Структура и свойства шламов и шликеров

 

Сырьевые цементные шламы и глиняные шликеры – полидисперсные полиминеральные суспензии, в которых твердая фаза представлена частичками карбонатной породы, глины, кварца и других минералов, а жидкая – водой (иногда растворами электролитов для глиняных шликеров). Размер твердых частиц колеблется в широких пределах от сотен ангстрем до сотен микронов и более.

Крупные фракции представлены в основном непластичными минералами (кварцем, карбонатом кальция, полевым шпатом, а мелкие глинистыми минералами, аморфной кремнекислотой, гидратами оксидов железа и алюминия). Они могут рассматриваться как системы близкие к коллоидным. Структура шламов может быть представлена в виде пространственной сетки каркаса, образованной молекулярным сцеплением друг с другом атомов, ионов, молекул коллоидных и дисперсных частиц.

Структурная единица шлама – это мицелла-ассоциат, состоящая из трех зон:

1 зона – это ядро, которое состоит из кристаллической решетки твердой частицы (зерен кварца, карбонатов кальция или магния, полевого шпата и т.д).

2 зона – адсорбционный слой, который образуется за счет сорбции из водного раствора катионов металлов (К⁺, Na⁺, Са²⁺, Мg²⁺), молекул воды и положительно заряженных гидроксидов алюминия и железа.

3 зона – диффузный слой, образованный мелкими кристаллами глинистых компонентов и слабосвязанной водой (он поддерживает общую электронейтральность и не имеет определенной ориентировки).

В шламах и шликерах можно выделить три типа воды:

- прочно связанная в сольватных оболочках минеральных частиц (т.е. адсорбционном слое). Молекулы воды в этом слое прочно связаны (структура адсорбционного слоя воды приближается к структуре кристалла). Молекулы воды в адсорбционном слое находятся в ином физическом состоянии, чем капельно-жидкое, и называется прочно связанным. Слой прочно связанной воды не способен повышать текучесть шламов и шликеров.

- вода, входящая в рыхлый диффузный слой. Здесь преобладает капиллярная, имеется также капельно-жидкая вода. Чем толще диффузный слой, тем выше подвижность суспензии.

- свободная вода – это вода входящая в пространство между частичками и обладает свойствами обычной воды. Ее также называют разжижающей водой.

СВОЙСТВА ВОДНЫХ СУСПЕНЗИЙ

1. Состав суспензий. Дисперсная фаза должна иметь определенный вещественный и химический состав. Состав должен быть однородным по объему. Однородность состава не должна меняться в процессе хранения и использования.

2. Устойчивость суспензий. Суспензия должна сохранять кинетическую и агрегативную устойчивость (т.е. равномерное распределение частиц по всему объему). Частицы дисперсной фазы не должны коагулировать, т.к. это может привести к осаждению последних, что в конечном итоге вызовет расслаивание суспензии. Грубый помол делает суспензию нестойкой, а слишком тонкий требует увеличения содержания дисперсионной среды (что в последствии приведет к повышению расхода энергии на сушку или обжиг). Агрегативная стойкость коллоидной системы тем ниже, чем больше концентрация твердой фазы.

3. Влажность. Влажность сырьевых шламов (отношение массы жидкой фазы к общей массе жидкой и твердой фаз) является очень важной характеристикой водных суспензий, так как от их влажности зависит подвижность, а также расход топливно-энергетических ресурсов на их сушку или обжиг. Влажность сырьевых шламов колеблется в пределах 35-55%.

4. Текучесть суспензий. Текучесть шликера определяется временем истечения (в секундах) 100 см³ шликера при температуре +15⁰С через отверстие витскозиметра Энглера диаметром 6 мм. Текучесть цементных сырьевых шламов определяется по прибору МХТИ-ТН-2 по расплыву стандартного конуса. Шламы нормальной текучести дают расплыв конуса (50+2мм).

