Устройство цементации стали (чертежи и схемы)

Особенности цементации стали в промышленных и домашних условиях

Популярный способ обработки металлических изделий для укрепления поверхностного слоя и повышения износостойкости — цементация. Технологический процесс основан на принципе насыщения поверхности сплава углеродом. Работы могут производиться в различных средах, множеством разных способов, но обязательно под воздействием высоких температур. Каждому из методов свойственен специфический набор достоинств и недостатков. При необходимости науглероживание можно провести самостоятельно: процесс не требует специального обучения или профессионального оборудования.

Виды цементации

Целью осуществления цементации является создание на поверхности металлических изделия устойчивого защитного слоя, обеспечивающего повышение прочностных характеристик (в том числе твердости и износостойкости).

Виды цементации:

  • твердую обработку металлических поверхностей;
  • науглероживание в газовой среде;
  • жидкостную (на основе солевых растворов);
  • цементацию посредством покрытия пастой;
  • вакуумную;
  • нитроцементацию с одновременным насыщением поверхности деталей углеродом и азотом.

Каждый из этих видов применяется для разных типов производств.

Цементация в твёрдом карбюризаторе подходит для мелкосерийного производства, а газовая – для постоянных и крупных партий.

Современные методы науглероживания стали разрабатываются с учетом необходимости сокращения процесса. Цементация с бором, титаном и ниобием, а также замена низколегированной углеродистой стали на мелкозернистую, позволяют компенсировать затраты производства и увеличивать прибыль приобретателя деталей из такого металла. На данный момент, подобная практика ведется только за рубежом.

Твердая цементация стали и других металлов

Обработка данным методом осуществляется в твердой среде. В качестве карбюризатора для данной процедуры используют специальную сухую или влажную смесь солей с измельченным древесным углем. Соотношение компонентов — разное, наиболее распространен следующий состав (по ГОСТ 2407-51):

Компонент Содержание (в %)
углекислый барий 20-25
углекислый кальций 35-55
древесный уголь (дуб или береза) 20-40

Процесс включает следующие этапы:

  1. Обработанное изделие очищается от жиров, окалины, грязи, коррозии;
  2. поверхность детали покрывается огнеупорной глиной (доля асбеста от 5 до 10%);
  3. все конструкции размещаются в специальную форму, сделанную из огнеупорной стали: детали чередуются с карбюризатором (толщина смеси не более 30 мм);
  4. заполненный ящик герметизируют и покрывают огнеупорной глиной;
  5. форма помещается в охлажденную печь, которая постепенно разогревается до 850-950 градусов;
  6. по окончании обработки детали охлаждаются естественным образом (без изъятия из формы), затем происходит их термическая обработка.

Преимуществом данного способа является получение высокой степени науглеводораживания.

Основной недостаток — большая трудоемкость процесса.

Сфера применения твердой цементации включает как промышленные производства, так и кустарные. Благодаря простоте и относительной безопасности данный метод стал наиболее распространенным способом домашней обработки стали и металлов.

Газовая цементация

В основе данного метода — технология обработки поверхностей металлических изделий в среде углеродсодержащих газов, как природного, так и искусственного происхождения. В большинстве процессов используется газ, образующийся в результате разложения нефтепродуктов. Процесс его производства осуществляется следующим образом:

  1. Керосин подается в нагретую стальную ёмкость, в результате чего образуется смесь газов;
  2. Газовый состав подвергается крекингу.

Газовая цементация осуществляется с применением полученной смеси. Проведение процедуры углеродного насыщения только с помощью пиролизного газа опасно возможностью появления больших объемов копоти и сажи на поверхности цементируемого изделия. Толщина науглероженного слоя не будет достаточной. На исправление этих недостатков будет необходимо гораздо больше трудозатрат.

Существует два типа печей, используемых для науглероживания металла в промышленных условиях:

  1. стационарные,
  2. методические.

Температура в печи при цементации достигает 950 градусов Цельсия. Газ подаётся непосредственно в нагретую печь и находится на протяжении времени, необходимого по технологическому процессу. Печи должны плотно закрываться.

Метод газовой цементации имеет несколько неоспоримых преимуществ для массового использования:

  1. комфортные условия работы для операторов при соблюдении техники безопасности;
  2. ускорение производства за счет быстроты достижения эффекта, так как в газовой среде продолжительность процесса обработки конструкций меньше;
  3. метод не предполагает использование смеси для науглероживания.

Недостатки данного метода цементации:

  1. Высокая трудоемкость процесса — потребуется найм высококвалифицированного персонала для грамотного осуществления процесса;
  2. повышенные требования к соблюдению правил безопасности.

Жидкостная цементация

Для жидкостного науглероживания поверхностей деталей применяются концентрированные растворы карбонатных и щелочных солей.

Алгоритм действий при жидкостной цементации металлических деталей:

  1. солевая смесь расплавляется в ванне в результате постепенного повышения температуры;
  2. в нагретый расплав погружаются обрабатываемые детали и конструкции;
  3. процедура осуществляется при температуре 850°С, продолжительность — от 1,5 до 3 ч;
  4. после того, как на поверхности изделий формируется защитный слой толщиной не менее 0,55 мм, изделия вынимают из раствора.

Преимуществом данного способа является малый процент деформации: весь процесс закалки осуществляется внутри цементационной ванны.

Цементация пастой

В основе данного метода лежит принцип обработки материала пастообразными карбюризаторами, затем детали погружаются в металлические ёмкости и помещаются в печь. Продолжительность термического воздействия (температура не менее 900 градусов Цельсия) составляет от 2 часов (в зависимости от типа изделия).

В состав пасты для науглероживания металлических деталей входят:

  • Сажа (33-70%) — применяют газовую, голландскую, ацетиленовую и т.д.;
  • Кальцинированная сода (5-10%);
  • Древесная пыль (20-60%)
  • Желтая кровяная соль (5 — 20 %)
  • Связующий ингредиент (строительный клей, техническое масло и т.д.).

Слой обмазки должен в 6-8 раз превышать требуемую толщину конечного защитного слоя.

Главное преимущество пастообразной цементации — высокие показатели производительности.

Основной недостаток — неравномерное покрытие поверхностей цементирующим слоем.

Пастовая цементация лучше всего подходит для применения в кустарных условиях, для штучного производства, дома.

Вакуумная цементация

Суть вакуумной цементации заключается в проведении процедуры при низком давлении, менее 0,019 атмосфер. Процесс науглероживания поверхности изделий осуществляется с применением ацетилена, поступающего в печь через сосуды Дьюара. После завершения процедуры детали охлаждаются либо нейтральным газом, либо при помощи масла.

В современной промышленности представлены также технологии цементации, основанные на использовании пропана и этилена.

Преимуществами метода являются:

  • низкая себестоимость процесса по сравнению с другими методами,
  • малая продолжительность обработки деталей: за счет более высокой температуры продолжительность процесса уменьшается (с 11 до 4,5 часов),
  • более активный массообмен углерода и поверхности обрабатываемой детали;
  • обработанная сталь не окисляется и не обезуглероживается;
  • возможность достижения однородности слоя по сечению даже для сложных конструкций и отверстий;
  • исключено появление сажи;
  • сниженный риск внезапных изменений формы детали при повышении температуры, а также возможность регулирования подобных деформаций;
  • компьютерный контроль процедуры и её автоматизация.
Читайте также:
Складной мобильный стол-верстак для мастерской своими руками

В качестве недостатков выступают:

  • рост зерна аустенита у цементируемых низколегированных сталей (вследствие повышения температуры);
  • изменения характеристик металлических деталей в результате взаимодействия ацетона и ацетилена, в том числе их твердости и износостойкости;
  • трудоемкость обслуживания оборудования;
  • формирование осадка с примесями, конденсат, который не повреждают само оборудование, но пагубно влияет на дальнейшие циклы науглероживания металлов.

Нитроцементация

Одновременное насыщение металла углеродом и азотом в газовой камере называется нитроцементацией. Защитный слой для металлической детали появляется в результате одновременной диффузии обоих газов в аустените.

Технические параметры процедуры:

  1. продолжительность обработки — от 4 до 10 часов;
  2. толщина слоя от 0,2 до 0,8 мм;
  3. требования к стали — содержание углерода не более 0,25%;
  4. осуществление процесса в эндотермической атмосфере с добавлением природного газа (от 3 до 15%) и аммиака (2-10%).

Науглероживание металла с азотом в основном производится при температурах от 800 до 860 градусов Цельсия. Различий между нитроцементированным слоем и простым науглероженным слоем, полученным при этих температурах по существу, нет.

При проведении цементации с азотом при 700° С и ниже, на защитном покрытии детали образуется слой соединений газов с железом, повышающий износостойкость конечного продукта. Уже существуют проекты, предусматривающие применение углеродно-азотистого закаливания с температурой 700° С для деталей с пониженной износостойкостью.

Преимуществами метода являются:

  • высокие показатели скорости диффузии углерода;
  • производительность: скорость роста защитного слоя при нитроцементации в одинаковых температурных условиях (850-860° С) выше, чем при стандартном режиме науглероживания;
  • использование более низкого температурный режим, что не только оказывает положительное влияние на саму обрабатываемую деталь, но и на печное оборудование, минимизируя его износ и увеличение размеров аустенитного зерна;
  • не нужно проводить дополнительную закалку после нитроцементации и подстуживания металла до более низкой температуры, так как сам процесс производится при минимальных для цементации температурах.

Недостатки нитроцементации:

  • высокие показатели токсичности используемых в процессе компонентов;
  • изменение технических параметров обрабатываемых материалов (в том числе снижение показателей прочности).

Науглероживание металла с азотом при температуре от 800° С на данный момент наименее затратная процедура, как и цементация сильно нагруженных деталей, шестерней и зубчатых колёс.

