Файл: Соломоник И.Ш. Производство керамических деталей радиоаппаратуры.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.06.2024
Просмотров: 89
Скачиваний: 0
Таблица 2-4
Технологично |
нетеннжгично |
|
Углы детали |
Острые |
углы |
имеют плодные |
детали |
могут |
переходы |
снальїіоться |
Выступы иуглуб ления имеют срормобочные унлоны
Выемна уоснобпния уменьшает площадь шлиіруемоипоберннти.
8идтреннее осиобоє углубление полдчено с помощью нижнего
штитта. Прессшорма простая
Зазор между форму ющими побернностями луансонаблобышое/п сронелджбы инстру мента
Знакино побернности детали отормля/отся лет
Выпунлые знано уешебле ипроще б изгатоблеш
Ребра,утолщенные я основаниюлрачны При обжигедеформа цияребернебелили
Выступыиуглубления безделоноб затрудня ютизб лечение детали из прессдюрмы
большая площауь оснобанияудорожает шлищобание
Для оформления бнутреннего бонобого углубления потребу ется сложнаяпрессщорма
Острыеприя пупнсоноб еліалнибоются Визмота поламна инстрдмента.
Выступающие стрелни осложняют произбоустбо деталей Прочнпсть усталей мала
Углубленные знані/ трудно быполнимы (частые сналы - боиая).
Ребра прямоугольно го сечения обламы ваются прииэблечении уеталииз прессщормы имлинодефор мируютсяпривбжиге
другие целесообразно изготовлять методами прессования или литья. Эти методы обеспечивают достаточно высокую произво дительность труда, точность формы и возможность получения ребер (выступов) жесткости, с помощью которых повышается прочность стенок деталей при одновременном уменьшении расхода керамического материала. Толщина ребра жесткости h1 не должна превышать толщину соответствующей стенки де тали h в месте сопряжения (рис. 2—7), а сами ребра выпол няются с формовочными уклонами для облегчения операций извлечения деталей из пресс-форм. Ребра жесткости в некото рых случаях выполняют роль дополнительных опор плоских поверхностей большой длины и устраняют их провисание (рис. 2—8).
Р и с. 2-7 |
Р и с. 2-8 |
Таким образом, процесс проектирования керамических де талей требует тщательного учета свойств материалов, возмож ностей технологических процессов формообразования загото вок и оценки экономических показателей производства.
В таблице 2—4 даются примеры правильного (технологи чного) и неправильного (нетехнологичного) конструктивно го оформления элементов установочных керамических деталей радиоаппаратуры.
Г л а в а |
З |
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРОИЗВОДСТВА ДЕТАЛЕЙ ИЗ КЕРАМИКИ
Многообразие составов и рецептур исходных сырьевых ком понентов керамических масс и отличия в областях применения керамики не лишает сходства методы производства деталей радиоаппаратуры из установочной, конденсаторной, ферритовой и других керамик. Для выявления или подчеркивания спе циальных технических характеристик конкретных изделий обычно назначаются дополнительные виды или режим об работки заготовок. Поэтому вначале целесообразно рассмот реть технологию радиокерамического производства в общих чертах, а затем уточнить особенности изготовления деталей со специфическими параметрами.
Производство деталей из радиокерамики состоит из семи
укрупненных этатгов: |
|
|
|
||
а) |
подготовки |
сырьевых |
компонентов; |
||
б) |
приготовления |
керамических масс; |
|||
в) |
формования |
заготовок |
деталей; |
||
г) предварительной термической и механической обработ |
|||||
ки заготовок; |
|
|
|
|
|
д) |
глазурования |
заготовок |
деталей; |
||
е) окончательной термической и механической обработки |
|||||
заготовок; |
|
|
|
|
|
ж) |
дополнительных видов |
обработки керамических де |
|||
талей. |
|
|
|
|
|
§ 1. Подготовка сырьевых компонентов
На этом этапе сырье освобождается от поверхностных за грязнений, промывается, сушится и подвергается тщательно му дроблению. Некоторые материалы прокаливают в печах либо для уменьшения коэффициентов усадки керамических заготовок (глиноземы у- и р-модификаций переводятся в а-мо- дификацию), либо для облегчения процессов измельчения (раскаленный плавиковый шпат быстро охлаждают в холодной воде).
Величина коэффициента усадки заготовки Ку оиределяеі отличие размеров рабочих полостей формующего инструмента от соответствующих размеров готовой детали, так как
где |
|
|
|
h0—размер |
заготовки |
детали |
до обжига; |
hi—соответствующий |
размер |
заготовки детали после об |
жига, когда в результате перекристаллизации и уплотнения структуры материала происходит сокращение размеров.
Измельченный магнезит, мрамор, плавиковый и полевой шпаты, тальк, кварц и двуокись титана после помола просеи вают и направляют в магнитные сепараторы. Тщательность просеивания и магнитной сепарации зависит от требуемых ди электрических характеристик деталей. Глину, бентонит и као лин перед помолом сушат до определенной влажности (от 1 до 12% в зависимости от способов формообразования загото вок) .
Каждый вид керамического материала после предвари тельной обработки следует хранить в плотно закрываемых де ревянных ящиках (ларях) и снабжать паспортом, в котором указываются наименование сырья, номер партии, сорт, влаж ность и дата обработки. Паспорт подписывают лаборант, мас тер и контролер.