Вискозиметр Энглера 1 – термометр; 2 – штырь-пробка; 3 – внутренний сосуд; 4 – термостат; 5 – мерный сосуд-приемник

МХТИ-ТН–2

На подвижность суспензии заметно влияют содержание и минералогический состав глинистой составляющей, дисперсность и зерновой состав твердой фазы, влажность и температура суспензии (суспензии на основе монтмориллонитовых глин способны сильно набухать в результате легкого диспергирования глины с водой с образованием очень рыхлых диффузных оболочек, вовлекающих большое количество воды. В связи с этим суспензии на основе монтмориллонитовых глин обладают повышенной влажностью, вязкостью и низкой текучестью. Суспензии на основе гидрослюд и каолинитовых глин имеют малую набухаемость, а следовательно, пониженную влажность.

5. Загустеваемость суспензии. Суспензия загустевает в результате тиксотропного упрочнения, т.е. система способна восстанавливать свою структуру после первоначального разрыва связей под действием внешней приложенной силы. Определяется загустеваемость количеством и составом глинистого компонента и типом адсорбированных глиной ионов. Наличие ионов Са²⁺, Мg²⁺, SO₄^2- способствует быстрой загустеваемости. Коэффициент загустеваемости выражается отношением вязкости суспензии после отстаивания в течение 30 минут к вязкости той же суспензии через 30 с после приготовления.

6. Скорость фильтрации суспензии (фильтруемость). Является важной характеристикой при литье из водных шликеров, а также при комбинированном способе производства цемента, когда шлам перед обжигом подвергают фильтрации на вакуум-фильтрах. От скорости фильтрации зависит производительность оборудования, расход топлива на обжиг сырьевых смесей. Скорость фильтрации (т.е. скорость водоотдачи) зависит: от влажности суспензии, минералогического и гранулометрического состава глинистой составляющей, тонкости помола отощающих добавок. Чем выше дисперсность глиняной составляющей, чем меньше скорость фильтрации. Хорошо фильтруются суспензии на основе гидрослюд, плохо – монтмориллонитовых глин, а также меловые суспензии. Ускорить водоотдачу можно нагреванием суспензий и форм до 35-40⁰С, т.к. при этом вязкость понижается.

7. Электрокинетический потенциал ( - потенциал). Он является приближенной характеристикой толщины диффузного слоя воды, и численно равен разности потенциалов между границами адсорбционного и диффузного слоев воды и пропорционален количеству адсорбированных диффузным слоем ионов. Чем более развита диффузная часть сольватной оболочки, тем более устойчива коллоидная глинистая система и тем выше ее - потенциал. Так при замещении ионов Са²⁺, Мg²⁺ на одновалентные К⁺, Na⁺ увеличивается степень сольватации глинистых частиц, повышается устойчивость коллоидной системы, что приводит к повышению - потенциала и наоборот введение двух- и трехвалентных катионов приводит к снижению устойчивости системы и коагуляции сольватированных частиц с последующим их осаждением.

 

ПЛАСТИЧЕСКОЕ ФОРМОВАНИЕ

Пластическое формование базируется на свойстве глин образовывать с водой тестообразные массы, способные к пластическому течению, т.е к изменению формы под действием внешних усилий без разрыва сплошности. Пластичные формовочные массы – это высоко концентрированные суспензии дисперсных минеральных частиц. Для наиболее распространенных глиняных масс формовочная влажность равна 18-24%. Массы имеют коагуляционную структуру. Пластичные массы отличаются тиксотропностью, т.е. способностью после снятия внешнего воздействия, приведшего к разрушению структуры, самопроизвольно ее восстанавливать.

Способы пластического формования применяемого в керамической технологии, можно разделить на три группы:

1. Выдавливание (экструзия) массы. Выдавливаемая из пресса масса через формующий мундштук, приобретает заданные очертания. Так формуют прямоугольные брусья, трубы и т.п.

2. Допрессовка (штампование) – обжатие заготовки, помещенной в форму при поступательном движении прессующего штемпеля. Так формуют черепицу, кислотоупорный кирпич.

3. Раскатка в тела вращения – основана на постепенной деформации вращающейся заготовки при нажиме на неё формующего шаблона. Так формуют – посуду, чашки, электроизоляторы.

