Файл: Соломоник И.Ш. Производство керамических деталей радиоаппаратуры.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 27.06.2024

Просмотров: 81

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ваются, сталкиваются, отталкиваются, вращаются вокруг своей оси и скользят вдоль стенки корпуса. Многообразие дви­ жений обрабатываемого материала обеспечивает быстрое и равномерное смещение керамического материала и рост ус­ талостных напряжений. Рост усталостных напряжений приво­ дит к развитию микротрещин и диспергированию керамиче­ ской массы. По мере измельчения материала число дефект­ ных мест в частицах порошка уменьшается и, соответственно,

замедляется

степень

помола.

 

 

По способам осуществления

вибраций

рабочего корпуса

различают

инерционные и

гирационные

вибромельницы.

В и н е р ц и о н н ы х

м е л ь н и ц а х (рис. 3—12) вибрация ба-

Р и с . 3-12

рабана 1 и заключенных в ней шаров вызывается центробеж­ ными силами, возникающими при вращении вала 2 с неурав­ новешенной массой дебаланса, установленного эксцентрично относительно оси вращения вала. При вращении вала инерци­ онной мельницы отдельные точки корпуса описывают эллипти­ ческие траектории. В г и р а ц и о н н ы х м е л ь н и ц а х (рис. 3—• 13) вибрация обеспечивается вращением коленчатого вала 1,

Р и с . 3-13

на котором смонтирован барабан мельницы, все точки кото­ рого описывают круговые траектории с радиусам, равным экс­ центриситету вала. Производительность вибромельниц очень сильно зависит от размолоспособности материала и требуемой тонины помола. Например, для мельниц типа М-200 выход продукта за час работы колеблется от 2,5 до 700 кг.


П р о п е л л е р н ы е м е ш а л ж и (рис. 3—14) используются для приготовления шликера из пластичных материалов (гли­ ны, каолина) и перемешивания жидких керамических масс. Мешалки просты в эксплуатации и имеют небольшой вес. Пе­ ремешивающий механизм состоит из трехили четырехлопастного пропеллера, закрепленного на валу, вращающегося от

Р и с . 3-14

электродвигателя через специальный редуктор. При вращении винта образуется непрерывный поток жидкого шликера, на­ правленный посередине мешалки вниз, а у периферии — вверх. Куски глины и каолина разбиваются лопастями винта и «рас­ пускаются» водой до жидкой суспензии. Для устранения вра­ щательного движения массы резервуарам придают шестиили восьмигранную форму.

Большинство смесителей, применяющихся в настоящее вре­ мя в радиопромышленности, загрязняют керамические массы макро- и микрочастицами намола оборудования. Поэтому для улучшения состава керамики массу повторно просеивают в

(900-г- 1600 отв5 \- и подвергают магнитной сепа-

СМ" I

рации.

Сепарирование жидкой керамической массы (шликера) производят в электромагнитных фильтрах-сепараторах типа ЭМФ (рис. 3—15), где шликер омывает намагниченные решет­ ки и отводится по желобам в бетонированный бассейн. Не­ большое количество шликера очищают от ферромагнитных включений с помощью постоянных магнитов, перемещаемых вручную в разных направлениях. Магнитам придают гребенча-

тую (рис. З—16а) или сетчатую (рис. З—166) формы для увеличения активной поверхности. Методы сепарирования су­ хих керамических масс отмечались ранее.

Жидкий шликер неудобен для хранения, так как в таком

виде масса быстро расслаивается

и занимает много производ­

Литающая Воронка

ственной площади. Для об-

разования

удобного в

дли­

з :

 

тельном

хранении

полуфаб­

 

 

риката,

а это

обстоятельст­

 

 

во необходимо учитывать в

 

 

техпроцессе

подготовки

ке­

 

 

рамической

массы

силу

 

 

сезонности

добычи

ряда

 

 

компонентов сырья), из шли­

 

 

кера

удаляют

значительную

 

 

часть воды и получают

плас­

 

 

тичную

тестообразную

 

мас­

 

 

су. Удаление

воды

произво­

 

 

дится

с

помощью

к а м е р ­

 

 

н о г о ф и л ь т р - п р е с с а

пе­

 

 

риодического

действия

(рис.

