Sled výroby sádrových forem při výrobě porcelánových a kameninových výrobků
Posloupnost technologických operací výroby sádrových forem je na obr. 37. Jedná se o dlouhý, víceoperační proces, který zahrnuje výrobu modelu, matečné formy (negativní obrázek modelu), matičního uzávěru, nástavce, skořepinové formy a pracovního uzávěru pro reprodukci pracovních modelových sádrových forem (obr. 38).
Model 2 musí odpovídat produktu v přirozené velikosti, s přihlédnutím ke smrštění během sušení a vypalování.
Rýže. 37. Sled výroby sádrových forem (schéma)
Rýže. 3. Sled výroby sádrových forem
Rýže. 39. Schéma komorové sušárny pro sušení sádrových forem
Jeho rozměry jsou určeny vzorcem X = 100*a/(100 – b) 2 (a je velikost výrobku po vypálení, b je smrštění hmoty, vzduchu a ohně). Model je vyroben ručně z plastické nízkosráživé hlíny, plastelíny, semiepoxidových nebo epoxidových pryskyřic nebo soustružením ze sádrového polotovaru 1. Matečná forma 3 je vyrobena ze sádry. Jedná se o hrubý model, s jehož pomocí se získá potřebný počet sádrových modelů. Matka je sekundární model výrobku, nezbytný pro odlévání pracovních forem v požadovaném množství. Nejprve se odlije horní díl 4 mateřídoušky a poté spodní díl 5. Hotové díly mateřídoušky se namažou vysoušecím olejem, usuší se a na ně se odlije spodních 6 a horních 7 dílů nástavku, které se po napuštění vysychajícím olejem a vysušení použijí k reprodukci spodní části pracovních víček.
Horní část 8 jejího nástavce je odlita podél horní části mateřské čepice a spodní část nástavce 9 je odlita podél spodní části mateřské čepice a nástavku po jejich obepnutí lemovkou. Po opracování a úpravě nástavků, napuštění vysoušecím olejem a vysušení se podél nich odlijí pracovní čepičky 10 – spodní část čepice v nástavcích, odlitá podél horní části 11 mateřské čepice. Po vytvrdnutí sádry se skořepiny odstraní, sestaví se spodní a horní díl pracovního uzávěru 12, seřídí (kalibruje), namaže lihovým lakem a po zaschnutí laku sušícím olejem. Pracovní (modelová) forma 13 je odlita podle nopu. Víčko se namaže, nasadí se plášť a nalije se roztok. Po vytvrzení sádry a odstranění pláště se forma otočí a pokryje lakem a sušícím olejem. Doporučené složení mýdlo-tukové emulze, %: 72 % jádrové mýdlo nebo dětské mýdlo – 33, vřetenový nebo transformátorový olej – 67. Voda se přidává podle potřeby, aby se získala emulze požadované tloušťky. Dobrým mazivem pro formy je směs následujícího složení, kg: voda – 0,5, tuhý olej – 1, soda – 0,3. Směs se vaří 15 minut ve vodní lázni a ještě teplá se nanáší do formy, čímž se zajistí dobré přilnutí k povrchu omítky. Sádrové modely, matricové formy a uzávěry mohou být také napuštěny vysychajícím olejem nebo pokryty tenkou vrstvou alkoholového laku sestávajícího ze šelaku – 25% a hydrolytického alkoholu – 75%.
Životnost sádrových uzávěrů lze zvýšit téměř dvojnásobně, pokud jsou jejich povrchy napuštěné přírodním vysychavým olejem navíc napuštěny speciálním tmelem z epoxidové pryskyřice, dibutylftalátu a polyethylenpolyaminu v poměru 1:6:1. Po impregnaci se chrániče zubů suší za přirozených podmínek po dobu 48 hodin.
Režim odlévání do značné míry určuje kvalitu forem. Doporučuje se opatrně nalít sádrové formy do jednoho rohu uzávěru, roztok sádry se rozlije po celém uzávěru a zabrání se tak zhutnění sádrové formy v místech, kde proud sádrového roztoku přichází do styku s uzávěrem. V důsledku toho se nasákavost sádrové formy stává rovnoměrnou. Chcete-li odstranit vzduchové bubliny, vyplňte sádrovou maltou
Formy by se měly při plnění roztokem sádry otřásat nebo otáčet.
Sádrové formy sušte v komorových (obr. 39), tunelových nebo dopravníkových sušárnách při teplotě ne vyšší než 70 °C po dobu 16–30 hodin v závislosti na velikosti formy na zbytkovou vlhkost 5–6 %.