ВЫДАВЛИВАНИЕ. Оно осуществляется на шнековых и поршневых прессах. Наиболее распространено ленточное формование на горизонтальных шнековых прессах, в которых материал не только транспортируется и уплотняется, но также интенсивно переминается и гомогенизируется.

Структура формируемых в прессе масс представляет собой наплостование вложенных друг в друга полых конусов. При этом внутренние слои выталкиваемого бруса перемещаются быстрее, чем наружные, испытывающие трение о стенки. В результате в формуемых изделиях возможно появление различных дефектов. Однородность структуры повышается с ростом влажности массы, при введении крупного наполнителя (песка или шамота), при пароувлажнении. Одним из недостатков ленточного пресса является значительный захват воздуха массой (до 10% по объему). Этот воздух снижает плотность массы, ее пластичность, вызывает неравномерность уплотнения при формовании, что в конечном итоге приводит к образованию микротрещин. Поэтому желательно удаление вовлеченного воздуха из керамических масс, например вакуумированием в вакуум-прессах.

Тестообразная масса разминается в смесительной камере пресса (1) лопасным винтом (2) и продавливается через перфорированную перегородку (3) в вакуум-камеру (4), где под действием разряжения из неё удаляется воздух. Вакуумированную массу подхватывает шнековый вал (5), уплотняет ее и перемещает в прессующую головку (6) с мундштуком (7), откуда масса выходит в виде непрерывного бруса (8), заданного мундштуком сечения.

Чем выше пластичность глиняных масс, тем выше должна быть величина вакуума и дольше пребывание массы в вакуумной камере. Прочность высушенного сырца из вакуумированной массы в 1,6 раза выше, чем из невакуумированной. Плотность обожженных изделий увеличивается на 3-5%, водопоглощение снижается на 10-15%, а прочность повышается в 1,5-2 раза.

ШТАПМОВАНИЕ. Штамповку изделий производят на револьверных и других прессах из заготовок, сформованных предварительно на ленточных вакуум-прессах. Главная цель штампования получить полуфабрикат необходимой формы с точными размерами, качественной поверхностью и четкими углами. Давление при допрессовке в формах мало, так как оно должно лишь обеспечить равномерность заполнения формы массой, а не уплотнить её, поскольку пластичная масса сама по себе очень трудно сжимаема.

РАСКАТКА. Формование раскаткой ведут в гипсовых или пластмассовых формах с помощью формующих шаблонов, врезающихся штемпелей или роликов. Если шаблон формует внутреннюю поверхность изделия, то такой способ называется «формованием в форму», а если внешнюю – то «на форму». Порция керамической массы под нажимом шаблона, имеющего профиль, являющийся зеркальным отображением требуемой формы, равномерно распределяется по поверхности гипсовой формы. Избыток массы вытесняется, образуя «бахрому» над верхней кромкой, которая в конце формования срезается специальным резцом. Избыток влаги из массы отсасывается в ходе формования пористой гипсовой формой, при этом сырец несколько уплотняется и приобретает механическую прочность, достаточную для транспортировки и дальнейшей обработки. Принципиальная схема формования изделий роликовым шаблоном (1-гипсовая форма, 2- масса, 3-роликовый шаблон).

 

 

ЛИТЬЕ ИЗ ШЛИКЕРОВ

Среди способов формования керамических изделий методом литья можно выделить две группы:

1. Литье из водных суспензий в пористые (чаще всего гипсовые) формы. При этом масса заливается в формы, где в течение определенного времени происходит «набор черепка», т.е. процесс образования на стенках пористой формы уплотненного и до некоторой степени обезвоженного слоя минерального вещества за счет отсоса влаги внутрь пор формы вследствие капиллярного давления.

2. Горячее литье из суспензий на основе расплавленной пластической органической временной связки (преимущественно парафин) в металлические формы. При этом за счет быстрого застывания парафина при контакте с холодной формой происходит отвердевание массы.

ВОДНОЕ ЛИТЬЕ. Этот способ применяют, прежде всего, для изготовления изделий из тонкокерамических масс на основе глин и каолинов (формование хозяйственной, санитарно-гигиенической, строительной, огнеупорной, технической керамики).

Литье из водных шликеров используют в двух основных вариантах: «сливной» и «наливной». При сливном варианте после набора на внутренней стороне формы уплотнившегося слоя массы требуемой толщины оставшийся шликер выливают из формы. Его применяют для формирования полых тонкостенных изделий с толщиной стенки 3-5 мм.

При наливном варианте процесс набора черепка продолжается до тех пор, пока ею не будет заполнена вся полость формы. Значительная убыль объема шликера за счет удаления из него воды компенсируется его периодической доливкой или непрерывным поступлением из ранее заполненной воронки, стоящей над формой, так называемой «литниковой прибыли». Этот вариант применяют для изготовления массивных сплошных изделий, а также полых толстостенных деталей. В последнем случае осуществляется двухсторонний набор стенки с отсосом воды в наружную гипсовую форму и гипсовый сердечник. Формы при наливном варианте должны быть обязательно разъемными для выгрузки сформованного полуфабриката.

При наборе массы основное сопротивление процессу отсоса влаги из шликера оказывает образовавшийся в пристеночном пространстве структурированный уплотненный слой. Общая продолжительность «набора черепка» примерно пропорциональна квадрату толщины этого слоя:

τ = l²

Поэтому при литье массивных изделий время «набора черепка» является основным фактором, лимитирующим производительность всей технологии. Достоинством сливного варианта является:

- относительная простота конструкции формы (она неразборная);

- меньшее количество технологических операций в процессе формования;

- более легкие условия труда;

- возможность механизации и автоматизации формовки.

Недостатки сливного варианта:

- повышенный расход шликера;

- замедленный по сравнению с наливным способом процесс «набора черепка» (вследствие меньшей поверхности соприкосновения заготовки со стенками формы.

Литье в гипсовые формы имеет тот существенный недостаток, что формы быстро изнашиваются за счет накопления в их порах тончайших частичек керамического материала и вводимых в шликер растворимых добавок, которые препятствуют отсосу влаги из заготовок при длительном использовании формы.

ГОРЯЧЕЕ ЛИТЬЕ, осуществляется на пластичных органических веществах – важнейший способ формования изделий сложной формы в технической керамике. Шликера в текучем пластичном состоянии получают путем подогрева масс, содержащих твердую органическую временную связку, до температуры ее плавления. При этом различают связующие:

- термопластичные (парафин) – плавиться при температуре 50-70⁰С, могут многократно переходить из жидкого в твердое состояние и обратно, затвердевание достигается простым охлаждением, сама временная связка удаляется при тепловой обработке (сгорает при обжиге).

- термоактивные – плавятся при 150-200⁰С, твердеют необратимо при выдержке в нагретом состоянии (фенолформальдегидовые и мочевиноформальдегидовые смолы), связка не удаляется, а входит в состав конечного изделия. Преобладают в основном термопластичные связующие.

Минеральные компоненты вводят в состав термопластичных шликеров после предварительной обработки (измельчение до удельной поверхности 3000-10000 см²/г и термической сушки до остаточной влажности не более 0,1-0,2%), так как наличие влаги ухудшает смачиваемость парафином минеральных частиц. Для улучшения смачиваемости используют также ПАВ, содержащие полярные группы и неполярные углеводородные радикалы, которые вводят в состав шликеров в количестве 10-15%. Это позволяет снизить содержание парафина с 50 до 35-40%.

Минеральную составляющую смешивают с расплавленным парафином в шаровых мельницах, лопастных мешалках при80-90⁰С, что примерно на 20⁰С выше температуры литья. Для удаления воздуха, попадающего в шликер при перемешивании, массу обязательно вакуумируют в течение 1-3 часов.

ГОРЯЧЕЕ ЛИТЬЕ ПОД ДАВЛЕНИЕМ. Осуществляется в специальных литьевых аппаратах. Горячий шликер нагнетают в непрерывно охлаждаемую форму путем подачи воздуха под давлением 2-5 атм в герметичный термостатируемый резервуар, где происходит выдержка под давлением в течение времени до полного затвердевания всей отливки. Поскольку шликер крайне плохо сжимаем, то давление обеспечивает не уплотнение, а лишь заполнение формы. Качество отливок зависит от вязкости шликера, которая определяется его температурой. Оптимальной для парафина считается температура литья 65-70⁰С. Перегрев снижает плотность отливки, а снижение может привести к дефектам отливки.

