特种耐材成型浇筑法浇筑要求成型法则
发布日期： 2017-03-20 00:00:00 阅读量（432） 作者：1.注浆法
注浆法适于制造形状复杂、薄壁特种耐火材料制品，如坩埚、炉管、热电偶保护管、球磨罐、瓷球等产品。主要设备有：石膏模制作机(陶车)、泥浆真空除气机、注浆机等。
注浆法成型要用熟石膏作模具。熟石膏原料大都使用市场上出售的医用石膏粉或食用石膏粉，即半水石膏(CaSO4 • 1/2H20)。
制圆柱形石膏模在陶车上加工，其他形状的石膏模是用木板夹在水泥平台上加工。
石膏模的制作程序是：要先作阳模，阳模材料可用石膏、硬木、硬质塑料或金属材料。阳模形状要与制品一样，但要经过放尺，放尺率一般在14% ~17%之间、放尺率的计算方法如下：
用阳模制造阴模，以石膏和硬木制的阳模一般在表面涂上漆片，以增加其光滑度。坩埚类及其他小件制品可做成整体式石膏模、管状或大型制品要制成分体式组合石膏模。在阳模表面涂上脱模剂(肥皂水等)，放在特制的木框中间，在注浆方向上部预留注浆孔和排气孔后将已除掉气 泡的半水石膏浆注人模框中。石膏浆的比例一般为：石膏：水= 1:0. 75 ~ 1.0。待发热0.5h硬化后拆掉模框和阳模即制成可浇注成型用的石膏模(即阴模)。为使石膏模能多次重复使用，并保持足够的吸水能力，要求石膏模的壁厚，小石膏模在30mm左右、大石膏模在50 ~80mm。
石膏模制成后要进行充分干燥。组合石膏模在制作时要预留子母口，预防在使用时错位，在干燥时也要组装起来用夹具夹好，防止在干燥过程中产生变形。石膏模应在65丈温度下干燥到水分在2%〜5%之间。石膏模干燥后应保存在干燥状态下。石膏模可以重复使用，但在每次使用后都要经过清理和充分干燥。
浇注泥浆的性能对生产工艺和坯体质量都有很大的影响,因此要求浇注泥浆要具有以下性能：
1) 要具有良好的悬浮性，在注浆过程中不应产生沉淀分离现象。
2) 要具有较好的流动性，控制泥浆密度在1.8 ~2.5g/cm3，中性注浆pH值为6〜7,酸性注浆pH值为5 ~6。
3) 为提高坯体强度和密度，应尽可能地减少泥浆中空气的含量。
泥浆的制备:将已制好的粉料(或外购的粉料)，一般要求粒度小于占95%以上，在其中加人增塑剂和除泡剂以及适量的水，在瓷衬的球磨机上进行研磨打浆6h以上。在制泥浆过程中，要控制泥浆的PH值和密度。制好的泥浆首先要过筛，以除掉颗粒料和其他杂物，然后进行真空脱气处理。
泥浆浇注成型有5种方法：实心浇注、空心浇注、压力浇注、真空浇注、离心浇注。
第一种实心浇注：这种注浆法一般用于上注法的厚壁制品。根据制品的大小、形状复杂程度、可以采用单面吸浆或双面吸浆操作。单面吸浆是以硬木或金属做模芯，双面吸浆则用石膏做模芯。在石膏模注浆后，在吸浆过程中要不间断地补浆，直至达到完全不吸浆的时候为止。待硬化后可脱掉模芯和非支撑面的分体组合模，隔日脱掉石膏模并将坯体移至垫有绒布的平板上。
第二种空心浇注：这种注浆法一般用于上注法的薄壁制品，如坩埚、炉管、热电偶管等制品。石膏模制成上开口或上浇注口的整体式或分体式石膏模。如浇注吊装烧制的制品时，在制石膏模时要预留有吊装用的喇叭口，喇叭口的中心角为60°。
在浇注大型制品时，注浆管应当伸人到石膏模的底部，防止泥浆冲击石膏模以减少影响吸浆速度造成制品壁厚不匀现象。根据制品的大小控制注浆速度，防止注浆速度慢形成制品上部壁薄，下部壁厚的不匀现象。吸浆时间可根据制品壁厚要求确定，一般在5 ~20min。在吸浆过程中要不断补浆、保持泥浆液面不低于石膏模的上口。根据经验及观察，吸浆达到要求厚度后，立即将余浆倒回泥浆桶，控浆后石膏模要倒立斜放、有利于坯体脱离石膏模。坯体自然离模后，并具有一定强度即可脱模。组合石膏模要脱掉部分或不受力部分石膏模，最后再全部脱掉石膏模。