Komorová sušárna se skládá ze dvou komor, z nichž každá obsahuje čtyři řady klecí 1. Systém vytápění a větrání je společný pro obě komory. Výtlačné potrubí 2 s tryskami je umístěno pod stropem komory a výfuková skříň 3 je ve spodní části komory (na podlaze). Pro snížení spotřeby tepla na sušení je sušička vybavena systémem recirkulace (znovupoužití) nosiče tepla. Spotřeba tepla na 1 kg odpařené vlhkosti. sušička je 8400-9240 kJ. Rychlost uvolňování vlhkosti je nepřímo úměrná relativní vlhkosti chladicí kapaliny.
Při sušení nově odlévaných sádrových forem se bere v úvahu, že vysoká rychlost chladicí kapaliny při nízké teplotě je lepší než vysoká teplota chladicí kapaliny s nedostatečnou cirkulací. Rovnoměrnost sušení forem má velký vliv na jejich pevnost, která se vysycháním zvyšuje.
Sušení sádrových forem při teplotě 20-40°C by mělo být prováděno poměrně pomalu při relativní vlhkosti vzduchu asi 50%. Díky vysokému koeficientu tepelné roztažnosti (17,27X 10 -6 deg-1)
Formy se z teplot pod 38 °C ochlazují stejně pomalu, aby se zabránilo jejich popraskání.
Přesušené formy při kontaktu hmoty nebo skluzu s nimi intenzivně absorbují vlhkost, což vede k tvorbě kůry, záhybů a prasklin na povrchu výrobku. Příliš vlhké formy nevysávají vlhkost z hmoty nebo dobře kloužou, což má za následek delší dobu výroby modelu a přilnutí odlitků k formě.
Nové sádrové formy jsou kalibrovány na jednovřetenových strojích, což je nutné pro získání výrobků stanovených rozměrů a přesného tvaru. Produktivita poloautomatického stroje pro kalibraci sádrových forem Desky je 480-720 za hodinu s frekvencí otáčení vřetena 6,1 s-1 a výkonem elektromotoru 1 kW.
Schéma výrobní linky vytvořené v porcelánce pojmenované po M.V. Lomonosov, na obr. 40. Linka obsahuje jednotku na přípravu sádrového roztoku, 26 m dlouhý uzavřený horizontální dopravník, pětikomorové sušárny a stroj pro kalibraci suchých forem. Roztoková jednotka provádí operace dávkování vody a sádry, míchání a odsávání sádrového roztoku a také jeho dopravu na místa plnění forem.
Práce na výrobní lince se provádějí v následujícím pořadí. Kbelík 8 (viz obr. 40) se umístí na vozík 9 a přivede k váze 4. Zapnutím váhy rukojetí 20 se kyblík zváží. Z dávkovače 3 se do něj nalije požadované množství vody (hmotnostně) a z dávkovače práškové sádry 5 se doplní sádra (objemově). Sádrový prášek se do nádoby dostane z truhly 1 pomocí šnekového dopravníku 2. Naplněný kbelík je přiveden po příjezdové cestě 6 pod vakuový zvon 7 a poté se zapne vakuové čerpadlo. Po vysátí se zvon zvedne a pánev s hotovým sádrovým roztokem se přivádí kladkostrojem 10 po jednokolejce 11 na dopravník 13. Nakloněním pánve se roztok nalévá do uzávěrů 12 ve směru pohybu dopravníku. Vyprázdněný kbelík se pomocí kladkostroje přesune na místo, kde se vymyje zbylý roztok sádry, poté se cyklus opakuje. Dále jsou formy naloženy na jednokolejné vozy 14, směrovány do sušících komor 19 a po vysušení do kalibračního stroje 17. Hotové formy jsou pomocí jednokolejné dráhy 18 a dopravníku 16 přiváděny výtahem 15 do slévárny a formovny na pracoviště.
Kapacita výrobní linky je 1000 forem za směnu. Pro prodloužení životnosti sádrových forem se doporučuje namáčet je do roztoků kamence draselného, zinku nebo síranu měďnatého, boraxu a vnější povrch ošetřit (namáčet) do 2% polyvinylalkoholu s následným sušením při teplotě 60°C nebo 50% roztokem siřičitanu a alkoholu. Formy jsou také impregnovány roztoky boritanu hlinitého o hustotě 10° Baume při teplotě 30° C a kalafunou v terpentýnu (hmotnostní poměr 30:70).