Для формования трубок, стержней применяют способ непрерывного литья. Расплавленный шликер поступает в формующую трубку, проходя через холодильник, и выдавливаясь наружу в уже затвердевшем виде.

Для получения тонкостенных изделий (тигли и т.п.) используют способ «намораживания». Охлаждаемую металлическую болванку заданной формы погружают в горячий шликер. Стенки изделия формуются благодаря отводу тепла от шликера к металлической болванке.

 

ФОРМОВАНИЕ СТЕКЛОИЗДЕЛИЙ

Наиболее распространенными способами формования являются:

Вытягивание	Листовое стекло, стеклянные трубы, стекловолокно
Прокат	Листовое стекло, профильное, армированное, коврово-мозаичная плитка
Отливка	Листовое стекло с огненно-полированной поверхностью («плавающая лента»), заготовки оптического стекла
Прессование	Изделия посудно-хозяйственного назначения
Выдувание	Колбы электроламп, сортовая, хозяйственная, лабораторная посуда.

ВЫТЯГИВАНИЕ

Процесс формования ленты можно осуществлять двумя способами лодочным и безлодочным. При лодочном способе лента формируется из стекломассы с помощью лодочки – длинного прямоугольного шамотного бруска со сквозным продольным вырезом, переходящим в верхней части в узкую щель. В рабочем состоянии лодочка заглублена в стекломассу, охлажденную до температуры выракак бы два каната, между которыми натянуто полотно- лента стекла. Эти борты каната ботки, так, что верхняя кромка щели находится ниже уровня стекломассы в бассейне. Силы поверхностного натяжения и повышенная вязкость стекла у щели препятствует растеканию стекломассы, образуя «луковицу». Если теперь погружать в «луковицу» железную «приманку» и оттянуть вверх поступающую из щели лодочки стекломассу, то сама лодочка будет препятствовать сужению ленты.

Лента формируется с утолщенными краями, которые образуют как бы два каната, между которыми натянуто полотно – лента стекла. Эти борты канаты удерживают ленту в растянутом состоянии и не дают ей сузиться. Лента оттягивается с помощью валиков машины ВВС. Благодаря специальным холодильникам лента стекла по пути движения от щели лодочки до нижней плоскости машины охлаждается настолько, что прикосновение вращающихся валиков не оставляет на ней отпечатков. На определенной высоте подмашинной камеры лента окончательно отвердевает и перестает растягиваться, что обеспечивает непрерывность ее движения вверх. Изменять толщину ленты стекла можно, варьируя скоростью вытягивания. Достоинства лодочного способа: Простота выработочных устройств; Относительно малые капитальные затраты на строительство установок. Простота обслуживания машин.

Недостатки: Невысокая скорость вытягивания. Возможность появления такого дефекта как полостность. Частые обрывы ленты стекла.

Безлодочный способ вытягивания ленты стекла производиться со свободной поверхности стекломассы. В стекломассу погружают огнеупорный поплавок (2), который способствует созданию направленного потока стекломассы, ее охлаждению до определенной вязкости и стабилизации процесса формования ленты. Меняя глубину погружения поплавка, регулируют температуру и вязкость стекломассы. Для удерживания бортов ленты на уровне поверхности стекломассы применяют спциальные бортоформирующие ролики принудительного вращения. Далее лента вытягивается способом, аналогичным лодочному способу. Достоинства: Средняя скорость ленты выше, чем при лодочном способе (особенно это заметно при выработке ленты с большой толщиной). В 3-4 раза повышается длительность работы формующей машины между обрывами ленты. Позволяет устранить дефект – полосность.

