Способ обработки керамических изделий

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ56243 О Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет -Государственный комитет Совета Министров СССРпо делам изобретений(45) Дата опубликования описания 04.08.77 ткрыт 2) Авторы изобретения ванова, А. А ых и А. С. Шаталин(71) Заявител 4) СПОСОБ ОБРАБОТКИ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИ обработ необо ермоплаке керажжечных стцчных ьтразву- материкерамцР) нии обием чазивной леблю- поджи- атываенностей: ьный издимость ватель- правлеи пода- и сверЦель изоб ности обработ Это достиг керамическое звуком до обрфект ения - повышение ки.ается тем, что н изделие воздей азования в нем а необ ствуют жидко женное ультра фазы с Изобретение относится кмики, а именно, к обработкеизделий, сформированных из тшликеров.Известны способы размерной улковой обработки твердых и хрупкихалов 1.Известен также способ обработкических изделий с помощью ультразвукЭти способы основаны на скалыварабатываемого материала под действстиц абразива, подводимых с абрсуспензией под торец инструмента, кощегося с ультразвуковой частотой имаемого с некоторым усилием к обрабмой поверхности.Такие способы имеют ряд особенизкую производительность, значителнос инструмента, что вызывает необхопроводить обработку методом последоного приближения с многократным иснием размеров инструмента, трудностчи и вывода абразивной суспензии прлении глубоких отверстий. последующим охлаждением места обработки до затвердевания.Способ применим к размерной ультразвуковой обработке необожженных керамических ц металлокерамцческих изделий, сформованцых цз масс на основе кристаллических пластификаторов, например, парафина, воска ц дп, методом горячего литья под давлением, литьем в кокцль, наморажцваием, широко цспользуемьх в керамической промышленности.В зоне обработки под торцом инструмента, колеблющегося, например, с частотой 16 - 25 кгпв, происходит выделение теплоты ц плавленце пластпфцкгтора. т, е. образуется жидкая фаза-суспензия, Время, необходимое для образования жидкой фазы, зависит от количества теплоты, выделяемой в зоне обработки. Это время регулируют путем изменения мощности, подводцмой к инструменту и усилия прижима его к поверхности изделия. Оно может находиться в диапазоне 3 - 50 сек. С появлением жидкой фазы начинается собственно обработка. Прц небольшом давлении на инструмент, он погружгется в изделие. Величину давления варьируют в пределах 0,01 - 10 кг/с.и. С увеличением давления на инструмент скорость обработки возрастает. При сквозной обработке на поверхности изделия в месте выхода инструмента появляются сколы. Их величина возрастает с увеличе 562430нием давления. Для предотвращения сколов под обрабатываемое изделие подкладывают пластину из того ше материала, плотно прилегающую к нему.Удаление из-под торца инструмента отработанного материала происходит по отверстиям и боковой поверхности рабочей части инструмента под действием сил, обусловленных действием ультразвука и статического давления на инструмент. Для дальнейшего удаления отработанного материала шидкую фазу, вышедшую из-под торца инструмента, охлашдают до затвердевания. В твердой фазе отработанный материал под действием ультразвука выходит на поверхность изделия. Без охлаждения жидкой фазы над рабочей частью инструмента удаление отработанного материала не происходит. С увеличением мощности ультразвукового станка скорость обработки возрастает,Верхний предел мощности практически не ограничивается, необходимо только не допускать значительного перегрева инструмента, т. к, при его перегреве обрабатываемая поверхность сильно размягчается и может деформироваться.Температура жидкой фазы должна превышать на 1. - 50 С температуру плавления кристаллического пластификатора.В качестве рабочего инструмента используют стержень, жестко связанный с магннтострикционным преобразователем, колеблющийся с частотой 20 кги, обеспечивающей необходимую эффективность обработки. Электрический ток ультразвуковой частоты на магнитострикционный преобразователь подают от генератора мощностью 0,4 квт.Интенсивность колебаний составляет 5 вт(слР, давление на инструмент 0,2 кг,сл. Скорость обработки для инструмента О 30 л 4 л (площадью 700 лиР) равнялась б 0000 лм/мин для инструмента, имеющего профиль в виде шестигранника площадью 70 мл-- б 000 мяллин, Инструмент углубляют в изделие со скоростью 80 - 100 млхмин. Изготовлены сквозные и глухие отверстия различного профиля (эллиптические, шестигранные и др.). После получения 20 отверстий с общейдлиной 85 сл износа инструмента визуальноне обнаружено, Обработанные изделия былиподвергнуты сушке и окончательному обжигу.Результаты обжига показали, что на поверхностях, обработанных таким способом, посечек и трещин нет. Отверстия получались ровные, без деформаций.На чертеже изображено устройство для10 реализации предлагаемого способа.Способ реализован на установке, состоящей из ультразвукового генератора 1 типа,мощностью 0,4 квт, магнитострикционногопреобразователя 2, камеры 3 охлаждения,концентратора 4, сменного инструмента б срабочей частью б любого профиля, в головкекоторого проделаны отверстия 7 для выходашидкой фазы 8 керамического материала 9.Концентратор и инструмент изготовлены из20 стали марки СТ.З.Способ позволяет производить обработкукерамики на стадии сырца без подачи абразивной суспензии однократным заходом инструмента без исправления его размеров, по 25 лучать отверстия любой глубины, профиля иориентации, фрезеровать пазы и выбиратьразличные полости,Способ обеспечивает многократное увеличение производительности и снижение энергоз 0 емкости обработки.Ф ор мула изобретенияСпособ обработки керамических изделий 35 с помощью ультразвука, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения эффективности обработки, на неооошженное керамическое изделие воздействуют ультразвуком до образования в нем шидкой фазы с последующим 40 охлаждением места обраоотки до затвердевания.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.1. Авторское свидетельство М 110819, кл.45 В 24 В 1/04, 1950.2, Патент СШЛ Ъо 3122953, кл. 83 - 7, опубликовано 1964.562430 Составитель И, Владимиров Техред М. Семенов Редактор А. Морозова Корректор В. Гутман Тип. Харьк. фил. пред, сПатент Заказ 497/1170 Изд.56 Тираж 25 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 45