Способ обработки керамических изделий Советский патент 1980 года по МПК B28D1/00 

1

Изобретение относится к размерной обработке керамических изделий, сформованных из термопластичных шликеров, а именно к обработке полуфабрикатов, подвергнутых предварительному обжигу.

Известен способ ультразвуковой размерной обработки твердых и хрупких материалов, в частности из обожженной керамической массы. Обработка осуществляется воздействием зерен абразива на ,обрабатываемую поверхность, находящуюся под торцом инструмента, колеблющегося с ультразвуковой частотой 1.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ обработки керамических изделий, включающий предварительный, окончательный обжиг и воздействие ультразвуком 2.

Недостатками известных способов является низкая чистота и точность обработки.

Цель изобретения - повышение чистоты и точности обработки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе обработки керамических изделий включающем предварительный, окончательный обжиг и воздействие ультразуком, воздействие ультразвуком осуществляют в жидкои среде непосредственно после предварительного обжига.

После предварительного обжига до температуры выплавки пластификатора полуфабрикат керамического изделия становится хрупким, но твердость его существенно ниже, чем у изделия, прощедшего окончательный обжиг. Такой полуфабрикат хорошо обрабатывается за счет скалывания под ударным воздействием инструмента, колеблющегося с ультразвуковой частотой, например 18-22 кГц.

Однако для того, чтобы процесс обработки не прекращался с углублением инструмента в обрабатываемое изделие, необходимо удалять продукт эрозии из зоны обраб отки. С этой целью обработка ведется в йидкой среде, например в воде.

Под рабочим торцом колеблющегося инструмента возникают интенсивные гидродинамические потоки, которые вымывают продукт эрозии. Кроме того, взвешенные частицы отработанного материала, находясь под воздействием колеблющегося инструмента, производят выкалывания обрабатываемого материала, тем самым интенсифицируя процесс.

-772875---- При небольшом, не превышающем определенной величины, статическом давлении инструмент легко погружается в обрабатываемое изделие. Величина давления на инструмент зависит от плош,ади его рабочего торца, амплитуды ультразвуковых колебаний и находится в пределах 0,05-0,08 кг/мм для инструмента с плош,адью рабочего торца 20 мм2. Характерной особенностью способа является то, что при заданных параметрах процесса давление является величиной постоянной. С увеличением давления сверх оптимального скорость обработки быстро падает. Производительность и точность обработки практически не зависят от температур инструмента и рабочей жидкости. При сквозной обработке отверстий и пазов возможно появление небольших скалов (меньших по величине, чем при ультразвуковой обработке необожженной керамики нагретым инструментом) на выходе инструмента, которые устраняются применением подложки, например из стекла, к которой изделие приклеивается. Способ реализуют на установке, состоящей из ультразвукового генератора мощностью 0,1 кВт, магнитострикционного преобразователя, ступенчато-конического концентратора, сменного инструмента требуемого профиля. Концентратор и инструмент изготовлены из стали 45. Обработку производят в водной среде. Погружение заготовки в воду не вызывает дополнительной технологической обработки, так как влага испаряется при окончательном обжиге. В качестве рабочего инструмента используют стержни, трубки, пластины различной конфигурации и сечений, жестко связанные через концентратор с колебательной системой ультразвуковой установки. При питаНИИ ультразвуковой колебательной системы ОТ генератора с выходной мощностью 0,1 кВт производительность обработки для трубчатого инструмента 0 5 мм составляет 1,2-10 . Инструмент углублялся в изделие со скоростью порядка 60 мм/мин. Изготавливают сквозные, глухие пазы и отверстия различного профиля, минимальная толщина перемычки между отверстиями и между пазами составляет 0,1 мм, что недостижимо ни при литье керамики, ни при обработке необожженной керамики, т.е. никаким другим известным способом, После обработки 50 отверстий с общей ДЛИНОЙ 500 мм износ инструмента составляет по диаметру 0,02 мм, по длине 0,2 мм, что в 4-6 раз меньше, чем в известных способах обработки. Обработанные изделия подвергают окончательному обжигу. Результаты обжига показывают, что изделия сохраняют форму и на поверхностях, обработанных предлагаемым способом, трещины не возникают. Шероховатость обработанной поверхности не ниже 1,25 /0,б. Формула изобретения Способ обработки керамических изделий, включающий предварительный, окончательный обжиг и воздействие ультразвуком, отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты и точности обработки, воздействие ультразвуком осуществляют в жидкой среде непосредственно после предварительного обжига. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 110819, кл. В 24 В 1/04, 1957. 2. Авторское свидетельство СССР № 562430, кл. В 28 D 1/00, 1977.