第三种压力浇注：压力注浆一般采用下注法。泥浆可在压力下注人石膏模。这种浇注方法可 缩短注浆时间，提高注坯的密度。加压方式是将泥浆放入可上下移动的高位泥浆桶内，提高泥浆 桶与石膏模的位差，使泥浆形成自然压力，通过放浆管和阀门与石膏模联接。当打开阀门开始注 人泥浆后，用调节泥浆桶的高度来调节注浆速度。待石膏模内注满泥浆后将泥浆桶内的泥浆上平 面与石膏模的液面保持一致，要随时调整泥浆桶的高度。
第四种真空浇注。这种浇注方法是在真空室内进行的。先将石膏模放人真空室内，并与浇注的泥浆管连接，然后关闭密封门，启动真空泵抽气，当真空度达到3.999〜6.665kPa (30〜 50mmHg)时，打开阀门注人泥浆，注满泥浆后关闭阀门。根据石膏模吸浆情况还要随时补充泥浆。注浆完毕后(达到要求吸浆厚度)，在真空室外脱模。
真空浇注虽然工艺较为复杂，但注坯质量有明显提高，注件的气孔率低，致密度提高，采用泥浆真空处理，普通泥浆浇注法生产也可提高注坯质量，同时还可提高生产效率。真空处理泥浆装置如图2-8所示。
第五种离心浇注：这种方法适于制造大形环状制品和管状制品。离心浇注方法有立式和卧式两种。其特点是将石膏模固定在旋转台上使石膏模作旋转运动。泥浆在石膏内受离心力的作用在石膏模壁上形成致密的干涸层，根据制品的、 壁厚要求确定浇注时间。在注浆时为防止泥浆外溢，只能加人模子高度的三分之二，所以在做石高模时一定要加高。
由于注浆成型方法的设备简单，操作技术容易掌握，而且适用于形状复杂、薄壁的小形制品，从而被广泛地使用。但注浆法也存在一些缺点，如难以机械化流水作业生产，劳动强度大，烧成收缩比较大(15%左右)制品易产生变形造成成品率低等缺点。在注浆成型过程中经常出现的问题如下：(1) 吸浆不匀，由于半水石膏质量波动以及存放时间的长短，使制出的石膏模产生吸浆不勻现象，有的还出现在一个石膏模上产生吸浆厚度不一的现象。
2) 泥浆不稳定，原料的晶形转化情况和研磨时间的长短是影响泥浆稳定的主要因素。因此，要选择合适的原料煅烧温度，如烧结氧化铝在1500 ~ 1550℃煅烧，在球磨机中的研磨时间， 如在钢球机中研磨IOOh，这样可以制得稳定性好的泥浆。
3) 泥浆的振凝，即泥浆在受到振动后会发生结块现象，造成这种现象的主要原因是由于泥浆中固体物质的粒度分布很好，颗粒容易形成最紧密的堆积，同时泥浆中的固液比太大所致。再加少量水，经过打浆后即可消除这种现象。
4) 泥浆的触变，成型后刚脱模的素坯在受到轻微振动，甚至用手轻微一碰时，就会变成非常柔软且容易流淌的反常现象。这是由于物料中细颗粒占的比例过大，因而使述体内吸附的水膜总面积过大，脱模后坯体内部的水分剩留过多，就形成泥浆中局部水分集中产生泥浆流淌的触变现象。通过改进固体物质的粒度分布就可以消除这种触变现象。
5) 泥浆的沉降，泥浆经过一定时间的存放后，泥浆中的固体颗粒物料会产生自然沉降与水 分离而破坏悬浮状态，从而形成的沉降体积称为沉降容。要求泥浆的沉降容越小越好，即泥浆的悬浮状态好。用这种泥浆可生产较高密度的素坯。通过调整泥浆中固体物料的粒度分布和固液比的大小，可以提高泥浆的悬浮性，使泥浆的沉降容减少或消除。
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