Технология производства декоративных изделий из фаянсовых масс 5.1. Технологическая схема производства

Описание технологической схемы производства изделия из фаянсовой массы

Приготовление шликера

Из шликера с определенной текучестью и фильтрующей способностью отливают изделия в гипсовых формах. Этот способ позволяет получать тонкостенные и сложные по форме изделия. Для метода литья используют пористые, чаще всего гипсовые формы, а суспензии - в виде текучего шликера с содержанием воды 30-40%. Шликер содержит твердую, жидкую и газообразные составляющие и добавки (электролиты, КМЦ), которые улучшают его свойства.

Шликер отвечает следующим требованиям: должен иметь заданный химический и минералогический состав твердых материалов и минимальную влажность, которая обеспечивает необходимую текучесть; обладать оптимальной загустеваемостью и высокой фильтрующей способностью; быть устойчивым против расслаивания при длительном хранении; обеспечивать достаточную механическую прочность на изгиб отлитых изделий.

В производстве фаянсовых продуктов домашнего предназначения используют для изготовления шликера прессовый метод при отдельном помоле сырьевых материалов. Коржики фильтр-прессовой массы, незапятнанные отрезки и сушье, которые получают при формовании и оправке продуктов, распускают в воде в пропеллерных мешалках либо шаровых мельницах.

Шликер из мешалок либо шаровых мельниц соединяется через сито (4- 9 отв/см2) в сборники, оснащенные перемешивающими приборами (пропеллерными мешалками). Шликер подвергается поочередно ситовому и магнитному обогащению на обогатительных установках. Ситовое обогащение исполняется на ситах с медными либо латунными сетками № 02 (918 отв/см2). Для удаления подключений воздуха из шликера его вакуумируют в вакуумных резервуарах, куда его подают повторяющий вид деликатных потоков.

На протяжении установленного лабораторией срока выстаивания шликер сохраняют в сборниках-смесителях, традиционно более 3 суток.

Качество шликера увеличивают: выстаивание, подогревание, вакуумная обработка, вибрация и обработка ультразвуком. Получению шликера размеренной вязкости и загустеваемости содействует выстаивание. Уменьшает время набора требуемой толщины отливки при литье в гибсовые формы - обогрев. Избавляют включения воздуха из шликера - вакуумирование и вибрация. На 1-2% понижают вязкость шликера и влажность отливок использование вибрации (3000-6000 шатаний за минуту) и обработка шликера ультразвуком (частота колебаний 20 кГц), а на 15-20% увеличивают их крепкость впоследствии сушки. Вибрация приводит до совершенства внутреннюю структуру продуктов, убавляет вероятность образования раковин в отливках благодаря ускоренному набору стенок продуктов.
Прессовой способ приумножает качество шликера благодаря устранению в процессе фильтр-прессования вредных веществ, которые растворены в воде, отрицательно влияющие на его положительные свойства. Способ трудоемкий и дорогостоящий.

Формование изделий литьем

Один из старейших способов формовки фарфоровых и фаянсовых изделий - литье изделий в пористых формах (шликерное литье).

Рис. 38. Набор стенки изделия при шликерном литье: а — начальная стадия, б — конечная стадия

Рис. 39. Гипсовые формы для отливки способом: а — сливным, б — наливным, в — комбинированным; 1 — форма, 2 — изделие, 3 — литниковая прибыль

Принцип литья керамических изделий в гибсовые формы основан на умении шликера заполнять форму и отдавать влагу пористой форме с появлением на ее поверхности уплотненного слоя массы.(рис. 38). Чаще всего применяются два способа литья: сливной и наливной. Имеют место быть еще доливной, либо комбинированный способ литья, применяемый редко, для изготовлении продуктов непростой формы.

В ходе работы применялся сливной способ изготовления изделия.
При сливном способе шликер заливают в пористую форму, заполняя всю ее внутреннюю полость (рис. 39, с). Благодаря способности гипсовой пористой формы отсасывать влагу через определенное время из шликера на границе форма - шликер появляется плотный слой массы. Его толщина зависит от свойств шликера и гипсовых форм. Лишний шликер сливается, оставляя уплотненный слой. При сливной способе полуфабрикат имеет постоянную толщину стенки. Шликер должен сохранять повышенную текучесть и удовлетворять требованиям, приведенным в табл. 11.

Таблица 11. Свойства шликера
Показатели	Масса
фаянсовая
Остаток на сите № 0056, % Влажность, % Плотность, г/см3 Коэффициент загустеваемости	12 29-40 1,75-1,76 2,0-2,5

При разливе шликера по формам (сливной способ) струя не должна бить в стенку формы, захвтывать воздух. Необходимо, чтобы шликер равномерно заполнял форму без вспенивания. При помощи специального наконечника - литейного конуса (рис. ), который прикрепляется к резиновому шликеропроводу, можно избежать образующихся дефектов. Конструкция конуса позволяет частично удалять воздушные мвссы при выходе шликера.

Скорость всасывания жидкой фазы шликера стенками пористой формы должна быть выше или соответствовать скорости подхода ее к поверхности формы. На наружном слое отливки образуется более уплотненный слой, препятствующий проходу влаги из шликера в форму, если используются пересушенные гипсовые формы или шликер с недостаточной плотностью, при этом возможно отхождение изделия от стенок формы и появление трещин. Нельзя использовать густой шликер, т.к. скорость поглощения влаги уменьшается, вода накапливается на поверхности формы. Это приводит к прилипанию изделий к форме и к размыванию толщины слоя набранной стенки изделия.
От содержания в массе отощающих материалов и их зернового состава зависит влагопроницаемость набранного слоя изделия. Регулирование процесса набора стенок затрудняет увеличение размеров частиц отощающих материалов и способствует слишком быстрой скорости набора стенок. К резкому снижению скорости набора стенки изделий приводит очень тонкий помол компонентов шликера и соответственно к прилипанию их к форме. Снижает вязкость воды повышение температуры шликера и форм до 35-40 °. Гипсовым формас необходимо обладать влажностью 4-6% и пористостью 40-45%. Чтобы не замедлять время образования стенки изделия при последующей заливке форм, вода должна быть удалена сушкой гипсовой формы.
После окончания фильтрационного процесса движение влаги из набранного слоя массы в форму не прекращается. При этом отделению изделий от стенок формы способствует воздушная усадка изделия.
Отливка изделий на стендах или конвейерах зависит от размеров и формы изделия.

Для упрощения ручного труда на заводах используют поворотные четырехполочные литейные стенды, а также конвейерные люлечные сушилки с выносными ветвями для выполнения заливки и слива излишнего шликера, формования с обогревом горячим воздухом, разборки и сборки форм. Люлечные конвейеры допускают расположить их ветви по вертикали и с высоким эффектом использовать заводские площади.
Для механизированного процесса литья используются установки, изготовленные в виде кольцевых или прямолинейных конвейеров, а также ротационных столов, работающих в комплекте с сушильными устройствами.
Последовательность технологических операций, которые выполняются при сливном способах литья изделий, приведена на рис. 53.