О ч и с т к а кусков исходного сырья от внешних поверхност ных загрязнений производится с помощью механических скреб ков, после чего сырье моется проточной водой в промывных барабанах или струей воды из шланга на специально приспо собленных бетонированных площадках. Механические приме си кварцевого паска удаляются с помощью вибрационных сит
типа УБ 138 (ГОСТ 3584—53). |
|
|
||
С у ш к а |
промытого сырья ведется в сушильных шкафах |
|||
при температуре 80-^150° С до влажности |
1%. |
|
||
О б ж и г |
глинозема |
производят в горнах |
или |
силитовых |
печах при температуре |
1400° С /в окислительной или |
нейтраль |
||
ных средах |
с выдержкой около двух часов. При этом содержа |
ние а-модификаиии АЬОз в обожженном глиноземе должно быть не менее 85%. Степень перехода у-глинозема в а-глино- зем определяется либо по окрашиванию контрольных проб, взятых из самых холодных мест печи (горна), либо с помощью микроскопического анализа. Первый метод связан с большой адсорбционной способностью у-моджрикации к растворам метиленавых красителей, а второй — основан на отличиях опти ческих констант у- и а-форм А Ь 0 3 .
П о м о л материала чаще всего производится в щековых дробилках, бегунах, шаровых и вибрационных мельницах. Так
как процесс измельчения сопровождается большим потребле нием энергии, то правильный выбор способа и вида обору дования имеет важное экономическое значение.
Теоретические расчеты расхода энергии дробильными уст ройствами, предложенные Кирпичевым, .Киком, Лввенсоном, Риттингером и Ребиндером, с достаточной точностью под тверждаются экспериментальными исследованиями. Согласно обобщенному закону измельчения Ребиндера П. А. связь между тониной получаемого продукта и расходом энергии вы ражается уравнением:
где |
|
|
0 — предел |
прочности материала; |
|
V — объем измельченного |
сырья; |
|
Е — модуль |
упругости; |
|
AS — площадь вновь образуемых поверхностей зерен; |
||
К-—работа |
образования |
единичной поверхности. |
При образовании крупных зерен из больших объемов сы рья вторым членом уравнения пренебрегают. Тонкий помол радиокерамических материалов связан со значительным уве личением суммарной поверхности частиц материала и, сле довательно, второе слагаемое учитывается. Таблица 3—1 дает
|
Т а б л и ц а |
3—1 |
|
Сырье |
с-10'! кг/см" |
Е-Юз |
KZjCMi |
Мрамор |
0,55-4-1,5 |
|
565 |
Песчаник |
0,5-^-1 |
34О-:-500 |
представление о значениях пределов прочности и модулях уп ругости некоторых материалов, используемых в качестве ис ходного сырья для производства ради ©керамики.
Дробление сырьевых компонент выполняется путем раз давливания, раскалывания, истирания или ударным воздей ствием. В сложных условиях взаимодействия рабочих орга нов оборудования и кусков загружаемого материала чаще все го встречаются комбинации нескольких методов измельчения.
Измельчение р а з д а в л и в а н и е м (рис. 3—1а) происхо-- дит, когда кусок материала сжимается между сближающими ся поверхностями рабочих органов дробилки или смежных
(более крупных) кусков материала. |
|
Измельчение р а с к а л ы в а н и е м (рис. 3—Ы) |
происходит |
при воздействии клиновидных деталей машины |
на куски |
сырья. |
|
Наименование
помола,
Размер измель ченных частиц
мк
Типовое
оборудование
|
|
|
Т а б л и ц а |
3—2 |
|
Дробление |
|
Измельчение |
|
Крупное] Среднее j Мелкое |
Тонкое | Сверхтонкое |
|
||
10* |
10* |
10» |
10 J 1. |
| 10-1 |
|
|
|
Щековые
дробилки
Конусные дробилки
Валковые дробилки
Бегуны
Молотковые дробилки
Электрогидравлические
дробилки
Ротационные шаровые мельницы
Вибрационные ша ровые мельницы сухого помола
Вибрационные шаровые мельницы мокрого помола
Струйные мельницы
Кавитационные мель ницы
Измельчение и с т и р а н и є м |
(рис. 3—1в) достигается за |
счет усилий трения, возникающих |
между кусками материала |
и мелющими органами оборудования, а также между смежны
ми зернами измельченного |
сырья. |
Измельчение у д а р н ы м |
в оз д е й с т в и ем может осуще |
ствляться ударом дробящего тела по куску сырья (рис.3—1г, д) и ударом при встречном движении кусков материала (рис. 3—1е).
Ст вВы механического дрвідет сырья
нем і) роскалыВатеи
w дроВщего тела
В) ticmupatti/etrt
В) ударом се/роя |
е) Встречный ддарт сырья |
|
J O |
Р и с . 3-1
Измельчение производится, как правило, в несколько эта пов при помощи различного оборудования, в зависимости от размеров кусков исходного сырья и требуемой тонины помо ла (таблица 3—2).
§ 2. Оборудование для приготовления
порошковых компонентов керамики
Для первичного грубого дробления кварца, полевого шпа та, мрамора и других кусков твердых горных пород ве личиной более 70 мм применяются щ е к о в ы е д р о б и л к и с простым и сложным качанием щеки (рис. 3—2 а, б). В этих механизмах при сближении щек происходит раздавливание сырья. Попутно с раздавливанием идет истирание частиц ма-