керамическая форма для литья
Шликерное литье
Шликерное литье — это техника изготовления гончарных изделий путем литья в форму, без использования гончарного круга или ручной формовки. Применяется как при массовом производстве изделий из глины, фарфора и других смесей, так и при изготовлении мелкосерийных и авторских предметов.
Форма, или оправка, изготовляется из гипса. После того, как в оправку заливают шликер, она впитывает в себя воду. Глина оседает и застывает на внутренней поверхности формы, повторяя ее рельеф в малейших деталях.
Состав шликера
Основа шликера — это глина с добавками, разведенная водой. Обычно ее разводят до консистенции сметаны или густых сливок.
Состав шликера для литья
Шликер готовят на основе одного или нескольких видов глины, добавляя песок, шамот, электролиты и красители. Для разных видов изделий выбирают наиболее подходящий для них состав.
Технология шликерного литья
Процесс шликерного литья базируется на двух физических явлениях: способности гипса впитывать воду и способности глины отдавать воду. Возможно изготовление двух классов отливок: тонкостенные и толстостенные (полнотелые). На фоне технологий гончарного круга или ручной лепки процесс выглядит достаточно сложным. Применение его требует определенных навыков и опыта. Даже опытным мастерам обычно приходится дорабатывать отливочные формы. Весь технологический процесс от начала разработки эскиза до получения готового изделия может занять до нескольких недель.
Предварительные операции
Сначала необходимо разработать эскиз. При разработке нужно учесть требования выбранной технологии, предусмотреть в форме литники достаточного сечения и в местах, обеспечивающих наилучшее заполнение оправки и прилегание к модели.
Пример эскиза для шликерного литья
На основе эскиза можно приступать к изготовлению модели. Модель является точной копией будущего изделия, но отличается от него чуть большими размерами. Это припуск на неизбежную усушку в ходе обжига.
Модель шликерного литья
Модели делают из таких материалов, как пластилин, гипс, дерево, керамика или силикон. Используя модель, мастер делает разборную форму из гипса. Другие материалы, доступные в условиях мастерской, для оправки не подходят, поскольку только гипс обладает уникальным свойством всасывать воду из шликера. Форма разбирается, модель извлекается. Оправка готовится к литью. Шликер разводится и тщательно перемешивается непосредственно перед отливкой.
Собственно литейный процесс состоит из следующих этапов:
После подсушивания разъедините части формы и осторожно извлеките изделие. Отливка подсушивается, при необходимости правятся недостаточно проработанные детали.
Впоследствии отливку нужно обжечь в муфельной печи, как и изделие, выполненное на гончарном круге или ручной формовкой. Изделия, выполненные методом шликерного литья, также можно покрывать глазурью. Глазурный шликер наносится на поверхность. После этого проводится повторный обжиг изделий. Компоненты глазури спекаются, образуя тонкий и гладкий стеклообразный слой.
Оборудование и материалы для литья
Для литья используется шликер определенной консистенции. На ощупь он должен быть маслянистым. В состав шликера, помимо глины и воды, включают различные добавки, меняющие консистенцию и другие свойства суспензии. В качестве добавок используют
Шликер для будущего изделия
Важнейшим оборудованием являются формы для литья. От продуманности конструкции и качества изготовления напрямую зависит качество конечного изделия. В шликерном литье применяются гипсовые формы. Оправка обычно делается из двух частей. Для точного совмещения двух частей на одной из них предусматриваются выступы, а в другой — соответствующие им по профилю впадины. В художественном литье, отличающемся малыми сериями, части формы скрепляются резинками. Гипсовая форма для шликерного литья обладает ограниченным сроком службы, и при планировании выпуска больших партий (например, изразцов) необходимо предусмотреть изготовление нескольких оправок на каждое изделие.
Формы для шликерного литья
Важно! Форму необходимо делать только из высококачественного скульптурного гипса. Гипс должен быть пуховым, не содержать посторонних включений и комков. Оправки, изготовленные из высококачественного гипса, способны выдерживать более сотни отливок. Если же гипс низкокачественный, то после десятка отливок стенки начинают выкрашиваться и осыпаться.
Формы, пришедшие в негодность, можно раскрошить молотком, просеять через мелкое сито и добавлять в гипсовый раствор для отливки новых оправок в пропорции не более чем 1:10.
Основные проблемы при шликерном литье
Загустевание раствора в форме
Раствор может загустеть, просто находясь в оправке. Поэтому перед сливом лучше активировать залитый в форму шликер путем легкого взбалтывания, вращения или легкого потряхивания
Забивание литника
Если применяется форма с небольшим литником, до начала слива нужно прочистить отверстие тонким шпателем.
Очистка отверстия тонким шпателем
Забилось отверстие литника
Некоторые начинающие мастера вырезают кратер литника, не притрагиваясь к отверстию и боясь нанести вред отливке. Чтобы отверстие литника оставалось свободным, можно вставить в них обрезки коктейльных трубочек.
Забилось отверстие литника
Форму нужно перевернуть над емкостью для слива и ровно и сильно подуть в трубочку. Важно добиться полного вытекания. Особо внимательно надо относиться к формам сложного рельефа.
После того, как шликер слит, обрезок трубочки надо залить водой. В том же положении, литником вниз, оправку следует поставить на пластиковую поверхность.
Установка формы после слива шликера в исходное положение
После слива раствора форму надо установить в перевернутом положении. Если вернуть ее в исходное, образуются потеки шликера по стенкам изделия, и толщина стенок меняется. Разная толщина стенок приведет к росту напряжений в ходе обжига и даже возникновению трещин вдоль потеков. Отливка может быть безнадежно испорчена.
Неполное слитие шликера из формы
Неполный слив также может привести к потекам и трещинам при обжиге. Если сливается изделие замысловатой конфигурации, при сливе форму лучше встряхивать под разными углами, добиваясь полного слива шликера.
Особенности тонкостенного литья из шликера
Если необходимо получить тонкостенное изделие, важно помнить, что после заливки гипс сразу же начнет высасывать воду из шликера. В зависимости от времени нахождения раствора в форме меняется толщина стенок сосуда или фигурки. Глина осаждается на стенках формы с определенной для каждой конкретной конфигурации и конкретного состава раствора скоростью. Соответственно нарастает и толщина черепка.
Тонкостенное шликерное литье
В ходе пробной заливки шликер наливают в оправку до верха. Каждые 5 минут штангенциркулем измеряют толщину осажденного слоя. По результатам измерений мастер может рассчитать время, необходимое для получения заданной толщины стенки. Полностью напитанный влагой гипс перестает впитывать воду, но в случае тонкостенных сосудов ввиду относительно малого объема черепка этого не стоит опасаться.
Применение шликерного литья
Шликерное литье из глины применяется достаточно широко как в промышленности, так и в художественных промыслах.
Промышленное производство охватывает санитарную керамику, производство фигурных элементов отделки помещений, плитки и печных изразцов.
Отдельно стоит отметить производство высоковольтных изоляторов. Фарфоровые изоляторы сочетают доступную цену с отличными электрическими характеристиками, устойчивостью к перепадам температуры и отменной долговечностью. Недостатком же их является высокая хрупкость. В последнее время они стали уступать свои позиции на рынке изделиям из современных пластиков.
Что такое шликер и как его приготовить, особенности технологии шликерного литья
Такое понятие, как «Шликерная посуда» или «Посуда из жидкой глины», знакомо каждой домохозяйке. Начинающий керамист или гончар рано или поздно начинает осваивать шликерное литье, как одну из разновидностей гончарного искусства. Ключевую роль в этих понятиях играет шликер, то есть, жидкая глина.
Рассмотрим, что это такое, когда целесообразно использовать шликер, а также рассмотрим основные нюансы шликерного литья.
Что такое шликер?
Слово «Шликер» пришло к нам из немецкого языка. Оно не имеет перевода и в буквальном смысле означает материал для изготовления фарфора кашеобразной массы, состоящий из кварца, каолина и полевого шпата. В древности шликером называли подкрашенную глину, которые смешивали с водой до жидкого состояния, а затем использовали в росписи керамики. Не следует путать шликер и ангоб, так как у последнего более сложный состав.
