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
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 |
(в |
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-