Способ изготовления керамических изделий

(54) СПОСОБ И СКИХ ИЗДЕЛ (57) Назначен ских изделий, инструмента н ность изобре предваритель давлении 10-5 сите для получ мм, из которы ном давлении дующим их об го научн раэивов арава иЛе лотнение при удельном давлении 4-8 МПа, иэмельчение путем протирки через сито до размера гранул 8 или 15 мм в количестве каждой фракции соответственно 40-60 и Я 60-40%, последующее прессование изделий при давлении 40-60 МПа и их обжиг при температуре 1400 СзеаЪ 3Недостатком известного способа явля- ф ется невозможность его использования для изготовления абразивного инструмента, предназначенного для шлифования труднообрабатываемых металлов, поскольку изделия получаются высокоплотными, не- пористыми. Это обусловлено тем, что в процессе предварительного уплотнения массы при удельном давлении 4-8 МПа с последу- - ь ющей протиркой ее для получения гранул, последние имеют недостаточную прочность и при последующем. прессовании изделий при достаточно высоком давлении разрушаются и масса переуплотняется, Такой плот. ный инструмент не обеспечивает высокую производительность шлифования и качество обрабатываемой поверхности. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Волжский филиал Всесоюзноисследовательского института абшлифования(56) Авторское свидетельство СССРМ 764980, кл. В 28 В 3/001978,Изобретение относится к производствукерамических изделий, преимущественнопористого инструмента на керамической, связке.Известны способы получения пористогоабразивного инструмента, при которых используют различные порообразующие добавки, например высокоуглеродистыематериалы, перлит, продукты полимеризации стирола и др,Недостатком способов с использованием порообразующих добавок являетсяухудшение санитарных условий из-за образу-.ющихся в процессе термообработки газовыхтоксичных выделений, ухудшение качестваинструмента в результате возможных вспучиваний, образования трещин при интенсивном газовыделении разлагающегосяпорообразователя, а также необходимостьдополнительных затрат, связанных с получением порообразователя.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ изготовления керамических иэделий,включающий приготовление массы, ее упЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРЯМИЧЕИЙие: производство керамичепреимущественно, пористого а керамической связке. Сущтения; керамическую массу но уплотняют при удельном 0 МПа, протирают на виброения гранул размером 0,5-10 х затем формуют при удель,1 - 10 МПа изделия с послежигом, 3 табл;Целью изобретения является повышение пористости и качества инструмента.Поставленная цель достигается тем, чтопри способе изготовления керамических изделий, включающем смешивание компонентов массы, ее уплотнение, измельчениедо нужных фракций с последующими прессованием и обжигом изделий, уплотнениемассы проводят при удельном давлении 1050 МПа, а прессование изделий проводятпри удельном давлении 0,1-10 МПа.Измельчение уплотненной предварительно массы проводят предпочтительно доразмера гранул 0,5-10 мм,П р и м е р. Из абразивной смеси состава, мас.: карбид кремния зеленый марки63 С 25 - 70, керамическая связка К 5 - 24,0 декстрин 2,5, вода остальное были изготовлены бруски размером 250 х 8 х 76 мм путемпрессования на гидравлическом прессе придавлениях, приведенньх в табл. 1. Уплотненные бруски измельчают на вибросите, азатем готовят смеси из гранул размером 10,32 и 0,5 мм, которые берут в соотношениисоответственно 50, 30 и 200 . Из смеси гранул формуют на гидравлическом прессешлифовальные круги размером 450 х 20 хх 203 мм при удельном давлении 0,08-12,0МПа. Обжиг кругов осуществляют при температуре 1230 С.Для сравнения были изготовлены. такиеже круги по известному способу, а именнокерамическую массу предварительно уплотняли на прессе при удельном давлении 6МПа, полученные бруски также измельчалина вибросите, готовили смесь описанногофракционного состава, после чего прессовали при удельном давлении 50 МПа. Обжигизделий осуществляли при 1230 С.В изготовленных кругах измеряли пористость и кажующуюся плотность методомгидростатического взвешивания, а такжепрочность на изгиб на машине УММ.Результаты измерений приведены втабл, 1.