2248581686

FORMOWANIE WYROBOW CERAMICZNYCH PRZEZ ODLEWANIE

1.    Wstęp

Formowanie wyrobów ceramicznych za pomocą odlewania gęstw lejnych jest szeroko wykorzystywane ze względu na możliwość uzyskiwania skomplikowanych kształtów, prasowania proszków jest bardzo często stosowana techniką. W żadnym wypadku nie należy techniki odlewania kojarzyć z odlewaniem metali, podczas którego dochodzi do nadania kształtu poprzez wypełnienie formy stopionym metalem.

Formowanie ceramiki zachodzi w temperaturze pokojowej (lub niewiele wyższej). Technika ta operuje zawiesinami proszków, a nie stopionymi fazami. Zawiesiny umieszczane są w porowatej formie, zawierającej w swojej mikrostrukturze kanaliki, którymi z pomocą sił kapilarnych lub ciśnienia zewnętrznego usuwana jest ciecz, a pozostaje zagęszczona kształtka.

2.    Surowce wyjściowe

W zależności od właściwości użytkowych formowanego wyrobu dobiera się rodzaj proszku oraz jego uziamienie. Najczęściej stosowane są proszki o uziarnieniu kilkunastu lub kilkudziesięciu mikrometrów. Dla wytwarzania tworzyw o wysokiej wytrzymałości stosuje się proszki o przeciętnym rozmiarze ziaren poniżej 5 mikrometrów, przy znacznym udziale ziaren mniejszych niż 1 mikrometr.

Współczesne technologie ceramiczne coraz częściej sięgają do proszków submikronowych (o wąskim rozkładzie 0,1 - 1,0 pm). Są one bardzo aktywne podczas spiekania i pozwalają uzyskiwać wyroby o znacznie zredukowanych rozmiarach wad, co podnosi jakość i niezawodność produkowanych elementów ceramicznych.

Stosunkowo często konieczna jest obróbka proszków przeznaczonych do formowania poprzez odlewanie. Zwykle jest to redukcja rozmiarów ziaren (mielenie) i ich klasyfikacja (selekcja odpowiedniej frakcji ziarnowej). Pozwala to optymalizować stopień upakowania i jednorodność formowanego wyrobu.

Najczęściej wspomnianą obróbkę łączy się z wprowadzaniem środków zwilżających, upłynniaczy czy lepiszcza i jest ona połączona z przygotowaniem gęstwy lejnej. Wykonuje się ją w młynach kulowych, wibracyjnych lub mieszadłowych (attritorach).

Po mieleniu gęstwa lejna przelewana jest przez sita i ewentualnie separator magnetyczny (usuwanie zanieczyszczeń żelazem). Z kolei wykonuje się sprawdzenie i ewentualną korektę lepkości. Tak sporządzona gęstwa gotowa jest do sezonowania, odpowietrzania i odlewania.

3.    Przygotowanie gęstw lejnych

W przygotowaniu gęstwy niezwykle pomocnym jest znajomość jej właściwości Teologicznych tj. charakterystyki płynięcia gęstwy opisanej ilościowo w kategorii lepkości r|. Jeśli stężenie kulistych cząstek jest niewielkie (tzn. nie występuje wzajemne oddziaływanie pomiędzy nimi ani pomiędzy cząstkami i cieczą) obowiązuje zależność Einsteina: