Практичне заняття № 3

Тема роботи: «Визначення усадки виробів в процесі висушування та випалу.»

Мета роботи: навчитися визначати повітряну, вогневу та повну усадки.

Обладнання та матеріали:

1. форма з виштовхувачем відповідних розмірів;

2. масло машинне, відповідна сировина;

3. ступка з товкачем;

4. сито №1;

5. совок;

6. залізний піддон;

7. дві миски;

8. мензурка та мікропробірка;

9. шпатель вузький і широкий;

10. дріт для різання;

11. волога тканина;

12. скалка металева;

13. дерев’яний молоток;

14. ніж;

15. штангенциркуль;

16. металева лінійка;

17. голка;

18. скло для відкладення зразків;

19. тонкий папір для укладки зразків.

Теоретичні основи

Зменшення початкових розмірів виробів з глини, каоліну та керамічної маси у процесі сушки та випалу називається усадкою.

Зменшення лінійних розмірів зразка, виробів при сушці називається повітряної усадкою.

Вогняною усадкою називають зменшення розмірів сухих зразків, виробів у результаті випалу.

Повна усадка – це процентне відношення розмірів відформованих зразків, виробів відносно початкових розмірів після сушки та випалу.

Розрізняють лінійну та об’ємну усадку. В лабораторному практикумі визначають лінійну.

Визначення полягає в тому, що із підготовленого глиняного тіста нормальної формотворної вологості формують плитки 50×50×8. Наносять на них діагоналі, по яких штангенциркулем відкладають відрізки довжиною 50 мм. Зразки висушують, заміряють штангенциркулем відстань між позначками і визначають по формулі повітряну усадку:

(3.1)

де l₀ - відстань між позначками (довжина відрізку) свіжовідформованого зразка, дорівнює 50 мм;

l₁ - довжина відрізку після сушки, мм.

Потім зразки випалюють, вимірюють відстань між позначками після випалу, а тоді по одержаним результатам визначають вогняну та повну усадку по формулі:

(3.2)

(3.3)

де l₀ - відстань між позначками (довжина відрізку) свіжовідформованого зразка, дорівнює 50мм;

l₁ - довжина відрізку після сушки, мм;

l₂ - довжина відрізку після випалу, мм.

Хід виконання роботи:

1 Повітряно суху глину подрібнити в ступці і просіяти через сито №1.

2 Зважити 100 г підготовленої глини.

3 Підібрати необхідну кількість води для змішування 100 г глини:

а) відважити в миску 100 г глини;

б) додати по 5 мл води, змішуючи глину шпателем;

в) після добавки 10 – 15 мл води суміш взяти в руки і перемішати;

г) якщо суміш не досягла нормальної формовочної вологості, необхідно додати ще по 3 мл води, кожного разу ретельно перемішуючи.

д) і так доти, поки не отримаємо тісто нормальної формотворної вологості – таке тісто, яке формується і не прилипає до рук та металевої поверхні;

е) кількість води в мл витраченої для нормального тіста на 100 г глини записується, а потім вираховується кількість потрібної води для 500 – 700 г глини: якщо на 100 г глини пішло 20 мл води, то на 700 г – х мл.

.

4 Зважені 700 г глини розподілити шаром у мисці, зробити декілька отворів і залити розрахованою кількістю води.

5 Залишити глину з водою на 12 год. або замісити тісто, а потім поставити на вилежування.

6 Після відстоювання глину замішують, отримуючи суміш нормальної робочої вологості. Промивку та набивку глини продовжують доти, поки глиняна суміш стане однорідною, а при розриві глини на її зразках не буде лопнувши кульок повітря.

7 Підготовлено тісто загорнути і вологу тканину.

8 Підготувати форми, змастити їх маслом, якщо вони металеві.

9 Обрізати від підготовленого кусня масу товщиною 10 – 12 мм, викласти між двома змоченими тканинами і розкачати качалкою. Скалка повинна рухатись по двом планкам відповідної товщини, в залежності від товщини формованої плитки. У тому випадку, якщо форма для зразків дерев’яна, роблять наступним чином: від кусня глини підготовленої маси відрізають дротом шматок товщиною 15 – 20 мм. І різким рухом руки забивають у форму, бажано рівномірно по всій формі, потім м’яким ударом дерев’яного молотка маса затискується. Обережно розгортається форма, перевіряється заповнення кутів, форму піднімають від скла не прямо, а рухаючи по склу.

10 Залишок маси знімають рукою, потім дротом, змоченим у воді.

11 Руки повинні бути чистими.

12 Відформовану плитку виштовхують виштовхувачем, змоченим маслом і відкладають на скло, покрите тонким шаром паперу. Відформувати 6 плиток.

13 На плитках за допомогою голки та лінійки провести діагоналі. Глибина повинна бути не більше 0,5 мм.

14 На діагоналі нанести штангенциркулем відрізки довжиною 50 мм, ніжки штангенциркуля вдавлюють в масу на глибину 2 – 3 мм.

15 Помістити свої ініціали на плитці, пронумерувати їх та скорочено записати склад маси.

16 Накрити плитки тонким папером, залишити на 2 – 4 дні.

17 Висушувати в сушильній шафі при температурі 100 – 110°C до постійної маси.

18 Заміряти за допомогою штангенциркуля довжину відрізків плитки, вирахувати середню довжину і розрахувати по формулі повітряну усадку для кожної плитки.

19 Повітряна усадка глини або маси відраховується як середнє з 5 зразків.

20 Деформовані плити до уваги не приймаються.

21 Зразки ставлять на випал у муфельну піч. Для визначення вогняної усадки при визначеній температурі в залежності від хімічного та мінералогічного складу глини і маси мають різну вогняну усадку при випалі до різких температур. Легкоплавкі глини повинні випробуватись при температурі 800, 900, 950, 1000, 1100, 1150°C.

22 Після випалу проводиться замір відрізків на діагоналях. Виводять середню вогняну усадку для кожної плитки.

23 З 3 - 5 зразків вираховують середню вогняну усадку при даній температурі.

24 Розраховують повну усадку.

25 Зробити висновок.