. Изделия формовали из водного шликера кварцевого стекла с параметрами указанными ранее. Зная соотношение капиллярной и гравитационной составляющих набора на горизонтальной стенке для шликера, легко подобрать условия и время набора донной части изделия с другой толщиной, например, равной толщине боковой поверхности. Такие изделия формовали путем замены активной донной части матрицы на пассивную или с низкой всасывающей способностью. Последнее достигается покрытием гипсового элемента спиртовым раствором шеллака или другим водостойким лаком. После набора заготовки толщиной дна 10 мм активную донную часть гипсовой формы заменяли на пассивную и производили доформовку заготовки до толщины стенки боковой поверхности требуемых толщин.Caps for sensors for measuring the level of metal from quartz ceramics TU 1-596-195-84 with a bottom thickness of 5-10 mm and a thickness of the side surface of 15-20 mm were molded in a mold with a passive bottom part of the mold. In this case, the set of the bottom of the product is carried out only due to gravitational deposition of the solid phase. The products were molded from an aqueous silica glass slip with the parameters indicated earlier. Knowing the ratio of the capillary and gravitational components of the set on the horizontal wall for the slip, it is easy to choose the conditions and time of the set of the bottom of the product with a different thickness, for example, equal to the thickness of the side surface. Such products were molded by replacing the active bottom of the matrix with a passive or low suction capacity. The latter is achieved by coating the gypsum element with an alcoholic solution of shellac or other waterproof varnish. After the workpiece was set with a bottom thickness of 10 mm, the active bottom of the gypsum mold was replaced with the passive one and the workpiece was additionally formed to the wall thickness of the side surface of the required thicknesses.

Для формования изделий с различной толщиной боковых стенок использовали формы со сменными активными и пассивными боковыми элементами. После набора заготовки до толщины, равной толщине тонкой части стенок, гипсовый элемент, формирующий эту стенку, из формы удаляли, а вместо него устанавливали и закрепляли пассивный элемент или тот же элемент с беспористой прокладкой и продолжали набор заготовки до следующей заданной толщины на других стенках. Толщина набора контролировалась при помощи прозрачной мерной рамки. С целью ускорения набора толстых стенок конструкция формы позволяет устанавливать форму на боковую поверхность, а при необходимости в полость между заготовкой и рамкой доливать шликер. После набора заготовки остаток шликера сливают через рамку, рамку снимают из формы, а форму с заготовкой в открытом состоянии ставят на выдержку в комнатных условиях на 1-3 часа до отделения заготовки от формы. В дальнейшем заготовка поступает на подвялку, сушку и обжиг.For molding products with different thicknesses of the side walls, molds with replaceable active and passive side elements were used. After the workpiece was set to a thickness equal to the thickness of the thin part of the walls, the gypsum element forming this wall was removed from the mold, and instead a passive element or the same element with a non-porous gasket was installed and fixed and the workpiece was continued to set up to the next specified thickness on other walls. The thickness of the set was controlled using a transparent measuring frame. In order to accelerate the set of thick walls, the mold design allows you to install the mold on the side surface, and if necessary, add a slip to the cavity between the workpiece and the frame. After the workpiece has been set, the slip residue is poured through the frame, the frame is removed from the mold, and the mold with the blank in the open state is set for aging in room conditions for 1-3 hours until the workpiece is separated from the mold. Subsequently, the billet is fed to the basement, drying and firing.

Предложенная форма для литья керамических изделий из водных шликеров позволяет формовать полые разнотолщинные изделия сливным методом шликерного литья с заданными толщинами стенок в одном изделии с толщиной от 5 до 30 мм и более. В отличие от прототипа в конструкции формы использован сравнительно дешевый материал - гипс. Кроме того, применяя активные и пассивные элементы, производя их замену в процессе набора, можно получать полые керамические изделия с заданным профилем внутренней поверхности сливным методом водного шликера литья.The proposed mold for casting ceramic products from water slips allows molding hollow different thickness products by the slip method of slip casting with predetermined wall thicknesses in one product with a thickness of 5 to 30 mm or more. In contrast to the prototype, a relatively cheap material, gypsum, was used in the design of the mold. In addition, using active and passive elements, replacing them during the set, it is possible to obtain hollow ceramic products with a given profile of the inner surface by the drain method of water casting slip.

Источники информацииInformation sources

1. А.Г.Добровольский. «Шликерное литье» изд. «Металлургия» 1977 г., с.240.1. A.G. Dobrovolsky. "Slip casting" ed. Metallurgy 1977, p. 240.