эмеитротгнита

 

3—17),

работающего

 

сов­

 

местно с мембранным

насо­

Р и с .

3-15

сом.

Фильтр-пресс

состоит

из двух П-образных опор 1,

 

 

чугунных рам 2,

обтянутых льняным или

капроновым полот­

ном 3, и зажимного приспособления 4, стягивающего рамы в общий пакет. Предварительное сжатие рам на станине про­ изводится вручную с помощью штурвала и винтовой подачи, а окончательная герметизация — давлением 20н-30 тонн (для 24-рамного набора). В рамах с двух сторон имеются углуб­ ления, соединяющиеся центральным отверстием 5. При сборке рам в пакет образуется последовательный ряд полостей, свя-

Р и с . 3-16


занных между собой сквозным каналом. В этот канал с по­ мощью м е м б р а н н о г о н а с о с а нагнетается шликер-мас­ са. Проходя по центральному каналу, шликер равномерно за­ полняет полости.

Р и с . 3-17

Большая часть воды, содержащаяся в шликере, проходит через слой фильтрующей ткани и стекает по канавкам рамы в бетонированное корыто, а зерна массы, которые не могут про­ никнуть через полотно, остаются в камерах-полостях, обра­ зуя опрессованные пласты-коржи. Подача шликера в фильтрпресс ведется под постоянно усиливающимся давлением. В конце фильтрации давление достигает 10 атмосфер. Когда вода вытекает из фильтра-пресса каплями, а не струей, то про­ цесс фильтрации считают законченным. На скорость фильтра­ ции и остаточную влажность «коржа» сильное влияние оказы­ вают размеры частиц в шликере и их пластичность. Глино­ земные пластичные массы типа ультрафарфора (УФ-46) филь­ труются в течение 2-^-3 часов, а титансодержащие малоплас­ тичные составы (Т - 80) за 1-^2 часа. Остаточная влажность

коржей

из

ультрафарфора

25-^28%,

а титановых —

16-^20%.

 

 

 

 

 

Состав

коржей

получается

однородным,

если:

1)

непрерывно перемешивать шликер-массу в бассейне;

2)

равномерно

нагнетать массу в фильтр-пресс;

3) периодически чистить и мыть бассейн, трубопроводы и

фильтрующие

ткани;

 

 

4) следить за исправностью и чистотой оборудования. Дальнейшая обработка коржей зависит от способов фор­

мования заготовок деталей. Для складского хранения коржи высушивают, а иногда и пропитывают в парафине. Высу­ шенные коржи по мере надобности размалывают и вводят в

производство.

§ 5. Формование заготовок деталей

Для того чтобы из смеси керамических материалов под влиянием внешнего воздействия (термического и механическо­ го) можно было бы формовать достаточно устойчивые струк­ турные объединения, характеризующиеся определенным по­ стоянством механических и технологических параметров, в мас­ су-смесь вводят пластифицирующие вещества (воду, парафин, поливиниловый спирт, деготь и другие составы). Концентра­ ция и вид пластифицирующего состава зависят от предполага­ емого способа изготовления заготовок. Перемешивание пласти­ фикатора с компонентами твердой фазы керамики должно производиться весьма тщательно. При этом из смеси необхо­ димо удалить пузырьки воздуха, так как воздушные включе­ ния понижают пластичность массы, увеличивают пористость и уменьшают электрическую прочность изделий.

Тестообразные формовочные массы перемешиваются и вакуумируются при помощи в и н т о в ы х в а к у у м - м я л о к (рис. 3—18), а жидкий формовочный полуфабрикат — с по­ мощью в а к у у м н ы х м е ш а л о к .

Как видно из схемы рис. 3—18, винтовая вакуум-мялка со­ стоит из двух шнековых систем, между которыми размещается вакуум-камера с решетчатой перегородкой. Через диафрагму

Загрузочный бункер

і кШуушсосу

іJ • Г

Решетчата}/

чипы

шнекобые состены

Р и с . 3-18


продавливается

переминаемый керамический

полуфабрикат,

а выделяющийся при этом воздух удаляется

вакуум-насосом.

