Способы литья. 
Технология обработки материалов

Форма изделия во многом определяет способ формования: сложные изделия сначала лепили вручную из пластичной массы, затем стали формовать методом гиликерного литья. Для изготовления шликера глину, пегматит, песок и другие сырьевые материалы перемалывают с водой до образования легко льющейся густой жидкости.

Шликер — концентрированная водная суспензия, содержащая мелкие частицы керамической массы, не оседающие в течение длительного времени, которую заливают в пористые гипсовые формы.

В литейном шликере содержание воды редко превышает 35—40%. Чтобы при такой сравнительно малой влажности масса стала текучей и заполняла тонкие детали форм, к ней добавляют так называемые дефлокулянты, или электролиты.

Электролит — вещество, используемое для разжижения керамического шликера, представляющее собой чаще всего щелочные соли слабых кислот, например соду (Na₂C0₃) или жидкое стекло (Na₂Si0₃), дубильный экстракт, танин и др. Они создают слабую щелочность в шликерной среде, которая разжижается.

Для каждого шликера необходимое количество электролитов определяется опытным путем, но в основном оно не должно превышать 0,3—0,5% веса сухой керамической массы. Увеличение же количества электролитов сверх указанного (до 1%) приводит не к разжижению, а, наоборот — к загустеванию шликера. Увеличение свыше 1% приводит к потере устойчивости и расслаиванию шликера. Также это может привести к преждевременному изнашиванию гипсовых форм и сильному прилипанию отливки к гипсовой форме.

Для лучшего разжижения шликера рекомендуется использовать одновременно два электролита, например соду и жидкое стекло, и снижать их общее содержание до 0,1—0,2%.

Литье керамических изделий в пористые формы основано на способности шликера заполнять гипсовую форму и отдавать воду пористой форме с образованием на ее поверхности плотного слоя массы — формуемого изделия.

Широко используются два способа литья: сливной и наливной. Существует еще доливной, или комбинированный, способ литья, который применяют редко, например, при изготовлении изделий сложной формы.

При сливном способе шликер заливается в пористую форму (рис. 10.1 и 10.2), он заполняет всю ее внутреннюю полость. Через некоторое время в результате способности пористой гипсовой формы отсасывать воду из шликера на границе «форма — шликер» образуется уплотненный слой мас;

Рис. 10.1. Схема сливного литья в гипсовую форму:

а — заливка шликера; 6 — слив шликера; в — подвяливание в форме; г — сушка готового изделия.

Рис. 10.2. Готовое изделие, сделанное способом сливного литья.

в гипсовую форму сы. Избыток шликера сливается, а в форме остается уплотненный слой массы — формуемое изделие.

Толщина черепка зависит от времени выдержки шликера в форме, его влажности, размера гипсовой формы, температуры и влажности помещения. Обычно по истечении 10—40 мин излишек шликера выливают из формы и после окончания слива изделия выдерживают в формах (подвяливают) еще некоторое время, которое зависит от температуры помещения и от влажности будущего изделия. Подвяливание — это процесс подсушивания с частичным обезвоживанием и уплотнением поверхностного слоя до образования кожетвердого состояния.

Если после извлечения изделий из форм предполагается к ним прикрепить (приставить) детали или их скульптурно декорировать, то их выдерживают некоторое время в форме для повышения прочности и снижения влажности до 22—24%. Если изделия не декорируют, то их оставляют в форме до приобретения ими влажности от 14 до 20%. Желательно изделия в форме не передерживать, иначе влажность уменьшится ниже требуемой и они станут хрупкими.

После подвяливания в форме изделие сокращается в размерах и легко извлекается, а затем его подвергают сушке. При увеличении толщины стенки в два раза выдержку шликера в форме увеличивают в четыре раза. Этот способ обеспечивает получение полуфабриката с постоянной толщиной стенки и применяется в основном для формования мелких, средних и больших тонкостенных и толстостенных полых изделий (малой пластики, сервизов, ваз, раковин, унитазов и т. д.).

При наливном способе стенки изделия образуются между двумя стенками гипсовой формы, имеющей, как правило, две рабочие поверхности (рис. 10.3). Конфигурация внутренних поверхностей формы определяет.

Рис. 103. Схема наливного литья в гипсовую форму:

а — заливка шликера; 6 — разъем формы; в — подвяливание в форме; г — сушка готового сырого изделия конфигурацию всего тела изделия, а расстояние между внутренними поверхностями гипсовой формы — толщину сырого черепка.

Значительное уменьшения объема (убыль) шликера за счет удаления воды компенсируется периодическим доливом при непрерывном поступлении из литника прибыли, образуемой специальной надставкой в форме. Для получения равной плотности по всему сечению изделия желательно применять давление или разрежение.

Чтобы литники и каналы не заполнялись плотной массой, их покрывают раствором стеарина в нагретом минеральном масле. Следует отметить, что при наливном способе толщина стенок изделия получается одинаковой, а расход шликера — минимальный. Описанный способ пригоден для получения изделий с большой толщиной стенок или сплошных изделий: овальных блюд, селедочниц, а также мелких деталей — ручек, носиков и пр.

Комбинированный способ совмещает два предыдущих, но требует больших площадей и затрат ручного труда на очистку форм, сборку, заливку шликера, разборку формы, освобождение изделий, оправку и зачистку. Примером может служить отливка умывальников, у которых чаша наливная, а полые борта — сливные. Этот способ литья применяют редко, например для изготовления сложных изделий средней и большой пластики, к которым относят писсуары, унитазы и некоторые другие изделия.