В современном гончарном мире шликером называют любую жидкую суспензию на основе глины, пригодную для литья керамики. Как правило, заливают шликер в пористые гипсовые формы. На физические свойства суспензии напрямую влияет ее влажность.
Для литья фарфора она составляет 30-33%, для фаянса – 37%, суспензии на основе красножгущихся глин имеют влажность, превышающую 40%. Чем ниже показатель влажности, тем меньше усадка глины после заливки.
Жидкую глину в гончарном деле используют по следующим назначениям:
Шликерное литье – одна из техник изготовления керамических изделий, которая представляет собой отливку шликера в гипсовые формы. Литье полностью исключает ручную лепку и работу на гончарном круге. Техника широко применяется при массовом производстве одинаковых керамических изделий, а также встречается в авторской работе мастеров-керамистов.
Шликерную массу можно использовать, как клей, если необходимо изготовить сложное изделие, состоящее из нескольких элементов.
Несмотря на пластичность глины, две соединенные друг с другом детали не будут образовывать прочного соединения. Но если их подсушить и подравнять поверхности соприкосновения, а в место стыка ввести густую шликерную массу, то после застывания можно получить скрепленные элементы.
Как приготовить шликер?
Купленный порошок содержит такие добавки, как нефелин, жидкое стекло и соду. В некоторых случаях керамисты дополняют его специальным стеклобоем.
Если необходимо сделать глину цветной, то красящие пигменты можно вносить дополнительно прямо в порошок.
Обычно производитель указывает методику приготовления шликера, но если такая информация на упаковке отсутствует, то состав наводится по стандартному алгоритму. Разводить порошок следует в мягкой воде. Обычная вода из-под крана содержит примеси солей. Это негативно отразится на качестве шликера, а также на самом процессе. В жесткой воде порошок хуже разжижается.
Кроме того, в суспензии будут образовываться пузырьки, которые впоследствии приведут к образованию пор, трещин и даже разрывов.
Чтобы не измерять показатель жесткости (что в домашних условиях сделать крайне сложно), можно использовать дистиллированную воду. Разводят сосав в следующей пропорции: 1,7 – 1,9 л воды приходится на 4 кг сухого порошка. При таком соотношении влажность полученной суспензии в конечном виде составит около 32%. Доля соды и жидкого стекла при этом не учитывается.
Сначала вводится 2/3 объема жидкого стекла и после тщательного перемешивания добавляется его остаток. Для смешивания можно использовать специальный миксер или насадку для дрели. Процесс перемешивания должен занять не менее 3 минут. Дозировать порошок и воду нужно частями, причем после каждой дозировки состав нужно хорошо промешать.
Важно добиться однородности материала.
Подготовленный состав оставляют на 24 часа, после чего дозировкой жидкого стекла доводят суспензию до нужной степени текучести. Готовый к работе шликер должен стекать сплошной тонкой струйкой. На финальной стадии суспензию процеживают через марлю и еще раз контролируют консистенцию, но теперь уже более жидким раствор делают при помощи воды.
Если вы делали все по инструкции, то качество шликера должно быть высоким. Однако это не исключает возникновения дефектов.
Самым распространенным из них является образование пузырей. Дело не только в жесткости воды. При слишком быстрой заливке пузыри могут образовываться и в шликере на мягкой воде, поэтому технология самого литья – это отдельный вопрос, которому тоже следует уделить внимание.
Чтобы не покупать порошок, можно приготовить шликер из глины. Для этого глину средней жирности замачивают в достаточно большой емкости, периодически помешивая ее по мере размокания. Воды должно быть много. В итоге получится редкий, как молоко, раствор, который свободно процеживается через сито.
Процедура процеживания позволит избавиться от мелкого мусора и нерастворенных частиц. Очищенный раствор оставляют на сутки. В результате оседания глины, вода станет прозрачной, а у дна посудины образуется вязкая субстанция. Прозрачную воду сливают, а осевшую глину собирают и перекладывают в другую посуду.
Раствор снова отстаивается, только теперь для этого необходимо подождать не менее 2 суток. Вновь образовавшуюся воду снова сливают. Осевшую глину можно использовать как маточный раствор для приготовления шликера. Нужной вязкости добиваются путем добавления воды или жидкого стекла.
