Формование порошковых масс:

В настоящее время технологии формования керамических масс можно условно разделить на следующие группы:

1)прессование – под которым понимают процесс оформления порошков изделия под действием сжимающего давления.

2)пластичное формование, которое характеризуется применением сравнительно малых давлений, т.к. в состав формовочных масс вводятся пластификаторы увеличивая их текучесть.

3)шликерное литье, в котором для формования используют жидкие суспензии. Высокая текучесть суспензии позволяет снизить давление формования.

Принципиальное различие данных способов состоит в применении связок и пластификаторов:

-при прессовании используется от 0 – 10 % по массе;

-при пластичном формовании от 7 – 15 % по массе;

-при шликерном литье от 15 – 35 % по массе.

При переходе от прессования к пластическому формованию и шликерному литью, увеличиваются технологические возможности получения изделий сложных форм. При этом возрастают технологические трудности, связанные с процессом сушки заготовок и извлечение из них пластификаторов. При прочих равных условиях прессованию отдается предпочтение при изготовлении простых изделий: пластины, диски, кольца.

Кроме того рассмотренные виды формования отличаются разными давлениями, прикладываемые к порошковым массам:

-при прессовании обычно используют давления около 10 МПа;

-при пластичном формовании от 1 – 10 МПа;

-при шликерном литье от 0 – 1 МПа.

Однако бывают отдельные случаи, когда в 1 и 2 группе применяются давления вплоть до 200 МПа.

Оборудование для смешивания:

[1]У-образный: такие типы смесителей относятся к гравитационным, обеспечивающих однородность смешивания за счет 3-х мерного движения частиц внутри рабочей полости. Перемешивание материалов обеспечивается вращением У-образной емкости относительно оси, образованной осями ответвлений рабочей емкости и перпендикулярной оси вертикального ответвления. Смесь порошков под действием силы тяжести пересыпается из ответвления перпендикулярно оси вращения и разделяясь на 2-а потока попадает в ответвление находящегося под углом к оси вращения. При повороте на 180º порошки вновь объединяются, смешиваясь между собой. Загрузки ингредиентов смеси производится через отверстие в торцах ветвеобразных ответвлений, а выпуск через перпендикулярное к оси вращения. Такие смесители дают хорошее качество смешивания, высокую однородность. Однако применяются как правило для сухих и полусухих масс.

[2]Барабанный смеситель: применяется для перемешивания сыпучих масс. Вал на котором вращается барабан может совпадать или с осью симметрии барабана или с его диагональю, а сам барабан может иметь различную форму, в зависимости от вида продукта и характера перемешивания. Кроме того возможен вариант барабанного смесителя на опорно - ходовых роликах.

С целью повышения смешивания на внутренних стенках барабана могут устанавливаться перегородки. Данный вид смесителя относится к гравитационным смесителям.

[3]Ленточный смеситель: предназначен для смешивания сыпучих материалов, а также сыпучих с небольшим количеством жидких компонентов. В качестве рабочего органа используется вал с навитой лентой. В основе работы процесс смешивания со сдвигом, т.е. продукт с помощью ленты перемещается слоями. Таким образом, получается смешивание с одновременным перемещением материала, что позволяет реализовать ленточные смесители непрерывного действия. Смесители для смешивания с небольшим количеством жидкости как правило оснащены дополнительно спектрами для очистки стенок.

[4]Лопастной смеситель: в лопастных смесителях продукты перемешиваются лопастями, как правило, закрепленным горизонтальным валом. Такие смесители бывают непрерывного и периодического действия.

∙В смесителях непрерывного действия лопатки закрепляются на валу под винтовой линией, что обеспечивает кроме смешивания еще и передвижение материала. Для обеспечения необходимого качества в смесителе непрерывного действия экспериментально устанавливается время смешивания, которое должно соответствовать времени перемещения продуктов до выгрузки. Это время можно изменить преимущественно за счет угла наклона лопатки относительно вала.

∙В смесителях периодического действия продукт перемешивается обычно радиальными лопастями, слегка повернутыми относительно оси вращения.

[5]Шнековый смеситель: предназначен для смешивания, как сыпучих материалов, так и для смешивания сыпучих материалов с жидкостью. Бывают непрерывного и периодического действия. Кроме того различают шнековые смесители вертикального и горизонтального типа.

[6]Смесители планетарно-шнековые: смешивание порошков производится за счет планетарного движения шнека внутри конической рабочей емкости. Вращение шнека вокруг собственной оси обеспечивает подъем смешенного материала в вертикальном направлении. При этом порошок поднимаясь вверх под действием центробежной силы разбрасывается внутри емкости и под действием силы тяжести вновь осыпается вниз. Вращение шнека вокруг оси рабочей емкости позволяет промешивать весь объем материала без возникновения застойной зоны. В случае применения больших машин возможна установка либо нескольких шнеков либо установка по оси конуса дополнительного вала с лопастями. В таких смесителях как правило предусмотрена возможность введения связки и смачивающих компонентов.

[7]Двух-роторный смеситель (смеситель с двумя горизонтальными валами).

Предназначен для интенсивного перемешивания, разминания и пластификации масс с малой, средней и высокой вязкостью. Двух-роторный смеситель состоит из корпуса, установленный на станине внутри которого расположены 2-а горизонтальных вала с фигурными лопастями, развернутыми относительно оси валов на 60º.Такое расположение, а также наличие отверстий в лопастях создают условия для эффективного смешивания масс. Лопасти могут быть различной конфигурации. Под воздействием изогнутых лопастей материал совершает сложное пространственное движение, а также испытывает сдвиговые деформации, обеспечивающие равномерное распределение ингредиентов по объему замеса.

Бывают непрерывного и периодического действия.

[8]Смеситель ТУРБУЛА: предназначен для получения однородных смесей высокодисперсных порошков, отличающихся значительно удельными весами. Относится к гравитационным смесителям отличаясь от прочих сложностью многокоординатного движения рабочей емкости.

Недостатки: небольшие объемы смешиваемых материалов.

[9]Смеситель типа СМ: в основе принципа смешивания лежит планетарное движение прямых гребенчатых лопастей и встречное вращение чаши в цилиндрической форме.

[10]Смеситель типа ЛМ: внутри чаши расположена лопасть криволинейной формы. Лопасть имеет простое вращательное движение. При этом чаша также вращается навстречу лопасти. Ось вращения лопасти наклонена относительно оси вращения чаши.

[11]Бегунковые смесители: в бегунковых смесителях вращаются бегунки, которые совершают сложное планетарное движение по 2-м вращающимся чашам. Рядом с катками находятся лопасти, обеспечивающие сложное движение материалов в одну чашу. Разгрузка производится в центре чаши.