Технические характеристики металлических изделий после цементации

  1. В результате цементирования на поверхности легированной стали образуется равномерный защитный слой твердостью 60-64 HRC.
  2. При цементации в условиях термической обработки (более 700 градусов Цельсия) возможны незначительные изменения структуры металла.
  3. Во время процедуры на поверхности сплава образуются феррит и перлит, измельчающие зерно металла (обусловлено высокой температурой произведения окончательной закалки – до 900 градусов Цельсия)

С целью корректировки крупной зернистости, после окончания процедуры цементации металлические изделия подвергаются дополнительной обработке:

  • для большинства видов сплавов применяются вторичный нагрев и закалка в воде (происходит при температуре 750-780 градусов). Далее осуществляется их отпуск (в диапазоне от 150 до 180 градусов Цельсия) или нормализация. Повторный нагрев и закалка детали избавляют от крупнозернистости металла.
  • для легированных сталей используется только нормализация, без закалки.

Результатом сквозного прогрева металлического изделия является формирование мартенсита в средней части детали. Методика обработки детали после цементации определяется её маркой. Чаще всего применяется отпуск в низкотемпературной среде.

Альтернативные способы повышение износостойкости металлов

  • Фосфатирование – обработка металла фосфатами железа и марганца. Эти вещества образуют защитную фосфатную пленку на поверхности детали. Такая пленка необходима для предохранения металла от окисления под воздействием высоких температурах. Способ обработки широко распространен при изготовлении цилиндровых втулок и других механизмов дизелей.
  • Анодирование – технология обработки алюминиевых конструкций и деталей с целью увеличения показателей прочности и износостойкости. Поверхность изделий из алюминия подвергается окислению в сернокислой ванне. Основной активный компонент, используемый при анодировании — атомарного кислорода. Процесс сопровождается напряжением до 120 В.
  • Сульфидирование – процесс обработки и насыщения поверхности металлических деталей серой.
  • Борирование — использование борных реагентов для покрытия поверхностей никелевых, кобальтовых и других металлов, результатом является повышение антикоррозийности, устойчивости и твердости изделий.

Особенности и правила осуществления цементации стали в домашних условиях

Обычно процедура науглероживания металла происходит на специализированных производственных предприятиях. Есть возможность наладить процесс тем, кто занимается изготовлением стальных или медных изделий в частном порядке.

Цементацию своими силами не проводят для углеродистых сталей.

Цементация стали в домашних условиях подразумевает выбор технологии твёрдой среды.

Технология приготовления смеси

Процесс производства в кустарных условиях твердого карбюризатора осуществляется по следующей схеме:

  1. раздробить уголь (древесный, лучше всего из березы или дуба) на фракции размером 3-10 мм;
  2. просеять полученную угольную массу;
  3. смешать соли (в зависимости от концентрации) и просеять полученную массу до получения однородной смеси;
  4. соединить угольную и солевую массы одним из 2 способов:
  • перемешать в сухом состоянии;
  • растворить солевую смесь в охлажденной дистиллированной воде, затем полученный раствор заливается на измельченный уголь.

Готовая смесь должна быть однородной — это позволит избежать пятна в процессе обработки металла.

Пошаговая инструкция цементации в домашних условиях

  1. В изготовленный из нержавеющей стали ящик со смесью помещается обрабатываемая деталь. Необходим правильный расчет количества карбюризатора на размер заготовки.
  2. Подготовка печи, в том числе обеспечение полной герметичности.
  3. Первоначальный, или сквозной прогрев печи до 700 градусов Цельсия. Если цвет поверхности ящика в печи однороден, возможен переход на следующий этап.
  4. Нагрев среды до максимальной необходимой температуры. При обработке конструкций сложной формы важно обращать внимание на равномерность прогрева поверхности с целью избежания появления необработанных участков.

Для чего нужно цементировать сталь самостоятельно

Цементация и нитроцементация металла – процедура, часто проводимая частными изготовителями ножей, клинков, мечей, кольчуг и других элементов исторических реконструкций.

Процесс цементации требует много времени, для покрытия защитным слоем в 0,8 мм потребуется не менее 8 часов.

Печи, ящики для цементации, химические реактивы для цементации дорогие, поэтому нередко конечный продукт имеет заоблачную цену.

Наиболее простым и широко применяемым методом повышения износостойкости металлических сплавов, в том числе и в домашних условиях, является цементирование. При соблюдении алгоритма процесса, техники безопасности и тщательного контроля на всех этапах домашнее цементирование металла позволит продлить жизнь деталям любого механизма.

Используемая литература и источники:

  • Металловедение для машиностроения. Справочник: моногр. / К.Г. Шмитт-Томас. — М.: Металлургия, 1995.
  • Справочник металлиста. В 5 томах (комплект из 6 книг). — Москва
  • Теоретические основы процессов спекания металлических порошков. Учебное пособие / Ю.В. Левинский, М.П. Лебедев. — М.: Научный мир, 2014.
  • Статья на Википедии
Читайте также:
Резной парадный столб в виде кошки для лестницы из лиственницы

ТЕХНОЛОГИЯ ГАЗОВОЙ ЦЕМЕНТАЦИИ СТАЛЕЙ

Данная статья позволит потенциальным Заказчикам подробней разобраться в вариантах существующих технологий цементации и выбором оптимального оборудования под свои задачи.

Технология, оборудование, методы контроля и регулирования атмосферы

Общая информация. Цементация сталей и сплавов является самым распространённым видом химико-термической обработки в машиностроении. Цементацией называют адсорбцию атомов углерода поверхностью материала и их дальнейшее диффузионное продвижение в глубину металла с целью обогащения наружной поверхности углеродом при неизменном составе основного металла. Требуемая твёрдость поверхностного слоя заготовки получается образованием карбидов при резком охлаждении.

Последующая закалка также улучшает микроструктуру, которая образуется при длительной выдержке заготовок при высокой температуре на стадии насыщения. Цементацию проводят, когда необходимо предать наружным слоям изделий повышенную твёрдость, износостойкость и прочность, при относительно пластичной сердцевине. Завершающей операцией термообработки упрочнённых заготовок, является низкий отпуск при 180–220 ºС, переводящий мартенсит закалки науглероженного слоя в отпущенный мартенсит, с более низкими напряжениями.

Основные особенности и преимущества процесса цементации сталей

  • Высокая твердость и износостойкость цементируемых поверхностей.
  • Повышение предела контактной устойчивости.
  • Является наиболее распространенным методом упрочнения.
  • Увеличение показателей предела выносливости при изгибе и кручении.

Наилучших результатов можно достичь, если цементировать легированные стали с небольшим содержанием углерода. Таким образом, закалённая деталь остаётся пластичной и может одновременно работать на контактный износ, сопротивляться ударным нагрузкам и иметь достаточную вязкость и прочность на изгиб, чего невозможно достичь при объёмной закалке высоко углеродистых сталей из-за недостаточной ударной вязкости.

Например: : зубья шестерён, кулачки работают одновременно на контактный износ и на изгиб. Максимальную твёрдость наружной поверхности и соответственно высокую износостойкость детали приобретают, когда концентрация углерода на поверхности достигает диапазона 0,8-1,2% углерода. Этого значения и пытаются добиться на самой кромке. Конструктивно толщина упрочнённого слоя задаётся от толщины заготовки и её ресурса, и назначения.

Нельзя допускать сквозную цементацию заготовки. Мягкая сердцевина должна остаться что бы воспринимать напряжения при изгибе или кручении. Для прогнозирования необходимых толщин цементированных слоев на готовых деталях необходимо учитывать припуск под механическую обработку, если деталь будет работать в сопряжении с другими деталями.

Окончательно твёрдый слой изделие получает после закалки, по типу термообработки высокоуглеродистых сталей. Бывают ситуации, когда твёрдая поверхность нужна не на всех поверхностях. В таком случае после науглероживания проводят медленное охлаждение с последующей механической обработкой поверхностей, где твёрдая поверхность быть не должна. После снятия высокоуглеродистого слоя проводят повторный нагрев под закалку, с последующим низким отпуском.

В случае необходимости проводят повторную закалку с нагревом до 850–900 ℃ (выше точки А3), с целью перекристаллизации и получения более мелкозернистой микроструктуры. Скорость диффузии углерода в глубину металла зависит от температуры и стадии насыщения. Чем выше температура, тем быстрее продвигаются атомы углерода в глубину, при равном потенциале.

Твердая цементация: это когда адсорбция углерода на детали происходит из порошкообразных углеродсодержащих компонентов, в основном угля. Науглероживание происходит в закрываемой герметичной ёмкости, в форме короба. Повторяемость результатов такого метода невысокая, имеются и другие недостатки. Данный метод, со временем был вытеснен более передовыми технологиями газовой цементации и уже редко применяется.
Жидкая цементация: это вид науглероживания производится адсорбцией углерода из расплавов солей, содержащих углерод. Этот метод ограниченно используется из-за необходимости постоянно держать раствор горячим, невозможности применения крупногабаритных тиглей с растворами солей, сложностью поддержания заданного углеродного потенциала и ряда других нетехнологичных моментов при проведении режима.
газовая цементация, это когда адсорбция углерода происходит из газообразных, углеродсодержащих компонентов. Метод широко применяется из-за доступности жидких или газообразных углеводородных соединений. Относительной простоты предлагаемого оборудования. Углеводородные вещества легко дозируются, разбавляются, анализируются.

Примечание. В настоящей статье рассмотрены вопросы только газовой цементации.

Типы карбюризаторов для газовой цементации

Для газовой цементации в промышленных установках можно использовать жидкие и газовые карбюризаторы. Карбюризатором называется исходное вещество, которое содержит углерод. К жидкостным можно отнести несколько рекомендуемых марок керосина. К газообразным относятся углеводородный газ метан и пропан-бутан. Остальные углеводородные газы и жидкости в качестве карбюризаторов выбираются редко.

Примечание: применение жидких углеводородов относится к газовому типу цементации, так как при высокой температуре жидкие углеводороды возгоняются в газообразные составляющие, а адсорбция углерода происходит из газовой фазы.

Углеродный потенциал.

Для проведения технологии цементации применяют природные или искусственно приготовленные вещества. К науглероживающим компонентам, вне зависимости от исходного карбюризатора, входящим в состав науглероживающих смесей, относят: окись углерода (СО), метан (СН4) и остальные предельные углеводороды СnH 2n+2. Наиболее активным газом карбюризатором является окись углерода (СО). Окись углерода диссоциирует по реакции 2СО ↔СО 2+С, с выделением атомарного углерода в активном состоянии. При соприкосновении с железом атом углерода внедряется в поверхностные слои и диффундирует глубину заготовки. Если же состав обеднить по углероду, то он начнёт выходить из металла обратно в атмосферу, в ту сторону, где концентрация углерода меньше. Процесс выхода углерода называется обезуглероживание, он происходит во всех печах на воздухе. Концентрация углерода на границе раздела сред: газ-металл находится в равновесии это и называют углеродным потенциалом. Наиболее предпочтительными условиями для цементации является условие, когда соотношение газов, по насыщающей способности, составляет 1-1,4% С. Процентные соотношения печных газов при подаче того или иного карбюризатора находятся во взаимосвязи и при постоянной температуре изменяются пропорционально. Поэтому на практике для определения науглероживающего состава, как правило, контролируют один из печных компонентов.

График. Определение углеродного потенциала по кислородному датчику.

Углеродный потенциал, в зависимости от концентрации кислорода Поддерживать нужный углеродный потенциал, подавая один лишь карбюризатор невозможно. Даже регулируемая подача карбюризатора будет выводить науглероживающий потенциал выше допустимого уровня, потому что в исходной молекуле углеводорода нет кислорода для прохождения реакции образования 2СО ↔СО2+С. Процесс подачи только карбюризатора называется пиролиз, который выводит углеродный потенциал на уровень концентраций с образованием на поверхности детали чугуна, с образованием цементитной сетки на заготовках. Для корректировки состава к карбюризатору необходимо подавать окислитель. Окислителем может быть вода или кислород в составе воздуха. Расходы карбюризатора и окислителя выбираются пропорционально объёму рабочего пространства и площади цементируемой поверхности. На практике дозирование карбюризатора задаётся технологическими рекомендациями, с учётом конкретной марки, а объём окислителя подаётся автоматикой системы управления до заданного углеродного потенциала.

Читайте также:
Проект складного рабочего стола для мастерской

Для получения нужного углеродного потенциала в зависимости от фазы желаемого карбюризатора к цементационным печам предлагаются различные установки и устройства. Система анализа концентрации одного или двух газовых составляющих насыщающей атмосферы однотипная и не зависит от марки карбюризатора и установки. Система может укомплектовываться различной элементной базой, но принципы измерения при этом не меняются.

Установка контроля и регулирования углеродного потенциала с применением жидкого карбюризатора. Описание установки «КРПА-Ж»

Установка производит регулирование углеродного потенциала печной атмосферы в цементационных электропечах путём нормированных подач жидкого карбюризатора: (керосин, триэтаноламин и т.п.) и окислителя (вода воздух), в соответствии с нужной концентрацией газа СО2 или О2.

Принцип действия установки. В отдельные герметичные ёмкости КРПА-Ж заливаются керосин и окислитель(вода). Жидкости подаются в муфель специальными насосами, через индикаторы расхода. В муфеле керосин и вода распадается на газообразные составляющие. Первоначально подаётся только карбюризатор, затем концентрация углерода начинает повышаться. По истечении 60 минут включается анализ отходящей атмосферы и когда в реторте концентрация окисляющей составляющей углерода снизится до заданной концентрации СО2 или О2 автоматически включается подвод окислителя: вода и воздух до момента превышения заданной концентрации по газу СО2 или О2. При превышении необходимого процента окисляющего газа выключается клапан только воздуха, и концентрация СО2 или О2 начинает медленно снижаться, при этом подача воды не отключится. Величина гистерезиса составляет 0,01% по газу СО2 или 10mV по кислородному анализатору. После достижения порогового значения снова включается воздух. Плавность поддержания оптимального насыщения настраивается величиной дозирования жидкостей и газов одноразово при наладке. В логический контроллер зашиты режимы автоматической работы, все блокировки аварийных и недопустимых ситуаций.

В качестве жидкого карбюризатора рекомендуется использовать керосин марок РТ, ТС-1 по ГОСТ 102227-86. При нитроцементации триэтаноламин. В качестве окислителя используется дистиллированная вода и атмосферный воздух. Расход керосина, для средней печи, составляет примерно 80-120 капель/минуту. Среднее потребление воды, примерно 60-80капель/минуту. Воздух применяется в качестве тонкого регулирования углеродного потенциала и настраивается в пределах 20-30л/мин. Дозирование компонентов определяется по индикаторам и визуально через капельницу.

Установка контроля и регулирования углеродного потенциала с применением газообразного карбюризатора. Описание установки «КРПА-Г»

Установка КРПА-Г обеспечивает регулирование углеродного потенциала печной атмосферы путём нормированных подач газообразного карбюризатора (природный газ или пропан-бутан) и окислителя: воздух, в соответствии с рекомендуемой концентрацией СО2 или О2 в атмосфере печи. Исполнение с газовым карбюризатором позволяет точнее регулировать расходы подаваемых газов, а состав получаемых в печи сред несколько ближе к оптимальным (меньшее сажеобразование, посторонних примесей), чем с применением жидкого карбюризатора. Вследствие чего, установки КРПА-Г пользуется несколько большим спросом, чем с жидким карбюризатором.

Принцип действия установки. К оборудованию подводят углеводородный газ. Кислород поступает в муфель от встроенного компрессора. Газы подаются дозировано, через вентили, клапаны и индикаторы. В системе одна магистраль под углеводородный газ и две под окислитель. Линия окислителя делится на основную магистраль и добавочную (регулировочную).

При достижении технологической температуры в 760°С в муфель начинает подаваться керосин. Науглероживающий потенциал начинает повышаться. По истечении 40 минут включается анализ атмосферы и начнёт контролировать печную атмосферу. Окисляющая составляющая углерода снижается и дойдя до заданной величины СО2 или О2 включается клапан воздуха в качестве окислителя. В реакторе воздух сразу окисляет водород и углерод, тем понижает потенциал до достижения заданной величины СО2 или О2. При превышении нужной концентрации анализируемого газа автоматически перекрывается подача дополнительной магистрали подачи воздуха и значение СО2 или О2 начинает медленно снижаться до нижней уставки. После достижения порогового значения снова включается подача дополнительной магистрали воздуха. Плавность поддержания нужного состава настраивается величиной расходов газов одноразово, при наладке. В логический контроллер зашиты режимы автоматической работы, необходимые блокировки аварийных и недопустимых ситуаций.

В качестве карбюризатора рекомендуется использовать природный газ по ГОСТ 5542-87. В качестве окислителя применяется воздух. Объём природного газа в среднем составит 2-3 рабочего объёма муфеля, расход воздуха примерно 3-4 объёма муфеля.

Система контроля и регулирования углеродного потенциала эндогенератора

Система обеспечивает регулирование углеродного потенциала печной атмосферы путём нормированных подач эндогаза и метана в качестве дополнительного карбюризатора. В устройство ЭН-10 входит эндогенератор линия добавления карбюризатора. В качестве опции система может включить оборудование для организации пламенной завесы и продувки печи азотом: исполнение ЭН-10И1. Предлагаемая комплектация обеспечивает наилучшие результаты цементации и нагрева под термообработку в защитных атмосферах, рекомендуется для применения в относительно больших, проходных или садочных закалочно-цементационных агрегатах. Система управления насыщающей способности комплектуется исходя из задач, конструкции и объёма рабочего пространства.

Примечание: устройство и принцип действия эндогенератора в данной статье не рассматривается.

Принцип действия системы ЭН-10. К генератору подводят углеводородный газ, эндогаз, для исполнения И1, дополнительно азот. Эндогаз от эндогенератора поступает с углеродным потенциалом 0,4-0,5%С. Метан в этом случае необходим для его повышения. Магистраль природного газа имеет две ветки основную и регулировочную. Только после достижения технологической температуры (

760℃) эндогаз и метан подаются в печь. По истечении 30 минут включается анализ атмосферы. Реакции идут в сторону уменьшения СО2 или О2. При достижении анализируемого газа ниже уставки отключится магистраль регулировочной ветки природного газа, и концентрация газов СО2 или О2 начинает повышаться. Цикл включения, отключения регулирующей ветки магистрали поддерживает углеродный потенциал на оптимальном уровне. Плавность поддержания настраивается величиной расходов одноразово, при наладке. В логику зашиты блокировки аварийных и недопустимых ситуаций. В качестве карбюризатора рекомендуется использовать природный газ по ГОСТ 5542-87. В качестве окислителя применяется газ с меньше й науглероживающей способностью, чем нужно для цементации. Потребление эндогаза, в среднем, составляет 4-5 объема рабочей камеры. Количество природного газа до повышения углеродного потенциала до уровня

1%С составит 12-15% от объёма эндогаза.

Независимо от типов установок производится постоянный мониторинг давления газов, тонкое дозирование. Подача и управление производится в автоматическом режиме с помощью электромагнитных клапанов. Газы после анализа направляются обратно в печь или на свечу. Система подачи азота или пламенная завеса является дополнительной опцией, обеспечивающей безопасную работу всего агрегата.

Читайте также:
Ниша под телевизор и камин из гипсокартона DIY

Варианты интенсификации процессов цементации.

В настоящее время наиболее распространённым и практически проверенным средством интенсификации цементации является повышение температуры прохождения процесса диффузии. При повышении температуры скорость ионов углерода в кристаллической решётке железа возрастает и увеличивается глубина цементации при одной и той же продолжительности процесса. Известно, что при совместном насыщении стали азотом и углеродом происходит ускорение диффузии, поэтому, добавляя к цементирующему составу аммиак, можно ускорить диффузию углерода.

Для проведения технологии цементации используют специальные электропечи, позволяющие выполнить требуемую химико-термическую обработку. Они комплектуются оборудованием для ведения нагрева, создания и перемешивания атмосферы, а также приборами анализа состояния газовой среды. Оснащение электропечей таким оборудованием позволяет сделать процесс цементации управляемым и даёт возможность получать требуемые физико-механические свойства упрочнённого слоя.

Что такое цементация стали и как ее сделать в домашних условиях?

Цементация стали – это высокотемпературный процесс, сопровождающийся насыщением поверхности атомарным углеродом. В результате повышаются качественные характеристики верхнего слоя изделия, в частности крепость, что увеличивает стойкость к различным нагрузкам. Метод начал применяться еще с середины девятнадцатого века: сталь производили путем сквозной цементации железа.

По технологии обработки цементация схожа с азотированием, с одним отличием – вторая технология насыщает верхний слой азотом, придавая обработанным изделиям антикоррозийные свойства. Азотирование применяют при работе со сталью, содержащей такие элементы, как хром, алюминий, титан и другие. Это связано с тем, что соединения данных металлов отличаются прочностью и высокой устойчивостью к температурным воздействиям.

Существуют несколько способов цементации стали. Некоторые из них пригодны для применения в домашних условиях. Все это будет рассмотрено в данной статье.

Общие сведения

В старину топоры из сырого железа помещали в герметичный глиняный горшок, наполненный углем, и ставили в печь на несколько суток. Внешние слои насыщались углеродом под действием жара. Инструмент получал твердую поверхность, сохраняя мягкую, пластичную сердцевину. Сущность технологии сохранилась, прием получил развитие, стал распространенным и разделился на несколько ветвей.

Метод цементации описывается как способ обработки металла с использованием высоких температур в среде определенных химических веществ (химико-термическая обработка); среда может быть жидкой, газовой или твёрдой. Химические компоненты при нагревании выделяют свободный углерод. Поверхность нагретого металла поглощает атомы газа, меняя свою структуру (происходит диффузное насыщение на глубину от 0,5 до 2 мм).

Цементации подвергают детали, работающие на истирание, испытывающие при работе вибрацию и удары. Назначение такой термообработки в том, чтобы изменить (усилить) некоторые характеристики поверхностного слоя металлического изделия:

  1. Слой укрепляется, улучшаются такие его свойства, как твердость и износостойкость; при этом более глубокие слои сохраняют свои первоначальные свойства (вязкость и упругость). Поверхность хорошо сопротивляется истиранию, сердцевина способна выдерживать динамические нагрузки.
  2. После обработки предмет приобретает твердость, аналогичную с полученной по методу классической закалки (огнем и механическим воздействием).

Выделяют следующие особенности метода:

  • При организации процесса цементации важно выдерживать временные и температурные интервалы. Оптимальная плотность атомарного углерода появляется при поддержании температуры от 850 до 950°C.
  • Диффузное насыщение идет с малой скоростью; в этом заключается его особенность. Поглощение поверхностью атомов газа течет со скоростью 0,1 мм/час (значение может немного меняться в зависимости от среды и температуры). Учитывая, что ожидаемая толщина слоя начинается от 0,8 мм, нетрудно подсчитать, что полезные свойства деталь приобретет минимум через 8 часов.
  • Метод признан эффективным для легированных (инструментальных) и низкоуглеродистых сталей, где доля углерода в составе ограничена 0,2-0,25%, и они способны поглотить дополнительное количество атомов газа. Допускаются машиностроительные, строительные и арматурные стали марок 20х, 40х. Углеродистые стали таким способом не обрабатываются.
  • Технология цементации допускает использование нескольких сред. Разработаны приемы закалки в присутствии твердого и газового карбюризатора (углеродистого вещества, способного делиться углеродом). Поверхностное науглероживание возможно в кипящем слое, в растворах электролитов и в пастах.

Самыми распространенными в циклах производства являются газовые и твёрдые карбюризаторы.

Разновидности

По степени прочности образования сердцевины принято выделять три основные группы обрабатываемого материала:

  • С неупрочняемой сердцевиной. В данную группу входят такие марки цементируемых сталей углеродистых, как 10, 15, 20. Используют их в деталях с небольшими размерами и малоответственными функциями. В данном случае под цементируемым слоем при осуществлении закалки происходит превращение аустенита в феррито-перлитную смесь.
  • С сердцевиной, упрочняемой слабо. В состав этой группы включают хромистые низколегированные стали таких марок, как 15Х, 20Х. Здесь проведение дополнительного легирования с помощью малых добавок ванадия обеспечивает получение более мелкого зерна, что приводит к улучшению пластичности и вязкости материала.
  • С сильно упрочняемой сердцевиной. Стали данной группы применяют при изготовлении деталей, которые обладают большим сечением или сложной конфигурацией, а также испытывают влияние значительных ударных нагрузок или подвергаются воздействию немалых переменных напряжений. В них осуществляют введение никеля (12Х2Н4А, 12ХНЗА, 20ХН). Из-за дефицитности данного материала иногда проводят его замену марганцем, при этом применяют ввод небольшого количества ванадия или титана для дробления зерна.

В основном цементация стали используется для образования высокого процентного соотношения твердости поверхности детали, а также для достижения высокой износоустойчивости, которая создается благодаря применению термической обработки после проведения указанного процесса.

Газовая цементация

В машиностроении распространена технология насыщения верхнего слоя стальных изделий углеродом в атмосфере углеродосодержащих газов. Известно, что такое производство удобно для массовой обработки деталей, так как:

  1. Допускается регулирование плотности газов; тем самым формируется углеродистый слой с заданными свойствами.
  2. Полный цикл термообработки (цементация, закалка, промывка и отпуск) проходит в одном месте — в шахтной (цементационной) печи.
  3. Процесс экономичен, механизирован и автоматизирован.
  4. Коробы с карбюризатором не нуждаются в прогреве, что сокращает время протекания цементации.
  5. Скорость науглероживания деталей возрастает в 2 – 3 раза (сравнивая с другими методами), однородность слоя выше.
  6. Температуру газовой смеси углеводородов (метан и окись углерода), доводят до 900-950°С.
  7. После цементации технологическую цепочку завершает отпуск (закаливание).

В твердом карбюризаторе (твердая)

В качестве среды-донора углерода используют древесный уголь; как вариант — торфяной кокс, каменноугольный полукокс. Смесь дополняют активизаторами (углекислый натрий, барий или кальций).

Читайте также:
Камин своими руками 2

Для качественного насыщения уголь измельчают до частиц размером 3-10 мм, а затем просеивают, чтобы избавиться от пыли. Активизаторы также измельчают и просеивают, стремясь придать солям вид мелкого порошка.

Процесс цементации стали проходит в несколько этапов:

  • Предметы, очищенные от эмульсии и масла, загружают в ящик из стали, с карбюризатором, который должен полностью их покрывать. Нельзя допустить их касания стенок ящика и друг друга.
  • Емкость помещается в печь. Ее герметичность обеспечивается притертой крышкой, глиной или песчаным затвором.
  • Начав с предварительного прогрева, температуру повышают до технологических 900-950°C.
  • Возможен ускоренный вариант (при 980°C), сокращающий время насыщения в 2 раза, но вызывающий образование карбидной сетки (возникающей из-за слишком высокого углеродного насыщения). Для ее устранения и исправления структуры проводят дополнительную многоэтапную обработку (нормализацию).

Цементация стали в домашних условиях организовывается в твердой среде или с использованием графита. Оба варианта доступны и не требуют специальных познаний. Обустройство помещения для первого способа максимально упрощается, поскольку печь не нуждается в обеспечении высокой герметичности.

Это условие вполне достижимо в домашней мастерской. Несмотря на очевидные преимущества, у метода есть и недостатки: трудоемкость и низкая производительность.

Перед обжигом готовится твердая смесь (карбюризатор). Она состоит из смеси древесного угля с углекислыми солями бария, натрия или кальция. Соли предварительно измельчают до порошкообразного состояния, а затем просеивают, чтобы добиться однородности. Доля древесного угля в смеси — 70-90%, остальное приходится на соли.

Смесь создается одним из двух способов:

  1. Соль и древесный уголь тщательно перемешиваются. Если смесь будет недостаточно однородной, во время цементации разные участки поверхности детали будут поглощать разное количество газа. В результате на изделии образуются пятна, сигнализирующие о недостаточной концентрации углерода; качество поверхности будет неравномерным.
  2. Уголь пропитывают солью, растворенной в воде. Затем его подсушивают до получения смеси, влажность которой не превышает 7%. Такой состав получается однороднее и лучше подходит для использования дома.

Этапы цементации в твердой среде:

  • Изделие очищается от загрязнений и укладывается в металлический короб, засыпается твердым карбюризатором (порошковой смесью). Необходимо следить, чтобы между стенками и ним сохранялся промежуток в 2-2,5 см. Размер ящика должен соответствовать форме предмета; это сократит время прогрева и улучшит качество цементированного слоя.
  • Короб накрывается подогнанной крышкой, ее края промазываются глиной для герметичности (от утечки газов).
  • Емкость помещают в предварительно прогретую печь. Цементация запускается при температуре 850-920°C.
  • Атомы углерода поглощаются раскаленным верхним слоем.

Твердая цементация стали допускает неоднократное использование карбюризатора. Для повторного отжига к отработанному карбюризатору достаточно добавить до 30% свежей смеси.

Для большинства ответственных машинных деталей (валы, поршневые пальцы, зубчатые колеса, лемехи, шпиндели) достаточной считается глубина цементированного слоя от 0,6 до 2 мм. Время выдержки для приобретения достаточной твердости может варьироваться от 6 до 20 часов.

Изделия после цементации в твердом карбюризаторе получаются прочными, но хрупкими. Чтобы избавится от нежелательного свойства, детали подвергают термообработке (закалке) с нагревом до 840-850°С, с последующим отпуском (нагревом до 780-800°С), снимающим внутренние напряжения.

Закалка и науглероживание металлов — Кустарь

1. Ванны для закаливания по Шену. Примененная опытной рукой водяная баня является самым дешевым средством для закаливания металлов. Нужно только позаботиться, чтобы водяная баня была продолжительное время одинаковой температуры, лучше всего 27°. При более теплой воде металл делается ломким, при горячей воде — недостаточно твердым. Выгоднее всего при каждом сорте товара пробным опытом установить верную температуру и уже держаться ее при работе.

2. Особый прием закалки стали. Как известно, стали можно придать путем особой закалки такую твердость, что она будет резать стекло, подобно алмазу. Но не всем известно, что для сообщения стали такой твердости существует простой способ. Шило, лезвие ножа или другой инструмент следует накалить до ярко красного свечения и тотчас же погрузить в обыкновенный сургуч на одну лишь секунду. Операцию погружения в сургуч нужно повторить несколько раз, выбирая каждый раз для погружения свежее место в сургуче до тех пор, пока сталь не остынет и не будет уже более входить в сургуч. Тогда процесс закалки считается законченным. Остается очистить приставшие частицы сургуча. При употреблении закаленного таким способом острия или лезвия из стали, советуется каждый раз смачивать его скипидаром.

3. Составы для науглероживаиия закаливаемой стали. а) Хорошим составом для науглероживания закаливаемой стали может быть следующий: берут 1 толченого стекла, 200 поваренной соли, 8 животного угля, 2 древесного угля, 2,5 ржаной муки, 25 канифоли и 1200 желтой кровяной соли, растирают все составные части в порошок и замешивают в спирте до получения густого теста. Этим составом Покрывают стальные предметы перед закалкой. Особенно пригоден он для инструментов, как напр., напильников и т. п.

б) Вместо указанного выше рецепта можно применить следующий. Берут 700 канифоли, 300 железисто- синеродистого калия (желтой кровяной соли), 100 медного купороса и 100 льняного масла. Эти составные части, начиная с канифоли, варятся в горшке при постоянном помешивании (по Бруккерту) до тех пор, пока останется остаток в 1000 (улетучивают таким образом 200). Массу выливают в ящики, где она затвердевает. Чтобы закалить инструмент, его нагревают до вишнево-красного каления и втыкают в массу, которая под влиянием разогретого инструмента становится сразу мягкой. Хорошую сталь еще раз нагревают и погружают затем в холодную воду, отчего сталь становится очень упругой. Сталь худшего качества нужно 2 — 3 раза подряд погружать, каждый раз перед этим накаливая ее, в закаливающуюмассу.

4. Закалка напильников. Напильники обсыпаются смесью из 5 роговой муки, 5 древесного угля в порошке, 2 поваренной соли в порошке и 1 железисто-синеродистого Калия (желтой кровяной соли).

Автор: Г. Бродерсен

Графитом

Цементацию стали в домашних условиях можно проводить несколько иным способом, без нагревания в печи.

Проверить твердость лезвия (ножа, зубила) можно с помощью напильника, который прекрасно точит не закаленный до нужной степени инструмент. Исправить проблему и повысить прочность кромки можно своими руками, используя несложное оборудование и затратив на это немного времени.

Для домашних условий применим способ цементации металла с использованием графитового порошка, как вещества с хорошей электропроводимостью. При закалке в графите нагрев идет только по режущей кромке.

Читайте также:
И снова баня и беседка под одной крышей. Новый проект и реализация

Для организации рабочего места потребуется:

  1. Графитовый порошок, измельчённый в пыль (даёт мельче искры).
  2. Источник питания (понижающий трансформатор); для комфортной работы графитовым электродом достаточно 6-12 В.
  3. Провода достаточного сечения.
  4. Металлическая подложка (поддон, уголок или кусок профиля).
  5. Предмет, на котором предварительно желательно убрать зазубрины (мелкой шкуркой).
  • На металлический поддон насыпается графитовый порошок (его можно получить, сточив графитовую щетку от электродвигателя или из батарейки)
  • К подложке подсоединяется плюсовой контакт, к предмету, требующему закалки — отрицательный провод.
  • На трансформатор подается напряжение.
  • Предмет (лезвие) необходимо перемещать над слоем графита плавными движениями; при этом цепь замыкается и между лезвием и порошком проскакивают небольшие искры.
  • Лезвие в процессе нагревается; оно не должно касаться подложки. При контакте с поддоном короткое замыкание (дуга) может прожечь кромку.
  1. Трудно достичь равномерного прогрева в порошке, и, следовательно, приемлемого качества для изделия заметных размеров. Науглераживание детали углеродом графита подходит для цементирования режущей кромки садового инструмента (лопат) и ножей. Для ответственных деталей метод не рекомендуется.
  2. Теоретически качественная цементация идет со скоростью около 0,1 мм/час. Скорость можно увеличить, увеличив температуру, но это также становится причиной итоговой хрупкости.

Таким способом можно цементировать лопату, косу, сверло, отвертку, ножи газонокосилки.

Цементация проводится и в менее распространенных карбюризаторах.

Науглероживатель: производство, особенности, применение

В процессе выплавки чугунов и сталей углерод вводят в расплав или подают на зеркало металла в момент его разлива. Для этого используют специальные углеродсодержащие материалы, которые называют науглероживателями (или карбюризаторами). Науглероживатель придает сплавам железа дополнительную прочность, твёрдость, снижает их вязкость и пластичность, а также предупреждает окисление отливок во время охлаждения.

В качестве карбюризаторов активно применяется искусственный измельченный графит разных марок.

В растворе электролита

Метод базируется на анодном эффекте и подходит для небольших предметов.

  1. Предмет погружается в печь-ванну с раствором, предварительно разогретым до рабочей температуры (от 450 до 1050°С, в среднем — 850-860°С). Необходимое напряжение составляет 150-300 В.
  2. За 1,5-2 часа поверхность металла насыщается углеродом на глубину 0,3-0,4 мм.

Стандартный раствор содержит:

  • соду 75-85 %;
  • хлористый натрий 10-15 % ;
  • карбид кремния 6-10 %.

Видео: цементация (закалка).

Цементация в кипящем слое

Промышленный метод, протекающий в специальной установке (печи кипящего слоя). Основа метода — получение псевдожидкого состояния сыпучего вещества (корунда) в смеси раскаленных газов (в экзогазе). Температура распределяется равномерно по всему объему печи, что уменьшает деформацию предметов и их коробление.

Обработку изделия не заканчивают цементацией; рекомендуется провести термообработку (отпуск) или отшлифовать его. Чтобы достичь необходимого уровня прочности при цементации и закрепить его твердость, необходимо правильно соблюдать условия технологического процесса.

Станок для производства шлакоблоков

Среди множества изделий из бетона, представленных на рынке, выделяются шлакобетонные блоки. Они быстро приобрели популярность среди частных застройщиков, благодаря комплексу достоинств. Увеличенные габариты и небольшая масса изделий значительно облегчают кладку стен. Самостоятельно изготавливая шлакоблоки, можно существенно снизить объем расходов. Станок для производства шлакоблоков, предназначенный для использования в бытовых условиях, может быть изготовлен своими силами.

Шлакобетонные блоки – характеристики и назначение материала

Одна из причин повышенной популярности шлаконаполненных бетонных блоков – низкая стоимость материала. Она связана с применением в процессе производства отходов металлургических предприятий – шлаков.

Одновременно с традиционными компонентами, портландцементом и речным песком, применяются различные заполнители:

  • бой кирпича;
  • щебеночный отсев;
  • гранитная крошка;
  • различные шлаки и пепел;
  • керамзитовые частицы.

Использование шлакоблоков в строительстве позволяет снизить расходы на сооружение стен в несколько раз

Технологический процесс изготовления осуществляется различными путями:

  • промышленным методом на специализированных предприятиях с обработкой изделий в сушильных камерах;
  • в бытовых условиях из доступного сырья, применяя самостоятельно собранный станок для изготовления блоков.

На самодельном оборудовании можно изготавливать различные виды шлакобетонных изделий:

  • полнотелые, обладающие повышенным запасом прочности. Они используются достаточно редко, так как хуже сохраняют тепло;
  • пустотные, отличающиеся высокими теплоизоляционными свойствами. Для обеспечения прочности объем полостей не должен превышать 1/3 от суммарного объема изделия.

Габариты изделий определяются размерами формы. При самостоятельном изготовлении продукции размер формовочного ящика может быть любым. Однако многие отдают предпочтение стандартным габаритам, составляющим 19х18,8х39 см.

Увеличенный объем шлакобетонного блока позволяет значительно сократить продолжительность различных видов строительных работ:

  • возведения капитальных стен;
  • строительства внутренних перегородок.

Он отлично подойдет для сооружения построек хозяйственного назначения, сараев, складских сооружений

Если необходимо самостоятельно изготовить шлакоблок, станок позволяет быстро решить поставленную задачу. Полученный материал обладает множеством достоинств:

  • высокими теплоизоляционными характеристиками. Благодаря пониженной теплопроводности материал предотвращает потери тепла;
  • увеличенными габаритами и небольшим весом. Это позволяет легко транспортировать изделия и быстро возводить из них стены;
  • устойчивостью к развитию микроорганизмов. Это достигается за счет свойств шлака, входящего в структуру блока;
  • низкой ценой. Шлакоблочный станок своими руками позволяет изготовить изделия, которые дешевле покупных блоков.

К преимуществам также относится то, что шлаконаполненные блоки легко поддаются механической обработке, эффективно поглощают различные шумы, не боятся повышенной температуры.

У материала имеются и слабые стороны:

  • низкая долговечность. Период эксплуатации строений из шлакобетона составляет до трех десятилетий;
  • уменьшенный запас прочности. Характеристики материала позволяют возводить строения высотой не более двух этажей;
  • появление трещин под воздействием сдвигающих усилий. При усадке происходит растрескивание по шлакоблочному массиву.

Для обеспечения привлекательного внешнего вида строений шлакоблочная поверхность нуждается во внешней облицовке. Указанные недостатки не останавливают застройщиков, которые желают при небольших расходах построить хозяйственное строение или малогабаритное здание за ограниченное время.

Использовать самодельные шлакоблоки можно через месяц после их изготовления

Выбираем, какой применять станок по изготовлению шлакоблоков

После принятия решения об изготовлении блочных изделий своими силами, возникает проблема выбора агрегата для их производства. Многие решают изготовить своими руками станок для производства шлакоблоков.

Определяясь с устройством, стоит рассмотреть следующие варианты конструкции:

  • упрощенное приспособление, обеспечивающее возможность изготавливать блочные изделия в бытовых условиях;
  • усовершенствованный агрегат, в конструкции которого предусмотрен механизм трамбования и извлечения готовой продукции.

Выбор оптимального варианта осуществляется в зависимости от потребности и наличия денежных средств.

Упрощенный шлакоблочный станок своими руками – чертежи и рекомендации

При небольшой потребности в материале нет необходимости изготавливать сложный агрегат, укомплектованный вибромотором и специальными механизмами. Упрощенный метод позволяет изготавливать продукцию в специальных формовочных ящиках.

Читайте также:
Деревянная лестница от Алексея Козака

Технология предусматривает выполнение следующих работ:

  1. Сборку литформ и промасливание поверхности внутри ящика.
  2. Заливку в разборные емкости шлакоблочного раствора.
  3. Выдержку на протяжении 5–6 часов до схватывания состава.
  4. Разборку ящика и аккуратное извлечение.
  5. Сушку изготовленной продукции под навесом или в помещении.

Чтобы соорудить такого рода станок, следует иметь навыки работы со сварочным аппаратом и слесарским инструментом

Применение деревянных или металлических вкладышей, а также стеклотары позволяет изготавливать пустотелые блоки. Упрощенный станок для шлакоблоков своими руками изготовить несложно – это металлическая или деревянная емкость, размер и форма которой соответствуют параметрам продукции.

Усовершенствованный станок для производства шлакоблоков своими руками – чертежи и устройство

Для изготовления модернизированного агрегата потребуются чертежи. Можно изучить имеющийся станок для самостоятельной разработки эскизов. До начала проектных работ важно убедиться в работоспособности устройства. Сложное оборудование целесообразно изготавливать при увеличенной потребности в шлакоблоках. В любом случае, планируя собрать профессиональный станок для шлакоблоков своими руками, чертежи необходимо разработать самому или приобрести готовые.

В таком станке имеются специальные механизмы:

  • трамбующее устройство. Уплотнение осуществляется вибрационным мотором. Он представляет собой двигатель мощностью до 1,2 кВт с грузом, эксцентрично размещенным на валу. Можно использовать покупной вибродвигатель. В результате вибрационного воздействия удаляются воздушные поры, и материал равномерно распределяется по формовочному ящику. Результат трамбовки – повышение плотности и прочностных свойств;
  • подъемный механизм. Он облегчает извлечение шлакобетонных блоков из ящиков для формовки. Из множества конструкций всегда можно выбрать подходящий вариант. Самое простое решение – приваренная к боковым поверхностям емкости ручка п-образной формы. Приподняв за рукоятки формовочный ящик, можно вынуть затвердевший шлакоблок.

Размер формы должен соответствовать габаритам шлакоблока, превышая его высоту на 50 мм. Это позволит загрузить увеличенный объем смеси, которая после уплотнения приобретет необходимые размеры.

Чтобы изготовить шлакоблок своими руками применяют вибростанки малогабаритного типа, которые способны изготовить небольшие партии данного материала

Собираем станок для изготовления шлакоблоков своими руками

Желая изготовить самодельный станок для шлакоблока своими руками, необходимо начертить или приобрести готовые эскизы, а также позаботиться о необходимых для выполнения работ материалах и инструментах.

Готовимся собрать станок для шлакоблоков – подготовка материалов и инструмента

В арсенале домашних мастеров обычно имеется требуемое оборудование и инструменты. Каталог необходимого оборудования и материалов:

  • устройство электрической сварки;
  • болгарка с диском для резки металла;
  • набор слесарного инструмента;
  • тиски;
  • листы трехмиллиметрового металла;
  • обрезки стальных труб;
  • электрический двигатель или готовый вибратор;
  • болты, шайбы, гайки для крепления деталей.

Количество металла для изготовления устройства определяется в соответствии с чертежом или эскизом, на котором указаны все размеры.

Первым делом нарезаются заготовки из листа металла 3 мм, работать болгаркой следует аккуратно

Как изготовить форму на станок для блоков своими руками – чертежи и сборка

Для того чтобы изготовить самодельный станок для шлакоблока своими руками, чертежи и схемы потребуются как для формовочного ящика, так и для самого агрегата. Начнем с литформы.

Изготавливайте ее по следующему алгоритму:

  1. Разметьте контуры деталей на металлическом листе, прирежьте заготовки для изготовления формовочного ящика.
  2. Сварите обечайку будущей емкости, проконтролируйте соблюдение прямых углов.
  3. Отрежьте болгаркой куски труб, длина которых соответствует высоте шлакобетонного блока.
  4. Выполните вдоль оси вырезы с противоположных сторон труб, придайте заготовкам коническую конфигурацию.
  5. Приварите их к основанию ящика, соедините поперечной перемычкой для повышения жесткости.
  6. Приварите основание с коническими вставками к обечайке, зафиксируйте заглушки на торце труб.
  7. Изготовьте две ручки для перемещения формовочного ящика, зафиксируйте их с двух сторон конструкции.
  8. Изготовьте крышку формовочного ящика, выполните в ней отверстия, соответствующие размерам технологических вставок.
  9. Закрепите внутри ящика упоры на уровне, соответствующем высоте блока. Они выполняют функцию ограничителя для крышки.

Применение группового формовочного ящика с увеличенными габаритами повысит производительность оборудования, а применение разборной литформы облегчит извлечение.

Чертеж для изготовления станка своими руками

Как самому сделать станок для изготовления блоков

В качестве материала для изготовления используйте имеющийся в домашнем хозяйстве металлопрофиль.

Последовательность действий:

  1. Сварите боковины станины, соедините их перемычками.
  2. Изготовьте рабочую площадку и закрепите между стойками.
  3. Присоедините шпильки крепления вибродвигателя к площадке.
  4. Зафиксируйте на приводном валу мотора эксцентриковый балансир.
  5. Прогрунтуйте поверхность металла, затем покройте краской.
  6. Подключите кабель электропитания к двигателю и выполните пробный пуск.

Тщательно изучив предварительно разработанный проект и чертежи, станок для изготовления шлакоблоков своими руками изготовить несложно.

Как готовится раствор на станок для изготовления шлакоблоков

Важно правильно приготовить раствор, чтобы изготовленный в домашних условиях шлакоблок, обладал требуемыми свойствами. Необходимые материалы:

  • угольная зола или металлургический шлак;
  • просеянный песок;
  • мелкофракционная щебенка или отсев;
  • цемент М400 или М500.

Само название говорит за себя из чего делается данный блок, а изготавливается он из угольного шлака, который остается после топки котлов в угольной котельной

Допускается введение добавок, сокращающих продолжительность твердения и увеличивающих прочность. Соотношения ингредиентов влияют на характеристики готового материала.

Используйте следующие рецептуры:

  • смешайте золу с цементом в соотношении 7:2, добавьте воду до пластичной консистенции;
  • перемешайте золу и отсев в равных соотношениях, добавьте 10–12% цемента от суммарного объема, разбавьте водой.

Выполняя смешивание, руководствуйтесь проверенными на практике рецептурами.

Проверяем станок для производства блоков – своими руками штампуем шлакоблоки

Рассмотрим, как пользоваться станком для изготовления шлакобетонных изделий:

  1. Установите агрегат на прочной основе, подключите напряжение.
  2. Подготовьте шлакоблочную смесь согласно технологии изготовления.
  3. Заполните раствором формовочный ящик и включите на одну минуту вибромотор.
  4. Добавьте раствор до верхней отметки.
  5. Установите крышку, включите вибродвигатель.
  6. Трамбуйте до касания крышки с упорными элементами.
  7. Аккуратно снимите формовочную емкость.

Когда свежий блок схватится, извлеките его из ящика. Сушите строительный материал в сухом и закрытом помещении.

На что обратить внимание, изготавливая шлакоблочный станок

Осуществляя строительство дома, бани или хозяйственной постройки, можно существенно сэкономить, благодаря использованию станка, предназначенного для изготовления шлакобетонных блоков. Не всегда необходимо приобретать станок, изготовленный в заводских условиях. Самому сделать станок, предназначенный для изготовления блоков несложно. Обратите внимание на использование проверенных чертежей, а также изучите рецептуру и разберитесь с технологией.

Читайте также:
Строительство деревянного летнего гостевого домика своими руками

Станок для изготовления шлакоблоков своими руками

При строительстве широко применяют бетонные шлакоблоки. Их можно изготовить в домашних условиях. Если сделать вибростанок для производства блоков своими руками, то это значительно сократит расходы на строительство и сэкономит время.

  1. Станок для изготовления шлакоблоков своими руками, какое устройство выбрать
  2. Преимущества изготовления станка своими руками
  3. Конструкция самого простого станка, чертежи: как правильно сделать матрицу
  4. Самодельный станок с вибрирующим устройством: что для этого потребуется
  5. Этапы изготовления шлакоблоков в домашних условиях

Станок для изготовления шлакоблоков своими руками, какое устройство выбрать

Вибростанок – это устройство для уплотнения бетонной смеси под давлением с помощью вибрации. Свойства изделия, изготовленного таким способом:

  • плотная структура;
  • прочность;
  • износоустойчивость;
  • морозоустойчивость;
  • низкая теплопроводность;
  • небольшой вес при крупных габаритах;
  • низкая себестоимость.

Единого стандарта готовой конструкции нет. Станки разделяют по следующим характеристикам:

  • способ управления (ручной или автоматизированный);
  • производительность (количество изготовленных блоков за 1 цикл);
  • тип изделий (монолитные или пустотелые);
  • удобство.

Вибростанок нужно подбирать в зависимости от предстоящего объема строительства. Когда для работы требуется небольшое количество стройматериалов или они нужны ситуативно, то подойдет станок простой конструкции с производительностью 1 блок за 1 цикл работы.

Для масштабной стройки, а также для производства блоков на продажу, целесообразно обзавестись агрегатом, с помощью которого можно делать несколько изделий за один производственный цикл. Его можно оборудовать устройством для облегчения выемки блоков, подъемником и т.д. Это минимизирует ручной труд при высоких показателях производительности.

Нетрудно сделать шлакоблочный станок своими руками, материалы для этого доступны и не требуют крупных финансовых вложений.

Преимущества изготовления станка своими руками

Преимущества самодельного устройства:

  • Станок для изготовления шлакоблоков, сделанный своими руками, стоит дешевле покупного.
  • Удешевление доставки. Если во время стройки нужно пополнить запас блоков, можно изготовить недостающие стройматериалы прямо на стройплощадке. Это особенно удобно, если стройка ведется за городом. Не придется ехать в магазин, загружать и выгружать материалы.
  • Не нужно покупать шлакоблоки с запасом. Можно изготовить их с точностью до одной штуки.
  • При самостоятельном производстве шлакобетонных изделий легко контролировать входящие в раствор компоненты. Это страховка от некачественных стройматериалов. Можно быть уверенным, что шлакобетонный раствор не содержит токсичных или других вредных компонентов.
  • После окончания строительных работ вибростанок можно продать.

Конструкция самого простого станка, чертежи: как правильно сделать матрицу

Конструирование вибростанка для блоков своими руками начинается с подготовки чертежей. Они содержат графическое изображение, масштабирование, описывают размеры матрицы и остальных деталей.

Рис. 1 Чертеж деталей матрицы

1 – плоская заготовка матрицы;

5, 6, 7 – уголки для укрепления поддона;

8 – перегородка для цилиндров;

9 – образователь пустот (цилиндр);

Рис. 2 Чертеж станка для изготовления шлакоблоков

  • Форма (матрица) – это основа станка, металлический ящик для закладки бетонно-шлаковой смеси. Стенки матрицы делаются из металла.
  • Двигатель располагается на корпусе. При включении электрического питания происходит вибрация за счет смещения грузов внутри матрицы.
  • Для облегчения выемки готового блока цилиндр проектируется с небольшой конусностью. Она составит 2-3 мм.

Основной элемент вибростанка – это матрица. Она является шаблоном. Обычно делается матрица стандартных размеров. Ее габариты составляют 400х200х200 мм.

Для изготовления матрицы используют лист металла толщиной 3 мм. Важным условием для производства изделий высокого качества является ровная внутренняя поверхность формы. Сварочные швы делаются снаружи. Чтобы станок служил долго, нужно выбирать прочную, устойчивую к коррозии сталь.

По технологии в шлакоблоке должны быть полости, которые уменьшают вес и теплопроводность изделия. Для образования полостей в форму ставят специальные цилиндры – образователи пустот. Достаточно трех цилиндров диаметром 80 мм. Изготовить цилиндры можно из обрезков стальных труб. Стационарные цилиндры можно заменить пустыми бутылками из толстого стекла.

Важно! Перед каждым циклом матрицу и цилиндры необходимо смазывать.

Самодельный станок с вибрирующим устройством: что для этого потребуется

Инструменты и материалы, которые понадобятся:

  • аппарат для электрической сварки;
  • угловая шлифовальная машина для работы по металлу;
  • тиски;
  • слесарные инструменты;
  • мотор электрический (500-750 Вт);
  • лист металла и полоска (3 мм);
  • трубы (75-85 мм);
  • болты, гайки;
  • листовая резина.
  1. Определяется размер формы. Можно использовать стандартные размеры (400х200х200 мм). Если нужны блоки другого размера, то их замеряют и проектируют форму по полученным значениям.
  2. Подготавливается чертеж.
  3. С помощью болгарки из металла вырезаются стенки формы. Количество боковых стенок определяется количеством отсеков. Можно делать 1,2 и более одинаковых отсеков. На выходе получится такое же количество шлакоблоков. Самый простой станок содержит 1 отсек.
  4. С помощью сварки собирается боковая окантовка. Сначала нужно прихватить металл и убедиться в том, что он соединен правильно. После этого приварить окончательно.
  5. По высоте формы обрезаются металлические трубки. Сбоку нужно сделать продольные разрезы и сформировать цилиндры конусообразной формы.
  6. Конусы привариваются к днищу матрицы. Между ними делается поперечная перемычка, сверху ставятся заглушки.
  7. Дно приваривается к боковой окантовке.
  8. Поддон матрицы обивается резиной для защиты нижнего края от повреждений.
  9. Для устойчивости можно приварить планки из профильных труб с небольшим сечением.
  10. Сбоку крепятся рукоятки для перемещения и подъема.
  11. Устанавливается резьба, к ней крепится электрический двигатель.
  12. Привинчивается верхняя крышка, в которой сделаны отверстия для конусов. Крышка должна соответствовать внутренним габаритам матрицы.
  13. Наносится антикоррозийное покрытие.
  14. Производится пробное включение установки. Оно покажет, какие необходимо внести корректировки.

Дополнительная информация! Самодельный вибростанок для керамзитоблоков работает по такому же принципу.

Этапы изготовления шлакоблоков в домашних условиях

Процесс производства шлакоблоков называется вибропрессованием. Это уплотнение в пресс-форме полусухого шлакобетонного раствора под действием вибрации.

Ингредиенты для раствора:

  • шлак – 14 частей;
  • гравий (размер до 15 мм) – 4 части;
  • песок просеянный крупный – 4 части;
  • цемент с маркировкой М400-М500 – 3 части;
  • вода – от 3 до 6 частей;
  • пластификатор для укрепления и ускорения просушки (добавлять в раствор согласно инструкции производителя).

Заменить пластификатор могут опилки, щебеночный отсев, кирпичные обломки, керамзит.

Другие рецепты шлакобетонных смесей:

  • Шлак с цементом смешиваются 8:1,5. Вода для разведения составляет не более половины массы цемента.
  • Цемент, угольная зола и щебень смешиваются 1:4:4. Вода добавляется до пластичного состояния раствора.

Важно! Воду добавляют только после смешивания всех сухих компонентов. Готовый шлакобетонный раствор сохраняет форму при сжатии в ладони и распадается при падении.

  1. Приготовить смесь.
  2. Установить оборудование на ровную площадку, подключить электропитание.
  3. Форму обработать смазочным материалом.
  4. Подготовленный раствор уложить в форму, накрыть крышкой.
  5. Включить двигатель.
  6. По мере усадки раствора в процессе вибрации его необходимо добавить. Количество раствора должно быть одинаковым, иначе шлакоблоки будут разного размера.
  7. Выключить двигатель, когда крышка коснется упоров, формирующих высоту блока.
  8. Готовое изделие аккуратно достать из формы и отправить на просушку.

Обратите внимание! Время вибрации зависит от типа устройства и может составлять от нескольких секунд до 2-3 минут. Вибрацию прекращают после полного уплотнения смеси.

Сушатся готовые шлакоблоки в сухом, хорошо вентилируемом помещении. В холодную погоду помещение должно отапливаться. Если для просушки используют открытую площадку, то блоки нужно укрыть от попадания прямых солнечных лучей и влаги. Для этого площадку оборудуют сухим настилом и навесом. В случае осадков сохнущие блоки нужно прикрыть пленкой.

Читайте также:
Складной мобильный стол-верстак для мастерской своими руками

Использовать готовые шлакоблоки можно лишь через 3-4 недели просушки. Если этого не сделать, то блоки могут деформироваться под тяжестью верхних рядов стены.

Сделать станок для шлакоблоков своими руками нетрудно. Основную часть материалов составляют строительные отходы, а инструменты можно найти дома или купить. Изготовленные собственноручно шлакоблоки имеют качественный и экологичный состав.

При работе с устройством нужно соблюдать правила безопасности, поскольку оно оснащено электрическим мотором.

Технология изготовления газобетонных блоков своими руками

Технология самостоятельного производства арболитовых блоков

Технология изготовления пеноблоков своими руками

Как изготовить самодельную штукатурную станцию своими руками

Самодельные станки для изготовления шлакоблоков и других строительных материалов в домашних условиях

Шлакоблоки – это популярный строительный материал, из которого возводят здания и сооружения различного назначения. Поскольку их несложно изготовить в домашних условиях, довольно большим спросом пользуются станки по изготовлению шлакоблоков. Если у вас есть свободное время и желание, то и само это оборудование можно попытаться соорудить самому.

Популярность шлакоблоков (как, впрочем, и пеноблоков) в их уникальном составе, а станки для изготовления шлакоблоков не только позволяют получать качественный стройматериал при ограниченности в средствах, но и дают возможность изготавливать их на продажу. Для многих производство шлакоблоков стало выгодным занятием, которое приносит ощутимый доход.

Далее будет идти речь об оборудовании для производства пустотелых шлакоблоков. При этом в качестве исходных компонентов используется:

  • Цемент;
  • Граншлак (который является отходом литейного производства);
  • Специальные наполнители.

В результате получаются блоки, которые отличаются высокими звуко- и теплоизоляционными показателями.

Изготовление формы для шлакоблока

В сети можно найти чертежи станка для изготовления шлакоблоков различной сложности, по которым его можно соорудить своими руками. Эти приспособления позволяют получать, как пустотелые, так и цельные блоки. Самое простое приспособление представляет собой разборную форму без вибратора.

В такой форме используется бетонный раствор с повышенным содержанием воды. Его еще называют «мягким».

Последовательность получения блоков в простой форме

  • Заполнение бетоном формовочного ящика или матрицы;
  • Выдерживание раствора в форме до схватывания (несколько часов);
  • Разборка формы – блок доходит в свободном состоянии.

Совет. Пустоты в блоках удобно формировать с помощью бутылок из-под шампанского, которые хорошо подходят по размеру и не бьются, поскольку имеют толстые стенки.

Стенки и днища в этих формах можно изготавливать из металлических пластин или листов фанеры. Перед тем, как в форму заливать раствор, ее следует смазывать отработанным машинным маслом.

Самодельные станки с вибрирующим устройством

Вибростанки для изготовления шлакоблоков – это более совершенное оборудование. Получать блоки на них быстрее и удобнее, так как не нужно ожидать схватывания раствора. В этом случае бетонный раствор готовится более жестким и густым, он должен иметь небольшую усадку.

Технически это реализуется двумя путями:

  • использованием вибрационного стола;

  • оснащением самой формочки двигателем, на валу которого установлен эксцентрик со смещенным центром тяжести.

Станок с эксцентриком удобнее для производства большого количества материала, поскольку он позволяет получать готовый блок в один заход без переворачивания.

Самодельный станок по схеме «несушка»

Приведенный чертеж станка для изготовления шлакоблока является одним из самых простых.

Конструкция его включает в себя такие основные элементы:

  • формовочный ящик – матрица (у него отсутствует дно);
  • вибратор на боковой стенке;
  • ручки ящика, предназначенные для легкого снятия без повреждения формы слепка;
  • сменные комплекты прижимных пластин;
  • пустотообразователи под различную форму пустот.

Действующий стандарт предусматривает установленные размеры одного такого блока – 39 х 19 х 18,8 см. При этом пустотность не должна превышать 30%.

Изготовление матрицы

  • Берется листовой металл (от 3 мм);
  • Из листа вырезается форма по размеру одного блока (к указанным размерам прибавляется 5 см для утрамбовки);
  • Формируется сквозной короб (дно отсутствует);

Важно. Сваривать листы необходимо снаружи, это предотвратит нарушение правильной геометрии.

  • Большую устойчивость коробу придают приваренные с торцов специальные планки. Для этого используются профильные трубы с небольшим сечением;
  • Выполняется обивка по основанию матрицы листовой резиной, что послужит для предохранения нижних краев матрицы от деформирования;
  • Формируется фартук для окаймления, который будет препятствовать просыпанию раствора при заполнении формы;
  • Приделываются ручки.

Схема станка

Ниже приводится точный чертеж станка для изготовления шлакоблоков с указанием точных размеров. Пустоты могут быть сформированы различной формы (прямоугольные или круглые).

Важно. Путотообразователь должен иметь конусную форму, которая позволит беспрепятственно снимать матрицу с сырого шлакоблока.

Для изготовления пустотообразователя хорошо подходят круглые трубы. Конусную форму при этом заготовке можно придать с помощью токарного станка.

Вибратор изготавливается из электродвигателя небольшой мощности. Для этого подходит, например, мотор от стиральной машинки мощностью в 150 – 200 Вт. Смещение центров выполняется следующим образом.

На ось двигателя крепится эксцентрик, который можно сделать из металлической планки с несимметрично расположенным отверстием. Размеры, вес и форму необходимо определить экспериментально. Если величина эксцентрика будет слишком большой, то вибрация будет чрезмерной, вследствие чего бетонный слепок будет разваливаться.

Усовершенствовать эту конструкцию можно, установив передвижную платформу с рычагами. Это позволит облегчить поднятие и перемещение по участку станка с виброусадочным узлом.

Этапы процесса изготовления шлакоблоков

  • Формирование блоков осуществляется в специальных формах, которые предварительно смачиваются. В них укладывается раствор. Формы размещаются на вибрационной плите, которая включается на несколько секунд (5 – 7 с);
  • По мере осаждения раствора его необходимо добавлять. При повторном включении виброплиты нужно ожидать полного опускания прижима на ограничители. Это покажет, что формирование закончено. Через 5 – 10 секунд (еще до полной остановки мотора) форму следует снять;
  • Готовые блоки необходимо высушить. Этот процесс занимает от недели до месяца. Время сушки зависит от условий (влажности, температуры и т.п.);
  • Приведенное оборудование позволяет при работе вдвоем за час выполнять до семидесяти блоков. Если количество небольшое, то раствор можно замешивать вручную. Однако бетономешалка позволяет получить более качественный материал и конечный продукт;
  • После того, как шлакоблоки высохнут, их можно использовать для возведения стен — из блоков строить несложно. При этом необходимо соблюдать простые правила – первые две недели блоки поливаются водой;
  • После этого снаружи их следует покрыть двойным слоем штукатурки. Это предотвратит вымывание шлака дождем. За год из материала улетучатся вредные вещества и после этого можно переходить к внутренней отделке и кровельным работам.
Читайте также:
И снова баня и беседка под одной крышей. Новый проект и реализация

Приготовление правильного раствора

Инструкция предполагает следующую рецептуру приготовления бетона для блоков:

  • На семь частей наполнителя (для этой цели лучше всего подходит угольный шлак от домны) берется две части керамзита (крупного песка), две части гравия (5 – 10 мм), 1,5 части цемента (М500) и три части воды;

Справочно: Вместо угольного шлака допускается в качестве наполнителя использование гипса, керамзита, шлака, золы, гравия, отсева щебня, продуктов горения угля, песка, отходов кирпича, перлита, щебня и даже обработанных опилок;

  • Количество воды является приблизительным. Важно, чтобы раствор не был жидким. Правильная консистенция раствора проверяется сжатием его в кулаке. Если он правильной консистенции, то он слипнется, но при этом, если его бросить на землю, он должен развалиться;
  • Качество шлакоблоков увеличивается добавлением пластификатора в смесь (5 г на один блок). Это придаст готовым блокам водонепроницаемость, морозостойкость и прочность.

Выводы

Строительство из шлакоблоков является бюджетным вариантом возведения зданий и сооружений. Цена строительства будет еще ниже, если у вас имеются чертежи станка для изготовления шлакоблока, по которым можно своими руками сделать это оборудование.

В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.

Cтанок для изготовления шлакоблоков своими руками — чертежи, варианты конструкции + Видео

В современном строительстве применяется очень много разновидностей материала. Для возведения стен на частном участке все чаще используются шлакоблоки. Этот материал быстро набрал популярность благодаря преимуществам, которые в него удалось вложить. К тому же его вполне реально изготовить своими руками.

Шлакоблок — описание, характеристики

Шлакоблок представляет собой строительный материал прямоугольной формы с определенными размерами граней и с технологическими пустотами внутри.

Бывают блоки и без пустот, то есть полнотелые. Однако они встречаются гораздо реже, так как пустотелый материал намного легче, дешевле и лучше удерживает тепло. Пустоты в шлакоблоках также бывают разной формы и с разным объемом. Все зависит от требований к каждому конкретному строительному материалу, к его крепости и стоимости. В среднем объем пустот в шлакоблоке не превышает 30% от общего объема каждой единицы материала.

Для изготовления любого строительного материала, который выполняет несущую функцию, используется три обязательных компонента. К ним относится наполнитель, связующее вещество и вода. В случае со шлакоблоками связующим веществом выступает обычный цемент. А в качестве наполнителя может использоваться переработанный уголь (шлак), мелкий отсев щебня, дробленый керамзит или кирпич.

Поскольку сегодня угольная промышленность не так широко используется как раньше, то объемы выхода шлака также значительно снизились. Поэтому чаще всего для производства шлакоблоков в домашних условиях используется отсев щебня мелкой фракции. Иногда в целях экономии материала в него добавляют кирпичный бой и даже опилки.

Размеры шлакоблоков, изготовленных в домашних условиях, также могут значительно отличаться. Многие считают, что стандартные размеры не очень удобны при возведении стен, так как такой материал сравнительно тяжелый и неудобный. Другие же принимают такие размеры за преимущество, потому что большой объем одной единицы позволяет намного ускорить процесс самостоятельного строительства. Что же касается стандартов, то общепринятые размеры шлакоблока составляют 190 х 188 х 390 см.

Для изготовления качественного шлакоблока в домашних условиях обязательным условием является прессование. Без этого процесса готовые блоки достигают нормальной крепости намного дольше, они могут иметь пустоты и неоднородную плотность. Прессовка происходит за счет вибрирования формы, в которую с запасом загружен готовый состав.

Простые приспособления для изготовления шлакоблоков

Для изготовления шлакоблоков в домашних условиях придумано очень много приспособлений. Самые простые из них представляют собой формы с фиксированными размерами. Сама форма может быть изготовлена либо из дерева, либо из металлического листа. Приготовление готового материала в таких формах может происходить как с вибрированием, так и без него.

Для изготовления полноценного строительного материала используются формы, которые в нагруженном виде устанавливаются на вибрационный стол. После 10 -15 сек. такой обработки шлакоблок стает намного плотнее, лучше держит свою форму при вынимании, а также обладает всеми необходимыми характеристиками, которые требуются от несущего строительного материала.

Для того чтобы в шлакоблоках были технологические пустоты, домашние умельцы применяют очень простое приспособление. После засыпки половины объема форм в раствор вставляются обычные стеклянные бутылки (например, из-под шампанского).

Далее форма наполняется доверху и устанавливается на вибрационный стол. После выемки бутылок в шлакоблоках остаются требуемые пустоты.

Станки для изготовления шлакоблоков

Для более быстрого и качественного изготовления шлакоблоков могут использоваться специально подготовленные вибрационные станки. Такое приспособление уже имеет определенную форму, внутри которой есть заготовки под технологические отверстия. К такому станку прикреплен обычный электромотор, с установленной на нем эксцентриковой системой. При вращении валов заполненная форма вибрирует, чем достигается равномерная утрамбовка засыпанного материала.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: