Устройство для электрофоретического изготовления керамических изделий Советский патент 1981 года по МПК B22C9/04 C25D17/10 

1

Изобретение относится к питейному пр(жзводству, в частности к устройствам для изготовления керамических изделий методом электрофореза и может быть использовано в ст.роительной индустрии, фарфоровой и фаянсовой промышленности.

При изготовлении керамических оболочковых форм методом электрофореза в момент включения электрического тока модель-электрод испытывает давление суспензии, развиваемое от гидростатического напора суспензии и за счет электродинамической силы под действием приложенного электрического напряжения в слое суспензии, замкнутом между анодрм-мо- ,5 делью и катодом-емкостью.

Определение силы давления на модель при электрофорезе необходимо для разработки оптимальных режимов техножи ии. jg В качестве измерительного устройства можно использовать саму модель-электрод, на которую осаждают керамическую оболочку.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для электрофоретического изготовления образцов, содержащее модель, соединенную с металлическим электродом,.подключенным к положительному полюсу источника тока, ванну с суспензией, подключенную к отрицательному полюсу источника тока l.

Недостатком известного устройства является то, что диэлектрический стержень, погружаемый в суспензию, вьшолняют сплсялным и прочным, что не позволяет использовать его, как измерительное устройство.

11ель изобретения - оптимизация технологического процесса путем измерения электродинамического давления суспензии

на модель.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для электрофоретического изготовления керамических изделий, содержащем модель, соединенную с металпичес1сим электродом, подключенным к

положительному полюсу источника тока, и Baimy с суспензией, подключенную к отрицательному полюсу источника тока, модель вылолнена из эяастичного материала с внутренней полостью, которая соединена с манометрическим прибором и заполнена рабочей жидкостью.

В одном из вариантов устройств в качестве эластичного материала используют тонколистовой металл, например, из меди или железа, отформованный по кон(|игура- ции модели изделия.

В устройстве может быть использован тонколистовой гофрированный металл или металлический сплав.

В другом варианте устройства в качестве эластичного материала используют эластичный диэлектрик, например рези siy, В этом варианте модель покрывают. токопроводными покрытиями.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - результатов испытаний.

Ванна 1 подключена к отрицательному полюсу источника тока. В нее пог гжена модель 2, вьшолненная из эластичного материала, и сама она заполнена суспензией 3. Металлическое кольцо 4, на котором закреплена модель, подключено к положительному полюсу источника ток. Эластичная модель в верхней части соединена отводной трубкой с манометртческим прибором 5, заполненным рабочей жидкостью, например ртутью или водой. На поверх ность модели нанесено электропроводное покрытие 6 таким образом, чтобы оно замыкало металлическоекольцо.

Порядок подготовки прибора к работе состоит в следующем.

Сначала систему модель-измерительный прибор заполняют жидкостью и герметизируют ее, например, закрытием атмоофер1;сй трубки прибора пробкой. Затем на .,одепь 2 любым известным способом, например окунанием, наносят электропроводное покрытие 6. Затем модель погружают в суспензию 3, при этом фиксируют уровень жидкости в манометрическом пршборе 5. Затем модель подключают к источнику тока, при этом суспензия оказывает электродинамическое давление на модель под действием электрического напряжения. Модель деформируется и Шз1тесняет жидкость из внутренней полости в манометрический прибор. По разноста положений жидкости до включения тока и после его включения определяют величину давления. Прибор предварительно градуируют по применяемой жидкости.

В качестве рабочей суспензии используют суспензию следующего состава, вес.%: огнеупорный песчано-маршапитовый наполнитель; бентонит 0,8; глицерин 0,05; вода 22.

В суспензии меняют содержание элек тролита с тем, чтобы определить влияние ее активности на развиваемое при электрофорезе электродинамическое давление. Оп- . ределяют также влияние на давление пртложенного к электродам напряжения электрического тока.

Результаты испытания представлены в виде графиков, на фиг. 2, где: rpaiJHiK 1для суспензии с 0,05; график 2 - с 0,13i график 3-е 0,5 вес.% электрого1та. КаЛ видно из гра(}я1ков, давление на модель зависит как от активности суспензии (т.е, от содержания электролит, так и от величины напряжения источника тока при ваа-гполнении электрофореза.

Предлагаемое устройство позволяет для определенной номенклатуры отливок и технологических условий выбирать оптя« мапьный электрический режим электрофореза, при котором достигается необходимая плотность материала оболочковой мы и наименьшая сила оцепления ее с мо депью.

Применение устройства позволит конт ролировать качественные параметры процесса электрофореза и исключит воздей- на качество продукции случайных отклонений параметров процесса. Контролирование процесса изготовления форм в свою очередь обеспечит уменьшение брака форм ориентирювочно на 10-12%, что для среднего по мощности участка точного литья в 50Q т составит -8 тыс. руб.

экономии в год.

Формула изобретения

1. Устройство для электрофоретического изготовления керамических изделий, содержащее модель, соединенную с металлическим электродом, подключенным к попожительному полюсу источника .тока, ванну с суспензией, подключенную к отрицательному полюсу источника тока, о т л ичаюшееся тем, «гго, с целью оп тимизаиии технологического процесса путем измерения электродинамического дав.пения суспенэни на модепь, модель вьшоп5 йена из эластичного материала с внутренней полостью, соединенной с манометрическим прибором и заполненной рабочей жидкостью.

58S48S1«

2,Устройство поп. 1,отпича-тичного материала применена резина с то ю ш е (э с я тем, что в качестве эластич-копроводным покрытием.

кого материала применена гофрированнаяИсточники информации,

тонколистовая медь.принятые во шшмание при экспертизе

3.Устройство по п. 1, о т л и ч а - s 1. Авторское свидетельство СССР

ю ш е е с я тем, что в качестве элао-№ 392159, кл. С 25D 13/ОО, 1973.

(Риг, 1

«М

дПИ9)КвС1и01