Заняття №13. Тема:Гіпс. Виготовлення моделей і форм.

Тема:Гіпс. Виготовлення моделей і форм.

Мета:Ознайомитися з основними властивостями гіпсу та процесом приготування гіпсового розчину.

Пояснити:основну реакцію дегідратації гіпсу.

Тип заняття:лекція.

Література:Мороз И.И. Технология фарфоро-фаянсовых изделий. Глава 5.

План лекції.

1. Гіпс, як сировинний матеріал для приготування гіпсового розчину.

2. Властивості формувального гіпсу.

3. Приготування гіпсового розчину.

1. Гіпс-водний сульфат кальцію. Формувальний гіпс, із якого виготовлюються моделі та форми, є напівводним гіпсом.

Сировиною для виробництва формувального гіпса звичайно служе природний гіпсовий камінь (СаSO₄ 2H₂O), його піддають випалу при температурі 150-180⁰С до отримання формувального гіпса.

Основним процесом при термічній обробці гіпса являється його дегідратація, яка проходе по реакції:

СаSO₄·2H₂O→ СаSO₄·0,5H₂O+1,5 H₂O

Теоретичний склад напівводного гіпса,%: СаО-38,6%, SO₃-55,16%, H₂O-6,21. обезводнення двуводного гіпса є ендотермічною реакцією.

2. Важливою якістю замішаного водою гіпса є його властивість поступового, без різких скачків, перехода із легкорухомого стану в згущений, а також достатня продовжуваність його текучості та пластичності.

Періодом текучості гіпса звичайно вважається період, на протязі якого затворена водою рідка гіпсова маса здатна зберігати текучість та заповнити всі деталі форми.

Кінцем періода текучості прийнято вважати момент, коли припиняє запливати отвір в гіпсовому розчині., залишений голкою.

Пластичність гіпса характеризується таким станом після втрати текучості, при якому він здатний зберігати надану форму або здатність вкривати рівним шаром яку небуть поверхню за допомогою розглажуючого інструмента.

Гіпс, замішаний на теплій воді втрачає текучість та схвачується набагато швидше, ніж гіпс замішаний на теплій воді.

Початок схватування гіпсового вяжучого повинен наступати не раніше 4хв, а кінець не раніше 6хв і не пізніше 30хв після початку затворення гіпсового тіста.

Для того, щоб регулювати термін схвачуваності, його прискорюють, або уповільнюють. В якості прискорювачів застосовують: двуводний гіпс, поварену сіль, сульфат натрію. В якості сповільнювача застосовують: кератиновий (продукт переробки копит та несортових рогів лужним розчином), вапняково-клеєвий, сульфатно-спиртову барду.

3. Перед приготуванням гіпсового розчину гіпс просіюють через сито №045 (252отв/см²) для лиття форм і через сито № 0355 (400отв/см³) для лиття капів та моделей. При затворенні гіпса водою частинки гіпса покриваються водяною плівкою. Через 1-5 хв після затворення починається гідратація гіпса , розчин набуває густо-текучу консистенцію і стає придатним для відливки. Порядок приготування гіпсового розчину слідуючий: воду, підігріту до температури 35-40⁰С, заливають в мішалку, потім туди ж засипають формувальний гіпс та через 0,5-1хв суміш перемішують на протязі 2-3хв. Приготований гіпсовий розчин дось швидко заливають в матричні форми та капи.

Гіпс з водою змішують в мірному посуді з відтянутим носиком. В посудину наливають відміряну кількість води і відсипають відважену кількість формувального гіпса. Проведення цієї операції в зворотньому порядкі недопустимо.

В випадку затворення гіпса великою кількістю води, утворені часточки двуводного гіпса будуть сильно віддалені одна від одної, таким чином звязок між ними буде слабким і отриманий при цьому гіпсовий відливок буде неміцним.

В випадку затворення гіпса невеликою кількістю води його частинки які безпосередньо стикаються з водою, її поглинають, переходячи в двуводний гіпс. Крім того вони в стані вдержати 20% надлишкової вологи і на долю інших частинок гіпса води вже не вистачає, в результаті чого свачений матеріал неоднорідний та маломіцний.

Водогіпсове відношення (гіпс:вода) визначає якість гіпсових форм. Це пояснюється тим, що для повної гідратації гіпса потрібно 18,6% (по масі) води, залишкова вода-більше 80% залишається в вільному стані, зумовлюючи пористість висушеної форми , її структуру та міцність.

Вакуумування гіпсового розчину на протязі 1,5-2хв при глибині вакуума 0,8-0,9Мпа продовжує швидкість схвачування на 15-20% та підвищує механічну міцність відливок на 18-20%, покращує стан поверхні форми на 20-25%. Вакуумований гіпсовий розчин володіє підвищеною текучістю, краще заповнює всі нерівності та зєднання капа. Вакуумування спряє зниженню пористості форм на 10-13% та змінює характер пор.

Змішування гіпса з водою здійснюється одночасно з вакуумуванням розчину в спеціальних резервуарах.

Міцність, водопоглинання, твердість і інші властивості форм залежать від ступеню подрібнення гіпса, режима змішування гіпса з водою, водогіпсового відношення, а також чистоти вихідної сировини.

Контрольні запитання:

1. Який сировинний матеріал називають гіпсом?

2. Для яких цілей застосовують гіпс при виготовленні керамічних виробів?

3. Назвіть властивості формувального гіпсу.

4. Як готують гіпсовий розчин?