2. Тонкая техническая керамика. Под редакцией X.Янагида Изд. «Металлургия», 1986 г., с.276.2. Fine technical ceramics. Edited by H. Yanagida Ed. Metallurgy, 1986, p.276.

3. А.С. СССР №662349, кл. В28В 1/26. Форма для литья керамических изделий / К.К.Тиконович - СССР /, Бюлл. №18, май, 1979 г.3. A.S. USSR No. 662349, class B28B 1/26. Mold for casting ceramic products / K.K. Tikonovich - USSR /, Bull. No. 18, May 1979

Claims (2)

1. Форма для литья керамических изделий из водных шликеров, содержащая формообразующую матрицу, состоящую из зон или частей с различной всасывающей способностью, отличающаяся тем, что матрица состоит из съемных гипсовых элементов, выполненных с возможностью размещения на поверхности съемных элементов водонепроницаемой легкоформируемой прокладки, а на матрице установлена рамка из прозрачного материала с мерными делениями.1. A mold for casting ceramic products from aqueous slips containing a forming matrix, consisting of zones or parts with different suction capacity, characterized in that the matrix consists of removable gypsum elements, made with the possibility of placing on the surface of the removable elements a waterproof easily formed gasket, and on the matrix has a frame made of transparent material with dimensional divisions. 2. Форма по п.1, отличающаяся тем, что донная часть формы, где происходит набор стенки, в том числе и за счет гравитационного осаждения выполнена с низкой всасывающей способностью или пассивной. 2. The mold according to claim 1, characterized in that the bottom of the mold where the wall is set, including due to gravitational deposition, is made with low suction ability or passive.
RU2008109272/03A 2008-03-11 2008-03-11 Mould for casting ceramic items out of water slurry RU2369476C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008109272/03A RU2369476C1 (en) 2008-03-11 2008-03-11 Mould for casting ceramic items out of water slurry

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008109272/03A RU2369476C1 (en) 2008-03-11 2008-03-11 Mould for casting ceramic items out of water slurry

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2369476C1 true RU2369476C1 (en) 2009-10-10

Family

ID=41260862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008109272/03A RU2369476C1 (en) 2008-03-11 2008-03-11 Mould for casting ceramic items out of water slurry

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2369476C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2763647C1 (en) * 2021-06-07 2021-12-30 Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г.Ромашина" Method for forming blanks of refractory ceramic products

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2763647C1 (en) * 2021-06-07 2021-12-30 Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г.Ромашина" Method for forming blanks of refractory ceramic products

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2006107687A (en) METHOD FOR PRODUCING PRODUCTS FROM SINTERED AMORPHIC SILICA, AS WELL AS THE FORM AND SLIKER USED IN THIS METHOD
CN101255002A (en) Quartz glass molded body, method for producing same, and casting mold
CA2100371A1 (en) Investment casting using core with integral wall thickness control means
JPH09268067A (en) Production of silicon carbide member
JPH0146283B2 (en)
RU2369476C1 (en) Mould for casting ceramic items out of water slurry
US20180154428A1 (en) Variable Diameter Investment Casting Mold For Casting of Reticulated Metal Foams
EP0967295B1 (en) Tooling production
RU2359939C1 (en) Kit for moulding of large size figurine-shaped ceramic blanks
JPS5758968A (en) Mold for low pressure casting of metal mold for molding and vulcanization of tyre
CN101733816B (en) Manufacturing method of special-shaped sagger, special-shaped sagger and special-shaped ceramics
US2947046A (en) Method of making plastic laminated core boxes and patterns
EP0379576B1 (en) Gas-permeable porous body, its production and pressure casting mold
ITRE20010021A1 (en) METHOD FOR THE GLAZING OF CERAMIC ITEMS OBTAINED BY BARBOTTINA CASTING
CN101633039A (en) Die manufacture method for casting large breadth thin-wall complicated curved surface part
RU2374069C1 (en) Device for clayware formation from aqueous slip
KR101671646B1 (en) Apparatus of vacuum casting using expansion of cavity
US3392221A (en) Method for producing hollow ceramic articles
JP2004238281A (en) Method for manufacturing shaped glass parts, and shaping tool for the same parts
RU2622422C1 (en) Mould set for forming complex ceramic workpieces
SU662349A1 (en) Mould for casting ceramic articles
CN112895070B (en) Negative pressure forming process of fused alumina brick blank and fused alumina brick blank
JP6066827B2 (en) Manufacturing apparatus and manufacturing method of ceramic molded body
RU1822374C (en) Method of casting gas-saturated alloys under variable pressure of gas
SU1344498A1 (en) Method of producing iron castings by vacuum moulding

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20120926

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140312