В вакуум-камере

создается давление около 40

мм рт. ст. Про­

цесс вакуумирования и перемешивания повторяется неодно­ кратно, пока при пробном разрезе массы тонкой проволокой (0,3-^-0,5 мм) обнаруживаются поры. Вакуумирование закан­ чивают, если поверхность разреза становится совершенно однородной.

Вакуумирование жидкого шликера производится в герме­ тизированных баках, в которых с помощью вакуум-насосов создается и поддерживается пониженное давление. Перемеши­ ваемый шликер тонкой струей поступает на систему наклон­ ных поверхностей, стекая по которым масса освобождается от газовых включений.

Таким образом, ф о р м о в о ч н ы й к е р а м и ч е с к и й по ­ л у ф а б р и к а т я в л я е т с я о б е з г а ж е н н о й д и с п е р ­ с н о й с и с т е м о й ( с у с п е н з и е й ) с м е с и м е л к и х ч а с ­ т и ц т в е р д о й ( м и н е р а л ь н о й ) ф а з ы к е р а м и к и , п о к р ы т ы х со в с е х с т о р о н ж и д к о й п л а с т и ф и ц и ­ р у ю щ е й о б о л о ч к о й .

При выборе способа формования заготовок учитывают га­ бариты и сложность контура детали, требования к плотности структуры и точности размеров, технологические свойства по­ луфабриката (пластичность, абразивность) и масштабы про­ изводства.

Небольшие заготовки деталей объемом до 1 дм3, заготов­ ки сложной объемной конфигурации и заготовки из дорогой массы формуют, пользуясь методом горячего литья, так как при этом методе практически отсутствуют отходы сырья, обес­ печиваются высокая точность размеров и массовость произ­ водства.

Заготовки правильной геометрической формы с невысоки­ ми требованиями к однородности структуры и точности разме­ ров целесообразно получать штампованием. Штампованные детали благодаря краткости технологического процесса и простоте оборудования наиболее дешевы.

Однородные по структуре и точные по размерам простые плоские заготовки деталей с максимальной площадью сече­ ния до 600 см3 (толщиной до 5 см) оформляются из прессо­ вочных порошков, используя методы прессования. Прессова­ нием порошкового материала можно получить детали сложной формы и крупных габаритов, но при этом потребуются очень большие усилия прессового оборудования, а изготовление сложных пресс-форм будет неоправданно дорогим.

Тонкостенные заготовки сложной формы лучше всего гото­ вить литьем водных шликеров в гипсовые формы, однако раз­ мерная точность таких изделий невелика, а производитель­ ность процесса формования крайне низкая.


Очень тонкие керамические пленки толщиной

меньше

0,5 мм лучше всего получать, используя метод литья

шликера

на органическую подложку (пластинку, лист, цилиндрическую поверхность и т. д.).

Длинные стержни, трубки и другие заготовки постоянного поперечного сечения целесообразно формовать, применяя спо­ соб мундштучной протяжки.

На основании исследований и опыта работы радиокерами­ ческих предприятий были выработаны рекомендации по выбо­ ру оптимального метода оформления керамических заготовок. Для примера можн-о привести некоторые рекомендации на массовое изготовление керамических заготовок для установоч­ ных радиодеталей (таблица 3—10).

Г о р я ч е е л и т ь е п о д д а в л е н и е м

т е р м о п л а с ­

т и ч н ы х керамических материалов получило

наиболее ши­

рокое распространение в массовом производстве заготовок ра­

диодеталей. Основной особенностью

этого способа

является

то, что заполнение формы литейной

массой (подогретой до

80н-90°С) и отвердевание

полуфабриката проходят под давле­

нием. Отсюда — плотность

структуры

и точность

линейных

размеров заготовки. В связи с тем, что точность размеров де­ тали зависит от величины усадочных коэффициентов керами­ ческой массы, а последние определяются температурой пред­ варительного обжига компонентов сырья (рис. 3—19 а) и со­ держанием пластифицирующих добавок (рис. 3—19 6), под-

Температуро предВорителмогоо5жига °С

Р и с . 3-19

готовка керамического полуфабриката для точного литья име­ ет некоторые особенности. Для уменьшения усадки высушен­ ные коржи обжигают до полного спекания, дробят в бегунах и размалывают в шаровых мельницах до определенной тонины, просеивают и сепарируют. В очищенный размолотый спек до-