Важно помнить, что готовить шликер в железной посуде не рекомендуется.
Если есть возможность проводить работы и хранить шликер в теплом помещении, то желательно воспользоваться этими условиями. Глина в тепле хорошо перемешивается, а отливка будет более равномерной.
Если у вас загустел шликер в результате длительного хранения, то его без проблем можно снова сделать жидким. Но здесь важно понимать, что быстрое оседание раствора говорит о низком качестве сырья. К примеру, если глина оседает за 5 – 10 минут, это означает, что она изначально была недостаточно жирной. Выбрасывать раствор не нужно. Можно просто добавить порцию жирной глины и разбавить ее электролитом (жидким стеклом).
Технология шликерного литья
В основе процесса шликерного литья лежат два элементарных, но фундаментальных физических явления:
Керамисты все отливки делят условно на два типа.
Первый тип отливок – тонкостенные, а второй – толстостенные или полнотелые. Четкого разграничения между ними нет, так как достаточно весьма образного деления, чтобы понять, какую технологию применять в том или ином случае. Не скроем, процесс литья, по сравнению с работой на гончарном круге, выглядит более сложным. Но навыки и опыт требуются и там, и там, а усовершенствуют отливочные формы и дорабатывают их даже опытные мастера.
Работа по созданию изделий из жидкой глины очень затратная по времени. От наброска эскиза до готового результата может пройти несколько недель.
Эскиз разрабатывается с учетом всех тонкостей и особенностей процесса литья. В форме из гипса должны быть литники достаточного сечения, чтобы отверстия не забивались. Литники – это специальные каналы в форме, через которые полость наполняется шликером.
Также нужно сделать замки, особенно в тех местах, где необходимо обеспечить наилучшее прилегание оправок друг к другу. По готовому эскизу выполняется модель. Обычно ее изготавливают из пластилина. Модель – точная копия будущего изделия, но она имеет несколько большие линейные размеры, так как необходимо делать припуск на усушку глины в процессе обжига.
В принципе, модели можно делать не только из пластилина. Подойдет в качестве материала силикон, гипс и даже дерево. Сама же форма для отливки шликера должна быть из гипса. Именно гипс обладает такими уникальными свойствами, как пластичность в сыром виде, быстрое высыхание и, конечно же, свойство впитывать воду из глины.
После того, как форма из глины достаточно застынет, она разбирается и из нее извлекается модель. Несмотря на то, что шликер подготовлен на определенном этапе, непосредственно перед заливкой его еще раз нужно тщательно перемешать. Весь процесс литья можно разделить на 4 этапа:
Для того, чтобы отливку было удобно отделять от формы, последнюю изготавливают таким образом, чтобы она была разборной.
После сушки части формы разъединяются, и заготовка осторожно извлекается. Поверхность изделия не будет идеальной, поэтому частично некоторые элементы придется править дополнительно.
Отлитая из шликера заготовка требует последующего обжига в муфельной печи. В этом керамика из жидкой глины схожа с изделиями, которые получаются при помощи гончарного круга.
При ведении литья у керамиста могут возникать те или иные проблемы. Перечислим типичные сложности, связанные с особенностью материала.
Изготовление гипсовой формы для литья
Этот мастер-класс для тех, кто хочет снять форму с модели, но не знает, как.
Для работы вам понадобится:
Начнем с разметки размера формы. Я на кафельной плитке нарисовала ровный прямоугольник гелевой ручкой, можно маркером, с углами по 90 градусов. Сверху на плитку положила плотную полиэтиленовую пленку, чтобы контур не стерся. По контуру заполнила глиной. Для выравнивания поверхности использовала скалку. Углы выравнивала с помощью угольника. Высота глины должна быть по высоте модели до метки которая будет погружаться в глину, можно больше. Вот, что у меня получилось на этом этапе.
Далее важно выравнивать стороны глиненного куска под углам 90 градусов. Это нужно для того, чтобы бортики встали ровно под углом 90 градусов. Прикладывая модель на поверхность из глины, обводим по контуру модели на поверхности глины. Убираем модель и удаляем лишнюю глину в центре по разметке.
С помощью угла выравниваем углы, стави бортики.
Замуровываем на модель по разметке на модели.
Стави бортики под углом 90 градусов. Все щели с низу и с боко замазываем глиной. Перед заливкой гипса ВАЖНО! намазать всю поверхность смазкой (использую мыльный раствор — лучший разделитель). Заливаем гипсом выше 2-х см высшей точки модели.
После затвердевания первой части около часа, убираем бортики, обрабатываем первую часть с помощью ножа, выравниваем поверхность. Инструментом для моделирования прорезаем замки в форме.
Теперь можно начать делать вторую часть. Делаем бортик из глины. Можно использовать только три бортика из керамики. Ставим бортики с трех сторон. Облепляе глиной все щели. Обязательно нужно слепить литник, куда будет заливаться раствор для отливки.
Смазываем разделителем и заливаем гипс. У моей модели в шее вставлен шарик из гипса с отверстием для отливки. В нем заранее сделаны замки, чтобы он не смещался в форме. Шарик сделан по форме подходящего шара.
После затвердевания также все убираем бортики и глину. Орабатываем вторую часть также, как первую.
Таким же методом делаем третью, последнюю часть.
Все части обрабатыват ножом, срезая грани. Вот, в принципе, и все.
Если вам понравился мастер-класс или вы интересуетесь моим творчеством добавляйтесь в ленте новостей.
При литье металлов расплав всегда заливают в форму. Формы для литья бывают разовыми и многоразовыми, которые, в свою очередь, также могут быть различных видов.
Одноразовые литейные формы имеют песчаную основу. Смешанный в специальной машине с водой и связующими веществами кремнистый песок идет на изготовление форм, в которых можно получить литье различной конфигурации, любых размеров.
В цветном литье в качестве разовых форм широко используют оболочковые формы. Гипсовые оболочковые формы (гипс с быстро затвердевающим полимером) применяют для облицовки модели отливки. После высыхания гипсовую форму разрезают пополам, сушат, после чего соединяют полученные половинки формы и заливают металлом.
Для литья по расплавляемым (выплавляемым) моделям используют оболочковые формы на основе диоксида кремня, порошок которого скрепляют связующим веществом. Такие формы применяют для литья металлов, которым присуща высокая температура плавления. Пресс-форму из легкоплавкого металла наполняют или парафином, или замораживаемой впоследствии ртутью, или пластмассой. Полученную модель облицовывают огнеупорным материалом, который уплотняют вибрацией. После затвердения форму нагревают, из-за чего модель расплавляется и вытекает, а в полученную оболочковую форму заливают расплав для получения отливки.
Также при данном методе литья используют керамические литейные формы. Их изготавливают из каолина (фарфоровой глины) или алюминиевых силикатов. Керамические формы можно использовать для литья несколько раз.
Многоразовые формы изготавливают из огнеупорных металлов: чугуна, жаростойкой стали, меди или латуни. Их используют для цветного литья (например, цинковых, алюминиевых, латунных сплавов). Кроме того, многократно (до нескольких сотен раз) можно использовать формы из графита. Графитовые литейные формы изготавливают, подвергая графит механической обработке. Обычно они состоят из нескольких, скрепляемых между собой деталей, открытым остается лишь отверстие для заливки расплава.
К многократным формам для литья относятся и изложницы – открытые формы, расплав в которые поступает самотеком. Чаще всего их изготавливают из чугуна. При использовании изложниц в литье строго соблюдают основные правила: следят за чистотой изложниц перед заливкой расплавленного металла и предотвращают разбрызгивание жидкого металла на стенки формы при его заливке. После каждой отливки изложницы чистят и на внутреннюю вычищенную поверхность наносят формовочные противопригарные краски. Использовать изложницу можно до 100 раз.
Многократными формами для литья являются также кокили – закрытые металлические формы, внутренняя поверхность которых является точной копией конфигурации будущей отливки. Их широко применяют при литье из меди, алюминия, свинца, магния, олова, цинка. Это самые долговечные литейные формы, их ресурс достигает нескольких сотен тысяч циклов. Об окончании срока эксплуатации кокиля можно судить по качеству поверхностей отливок.