Из приведенных данных следует, чтообразцы, полученные при предлагаемыхпараметрах способа (примеры 7-15), обладают по сравнению с образцами по известному способу (пример 25) более высокимипоказателями пористости и прочности наизгиб. Дальнейшее повышение удельногодавления уплотнения гранул (пример 17), атакже повышение удельного давления окончательного прессования изделий (пример16) не приводит к заметному улучшению показателей изделий и является нецелесообразным.В случае проведения процесса предварительного уплотнения при давлении нижер45 50 55 Результаты, приведенные в табл, 2, свидетельствуют о том, что шлифовальные круги, изготовленные предлагаемым способом, имеют более высокую режущую способность. Коэффициент шлифования повышается в 1,5-2,0 раза по сравнению с прототипом и в 1,2-1;5 раза по сравнению с базовым, Положительный эффект предлагаемого способа по сравнению с известным заключается в повышении качественных и эксплуатационных показателей таких изделий,как шлифовальные круги, обладающие более высокими показателями по сравнению с кругами, получаемыми с известным порообразователем - нефтекоксом.Использование предлагаемого способа позволяет улучшить санитарные условия 10 МПа (примеры 23 и 24) наблюдается осыпание гранул, а готовые изделия имеют невысокую прочность на изгиб и пористость,Нижний предел давления прессования из 5 делий (пример 22) ограничен тем, что сырыеизделия имеют малую прочность и при извлечении из пресс-формы в большинствесвоем рассыпаются, Из табл. 1 видно, чтокак уменьшение давления предварительно 10 го прессования абразивной массы для изготовления гранул меньше 10 МПа (примеры 1и 5), так и увеличение давления до 52 МПа(примеры 17-21) не приводят к повышениюкачества изделий и их пористости.15 Образцы, изготовленные из гранул путем прессования под давлением ниже 0,1МПа(примеры 1,6, 17 и 32) и выше 10,0 МПа(примеры 25,16 и 21), имеют более низкиефизико-механические показатели по срав 20 нению с выбранным интервалом величиндавления.При проведении работ по выбору гранулдля состава смеси были испытаны образцы,где гранулы 10 мм были заменены на 11 мм25 (примеры 1-5, табл,3), а 0,5 заменили на 0,3мм (примеры 6 - 10, табл, 3),Как следует из табл. 3, уменьшение размера гранул ниже 0,5 мм так же, как и увеличение больше 10 мм приводит к30 снижению качества и пористости изделий,Проводилась также оценка эксплуатационных показателей шлифовальных кругов, полученных по примерам 2, 4 и 9 всравнении с кругами по прототипу (пример35 25), а также с базовыми кругами по ТУ 2036 - 776 - 83 (в качестве порообразователяиспользован нефтекокс),Режимы шлифования: скорость стола 75мм/мин; непрерывная подача при правке 640 мкм/мин; нагрузка шлифования 26 вКРезультаты испытаний приведены в1742058 производства инструмента и снизить затраты на его изготовление,Формула изобретения Способ изготовления керамических изделий, преимущественно шлифовального инструмента, включающий приготовление массы, ее уплотнение, измельчение с последующим прессованием и обжиг изделий,10 Таблица 1 Образец Давлениепредварительногопрессования абразивной массы, ИПа Давление прессова" ния изделий изгранул, ИПа Физико-механические свойства,обожженных образцов(по известномуспособу) 0,080,16,010,012,00,080,16,010,00,16,010,00,16,010,012,00,08О,16,010,012,00,086,010,050,0 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения пористости и качества инструмента, уплотнение массы осуществляют при удельном давлении 10-50 МПа, а прессо вание изделий - при удельном давлении0,1 - 10 МПа, при этом измельчение предварительно уплотненной массы проводят до размера гранул 0,5-10 мм. Не держит Форму 1,60 6,0 1,72 6,9 1,77 7,1 1,80 7,0 Не держит Форму 1,63 7,5 1,68 8,3 1,72 9,9 1,53 10,5 1,58 11,2 1,62 10,3 1,77 8,4 1,80 8,2 1,85 8,0 2,0 7 фНе держит Форму 2,0 То же 1,82 8,0 1,89 6 8 2,1 6,5 Не держит Форму 1,72 6,9 1,77 7,1 8,2 6,51742058 Таблица 2 блица Давлени сования лий иэИПа ические свойстных кругов прес иэде- ранул ико-ме а обож Гранураэмемм Образец Пределпрочностина изгиб,ИПа Плотносткажущаясг/ мз ри ос Ф,2 1111110,3 0 0 .0 Не д 1,68 1,70 40 39 8 О,9,0 О,50 Составитель В.СиротинРедактор Н,Тупица Техред М.Моргентал Корректор Т,Палий ираж Подписноео комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР , Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Заказ 2248ВНИИПИ Государствен113 ательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 оизводствен Давление пред" варительногопрессования абразивной массы,ИПа 0,1 6,0 10, 12, 0,0 0,1 6,0 10, 12,6,87,3 7,5 ит фор7,0 713 7,5 68