Производство тиглей из смеси марки ЦМ-332

Технологическя схема производства тиглей.

99,4 масс. %Al₂O₃ 0,6 масс. %MgO

б/п в/п

0,2% Мокрый размол

↓

0,1% Сушка

0,7%

↓

0,05% Просеивание на вибросите

(удаление агломератов и усреднение порошка и создание однородной смеси)

1,6 масс. % С17Н33СООН 1,2 масс. % Воска 11% масс. % Парафина

↓

0,4% Приготовление шликера

1,5%

↓

0,08% Формование заготовки

↓

0,1% Отгонка связки

(в печи с выдвижным подом при 1160°С)

↓

0,3% Механическая обработка

(зашкуривание места где был питатель)

↓

0,9% Спекание

(при высоких температурах 1700°С, нагреватель MoS₂)

↓

1% Проверка деталей и сопоставление с ТУ

(ОТК)

↓

Упаковка

 

(а) Отдельная стадия конструирование пресс-формы по чертежу детали с учетом свойств смеси.

 

 

Описание технологического процесса

Сырьём для производства керамического сопла для аэроабразивной очистки служит:

1. ЦМ-332 – 86,2 масс. %

2. Парафин –11 масс. %;

3. Воск – 1,2 масс. %;

4. Олеиновая кислота – 1,6 масс. %.

Подготовка порошка

Глинозем ГН + 0,6 масс. % МgO. Проводят размол/усреднение порошка в течении 1 -3 суток в ШВМ футерованных полиуретаном для того, чтобы исключить натирание и загрязнение порошка. Размольные тела – цилиндры из спечённого глинозема. Размол проводят в воде.

Рис. 2. ШВМ

Сушка

Осуществляется в специальных шкафах. Длительность – 9 часов. Нагрев до 350°С.

Просев

Используют главным образом механические сита различных типов с максимальным размером ячейки 63 мкм. Параметры: диаметр сита 460 мм, частота вращения дебаланса 240 об/мин, производительность 100 кг/час, масса 145 кг, габариты 600х800х1200 мм.

Приготовление шликера

На этом этапе в смесь ЦМ-З22 (Глинозём марки ГН+0,6% МgO) добавляют связующие парафин, а также для повышения текучести олеиновую кислоту и воск (ПАВ). Механическое смешение проводят с предварительно расплавленными парафином и воском.

Рис.3. Печь и смесители для приготовления шликера.

Состав:

Al₂O₃ – 570, 02 (кг);

MgO – 3, 44 (кг)

Парафин – 33, 08 (кг);

Воск – 6, 9 (кг);

Олеиновая кислота – 9, 175 (кг).

Время приготовления 3 часа, 1час без вакуумирования + 2часа в вакууме при постоянном перемешивание в специальном смесителе. Температура приготовления – 90°С

Формование заготовки

Методом горячего литья под давлением. Температура формования 55 - 65°С. Барометрическое давление литья 2,6 – 4,5 атм.

Рис. 4. Машина для литья ТПШ

Механическая обработка

Удаление питателя

Удаление связки

Осуществляют путём медленного нагрева заготовок в засыпке оксида алюминия до температуры 1160°С.

 

Режим отгонки:

Температура°СВремя от начала (час)

140 (нагрев) 5

140 (выдержка) 9

180 (нагрев) 13

180(выдержка) 17

250 (нагрев) 21

250 (выдержка) 26

500 (нагрев) 34

500 (выдержка) 35

1160 (нагрев) 46

1160 (выдержка) 48

Рисунок 5. Режим отгонки пластификатора

 

Спекание

Спекание проводят в высокотемпературной печи при Т=1700°С. А затем отправляются на упаковку. В год изготавливают 12000 керамических сопел. Их используют в качестве насадки для сварочных аппаратов.

Режим спекания:

Температура°СВремя от начала (час)

до 600 3

1300 (нагрев) 8

1300 (выдержка) 8 часов 30 мин

1500 (нагрев) 10

1500 (выдержка) 10 часов 30 мин.

1700 (нагрев) 11 часов 30 мин.

1700 (выдержка) 12 часов 30 мин.

 

Рисунок 6. Режим спекания изделия из смеси ЦМ-332

Изделия из микролита, полученные методом литья термопластичных шликеров, после спекания имеют усадку 1,20-1,22 против 1,25-1,30 прессованных на каучуковой связке. Преимущество в том, что снижается усадка при спекании и снижается способность к короблению. Прочность на изгиб формованного по этому методу корундового микролита составляет 336 – 367 МПа. Удельное электрическое сопротивление при 100 и 700⁰С 2*10⁴ и 6,9*10⁹ Ом*см, соответственно.