Вытягивание труб осуществляется с помощью мундштука, который является основным формующим органом и представляет собой огнеупорный наконечник, насаженный на трубу из жаропрочной стали. Мундштук расположен в наклонном положении в специальной нагревательной камере, пристроенной к бассейну ванной печи. Он вращается вокруг своей оси, а через специальную трубу в него можно подавать сжатый воздух. Жидкая стекломасса поступает из бассейна ванной печи по желобу в виде тонкой струи на внешнюю поверхность медленно вращающегося мундштука, обволакивает его поверхность ровным слоем и, стекая с его нижнего конца, подхватывается тянульной машиной, снабженной приспособлением для отрезания трубок по длине.

При вытягивании стекловолокна стекломасса вытекает в виде тонких струек из отверстий (фильер) платиновой лодочки. Толщина отдельного волокна составляет 3-4 мкм. Волокно наматывается на быстро вращающийся барабан, сплетаясь предварительно в нити.

ПРОКАТ.

Прокатное стекло вырабатывается периодическим или непрерывным способом.

Способом периодического проката получают листы толщиной до 40-50 мм, шириной до 5 метров и длиной до 8 метров. Стекломасса из горшка выливается на наклонную плиту, проходит между двумя парами валков, прокатывающими ленту необходимой толщины, и по второй наклонной плите поступает на приемный стол, который подает ленту в отжигательную печь. Для периодического проката характерна низкая производительность при высокой себестоимости продукции.

В настоящее время применяют способ непрерывного проката, т.е. стекломасса непрерывно поступает в зазор между охлаждаемыми водой прокатными вальцами. Стеклопрокатные машины обеспечивают прокатку стекла различной толщины от 4 до 35 мм.

Толщина стекла непрерывного проката регулируется расстоянием между прокатными вальцами, а скорость проката – окружной скоростью вальцов.

Непрерывный прокатный способ – самый высокопроизводительный способ формования листового стекла: ОДНА ПРОКАТНАЯ МАШИНА ШИРИНОЙ 3 МЕТРА ЗАМЕНЯЕТ 12 МАШИН (ВВС) с шириной ленты 1,8 метра.

Недостатки:

1. Он не может эффективно использоваться для тонкого листового стекла (толщина менее 4 мм).

2. Невысокое качество поверхности стекла, вследствие соприкосновения стекломассы с металлическими вальцами.

ОТЛИВКА (ЛИТЬЕ).

Этот способ формования, называется также способом огненной полировки, флоат-способом или методом «плавающей ленты», используется для получения для получения полированного витринного листового стекла. Это достаточно новый высокопроизводительный и экономичный способ производства полированного высококачественного листового стекла, который получил распространение во многих странах. Особенность способа состоит в горизонтальном формовании ленты стекла на поверхности расплавленного олова, вследствие свободного растекания стекломассы, сливаемой из стекловаренной печи. При температуре 1025 ⁰С лента при растекании достигает равновесной толщины. За флоат-ванной размещено роликовое устройство, которое непрерывно оттягивает ленту из ванны и перемещает ее в печь для отжига. Для предотвращения сужения ленты при оттягивании ее растягивают в ширину специальными роликами (бортодержателями).

В результате контакта нижней поверхности ленты с идеально гладкой поверхностью расплавленного металла и огненной полировкой верхней поверхности достигается очень высокое качество поверхности листового стекла.

Этим способом производят листовое полированное стекло толщиной от 2,5 до 20 мм и шириной от 1600 до 4000 мм. Скорость вытягивания ленты составляет 300-1500 м/ч в зависимости от ее толщины и ширины.

Недостатки:

1. Необходимость применения значительного количества олова (масса которого во флоат-ванне около 120 тонн).

2. Сложность эксплуатации технологической линии.

ПРЕССОВАНИЕ ИЗДЕЛИЙ.

Многие древнеегипетские стеклянные украшения были получены путем расплющивания размягченной стекломассы. Позднее этот способ был почти вытеснен выдуванием, а прессование применялось лишь для изготовления мелких изделий: бус, пробок, пуговиц и т.д.

Способ формования стеклянных изделий выдавливанием из стекломассы в пространстве, ограниченном извне матрице й пресс-формы, а изнутри – керном, называется прессованием.

Основными формующими элементами при прессовании является (см. рис.): пресс-форма, которая оформляет наружную поверхность изделия, пуансон (керн), который формирует внутреннюю поверхность и ограничительное (формовое) кольцо, отделывающее кромку (края изделия).

По окончании прессования, когда стекло достаточно затвердело, керн поднимают, кольцо снимают, а форму раскрывают или переворачивают для извлечения изделия. Автоматическое прессование за счет автоматической подачи порции стекломассы в форму (так называемое капельное питание), производится 300 капель в минуту.

Достоинства

1. Простой, точный и производительный способ формования.

2. Отсутствие отходов (масса капли равна массе изделия).

Недостатки.

1. Область его применения ограничена:

- форма изделия должна быть достаточно простой, чтобы пуансон мог свободно выйти из нее, т.е. недопустимы сужения внизу, выступы и углубления. Наружная поверхность при этом может быть достаточно сложной, т.к. форма может быть разъемной;

- стекломасса в тонком слое очень быстро утрачивает текучесть вследствие интенсивной теплопередачи формующим поверхностям поэтому прессованием не удается получать сосуды с тонкими стенками или с сильно вытянутой в вертикальном направлении полостью, так как в этом случае стекло может перейти в хрупкое состояние еще до окончания цикла прессования;

- качество поверхности прессованных изделий невысокое, так как на поверхности могут присутствовать швы от стыков разъемной формы, кроме того, под действием сил поверхностного натяжения вместо острых углов происходит образование округленных поверхностей. Формование изделий идет на полуавтоматических или автоматических прессах.

ВЫДУВАНИЕ.

Дает возможность получать сосуды с полостью любой формы. Кроме того, легко поддаются механизации.

Выдувание осуществляется или вручную с помощью стеклодувной трубки, или на выдувных автоматах (ВР-24, ВС-24).

Способ выдувания с помощью стеклодувной трубки, на которую набирается каплеподобная порция стекломассы, применяют для формования сложных по форме полых тонкостенных изделий с толщиной стенок порядка 2 мм и менее. При этом трубку одним концом накладывают на поверхность стекломассы и начинают вращать вокруг своей оси до тех пор, пока на ней не наберется капля наружного размера (наборка). Трубка с наборкой при непрерывном вращении отделяется от стекломассы и удаляется из печи. Следующая операция – закатка наборки на плоской металлической плите или в яйцевидном углублении деревянного или металлического катальника для придания наборке необходимой формы и для обеспечения определенных значений вязкости, необходимых для выдувания. Затем производиться выдувание и отделение изделия от трубки, а также придание с помощью простейших инструментов (ножниц, планок, шаблонов) нужную ему форму. Выдувание без придания формы сохранило свое значение лишь для производства художественных и особо сложных штучных изделий.

Недостатки.

1. Высокая трудоемкость.

2. Низкая производительность.

3. Вредные условия работы.

Машинное выдувание изделий полностью механизировано и наиболее эффективно. При этом основная проблема механизации выдувания – это окончательное оформление края изделия и поскольку эта проблема легко решаема при прессовании изделий, поэтому целесообразно объединить эти два способа.

Прессо-выдувание – это двухстадийный процесс циклического формования полых штучных изделий – преимущественно (широкогорлой более 30 мм) – банки, бутылки, посуды и т.д.

В пресс-выдувных машинах имеются черновая и чистовая формы. В черновой форме методом прессования пуансоном получается первичная заготовка – баночка (или пулька). В чистовой форме, состоящей из двух половинок, баночке придается окончательный вид методом выдувания. При помощи горловых щипцов формуется головка изделия, т.е. верхний его край.

После того, как прессование закончилось, пуансон убирается, а баночка горловыми щипцами переносится в чистовую форму.Затем к горловым щипцам плотно приставляется дутьевая головка, через которую подается сжатый воздух до тех пор, пока идет раздув заготовки до полного соприкосновения ее стенок со всей внутренней поверхностью чистовой формы. После этого дутьевая головка и щипцы удаляются, половинки чистовой формы расходятся и готовое изделие оказывается свободно стоящим на дне формы.

Для выдувания высоких сосудов с узким горлом (например бутылок), применяют машины других типов, использующих выдувание с опрокидыванием пульки и выдувание с вакуумным питателем.

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: