Изготовление керамических тиглей методом литья из шликера. Making of ceramic crucibles by slip casting method

Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter

На случай, если вам вдруг понадобится разбить сотню-другую тиглей после плавки, а денег на покупку таких одноразовых тиглей в бюджет не заложено.

Необходимые материалы: глина и гипс. Глину брал в строительном магазине, обыкновенная глина для печных работ, тигли из неё легко выдерживают 1100 градусов, а больше мне и не надо. Гипс тоже обычный строительный. Все материалы обошлись в ~4 евро, стоимость (без НДС) одного самого дешёвого фарфорового тигля без крышки (российского производства).

Итак, шликер - это глина, разведённая до густоты жидкой сметаны. Если такую глину залить в гипсовую форму, то гипс, за счёт своей пористости, будет впитывать воду, и на его поверхности образуется тонкий, равномерный слой. При высыхании такая глина даёт сильную усадку, поэтому готовое изделие легко вынимается из формы.

Для начала изготавливаем гипсовую форму.

Из картона вырезаем опалубку. Для того чтобы гипс не прилипал к картону, и чтобы картон не размокал - изнутри поверхность оклеиваем скотчем.

Опалубку собираем, швы проклеиваем скотчем.

В качестве модели используем тот самый фарфоровый тигель за 4 евро.

Чтобы он не прилипал к гипсу, смазываем его жидким мылом.

Отмеряем нужное количество гипса.

Дальше всё происходит очень быстро. Гипсовый раствор начинает схватываться за несколько минут, поэтому не до фотографирования.

Гипс разводим водой до консистенции 10% сметаны. Если есть - можно добавить несколько капель пеногасителя.

Раствор выливаем в опалубку (учитываем, что нам ещё надо засунуть туда модель), опалубку с раствором несколько раз ударяем об стол, чтобы выгнать пузырьки воздуха.

Модель аккуратно погружаем в гипс, и, чтобы не всплывала, прижимаем чем-нибудь плоским.

Через пять-десять минут можно убрать прижим, гипс уже схватился, и модель не всплывёт.

Ещё через полчаса модель можно аккуратно вынять.

И разобрать опалубку.

Полученную форму надо проинспектировать изнутри, если на внутренней поверхности есть раковины - следы от пузырей, их надо замазать гипсовым раствором и затереть.

Готовая форма просушивается в течение нескольких дней. Она должна быть полностью сухой на всю толщину.

Пока что можно приготовить шликер.

Это - обычная печная глина.

Такая глина содержит довольно много крупных частиц, и песка, которые в шликере не нужны, поэтому глину нужно отмыть.

Заливаем её большим количеством воды.

Растираем все комочки, чтобы получить однородный раствор, хорошо его перемешиваем, ждём минут 5, и декантируем раствор в другую ёмкость.

На дне остаётся песок, шамот, и всякая грязь.

Для лучшей очистки повторяем процесс ещё один-два раза. Получаем однородную взвесь без заметных крупных частиц.

Оставляем её оседать на ночь.

Утром воду декантируем, и то, что осталось - хорошо перемешиваем. Получается готовый шликер. Если мазок шликера по стеклу однородный, и без заметных глазом включений, то шликер годится для работы.

Отливка тигля.

Берём приготовленную гипсовую форму (здесь у меня форма другая, использованная уже несколько раз, так как новая ещё не успела высохнуть).

Шликер хорошо перемешиваем, и заливаем в форму до краёв.

Ждём, пока на поверхности формы нарастёт слой глины.

Сколько ждать - зависит от густоты шликера, от пористости гипса. Я держу полторы минуты, и у меня за это время нарастает стенка примерно в 1 миллиметр толщиной.

Через полторы минуты шликер выливаем из формы.

Форму оставляем высыхать. Так как глина очень чистая, то при высыхании она даёт большую усадку. На следующее утро тигель отделился от формы.

Форму переворачиваем, легко ударяем по ладони, и тигель выпадает из неё.

Он ещё немного влажный, поэтому досушиваем его при комнатной температуре.

Можно сразу подрезать верхний край, пока глина ещё режется.

Готовый тигель до обжига.

Обжигаем в муфельной печи, при той температуре, при которой собираетесь работать, но не меньше, чем при 1000 градусов.

Готовый тигель с крышкой.

Крышка сделана тоже из шликера, налитого на плоскую гипсовую пластину.

Заряженный шихтой, и готовый к плавке тигель.

Крышка для герметизации замазана замазкой из 50% глины и 50% шамота.

Шамот - обожженная и растёртая в порошок глина. Такая замазка, в отличие от чистой глины, не даёт усадку, и не растрескивается при высыхании.

Несколько дополнений к инструкции.
Moonshine43

1. В качестве модели удобнее использовать не тигель, а подходящий стаканчик от йогурта или т.п. - любой формы и размера (только без поднутрений, мешающих вынуть из формы). И смазки не нужно тогда.

2. Стаканчик набиваем глиной или пластилином и приклеиваем к листу пластика вверх ногами, вокруг на расстоянии около 5 см пластилином примазываем обечайку для гипса высотой на 5 см выше дна модели. Можно из картона со скотчем, но небольшую удобнее из коробки от сока или молока. (По размеру уменьшаем степлером).

3. Гипс после быстрого размешивания надо потрясти, чтобы вышли пузырьки. После заливки формы по пластику тоже надо осторожно постучать, чтобы оторвались от модели и всплыли пузырьки.

4. Если надо получить с одной формы больше десятка - другого отливок, к обычному гипсу Г-5 надо добавить 10-20% гипса Г-16.

5. Глину, по возможности, лучше взять огнеупорную и тощую. Из жирной хорошо лепить, а на отливку чем тощее - тем лучше.

6. При приготовлении шликера всегда (с 1844 г) используется разжижитель - например, силикат натрия или сода или их смесь. Он связывает кальций в гидратной оболочке и уменьшает вязкость шликера. Практически смесь растворов жидкого стекла и кальцинированной соды понемногу добавляем к шликеру и взбалтываем. Сначала он быстро разжижается, а потом (перетитровка) "схватывается" - становится тиксотропным. Тогда добавляем немного заранее отлитого исходного шликера. Цель - получить максимум концентрации при минимальной вязкости. Полученный шликер отстаиваем и лишнюю воду сливаем. Оптимальная вязкость сравнима с кефиром.

7. Таким способом можно, конечно, изготовить не только тигель. В промышленности отливкой делают разную керамику: от чашки до унитаза.

8. Готовое изделие заметно меньше модели за счёт усадки при сушке и обжиге, ориентировочно на 10% по размерам. Это до 30% по объёму!

Подборка литературы по керамике (255 Мб) [ссылка].