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制作瓷器的過程

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灌漿成型的生產過程由以上九個工序組成,其中:

吃漿是模具吸收漿料中的水分形成坯體的過程。

排漿又稱空漿,是在坯料成形到壹定厚度時,排出多余漿料的過程。排出的泥漿返回泥漿池(或罐)。返漿方式有:(1)手動端桶返漿:(2)自然壓力返漿,利用管道的坡度使泥漿回流至泥漿池;(3)用泥漿泵將殘留的漿液泵回:(4)負壓註漿,利用下壓註漿管道和真空泵形成的負壓將漿液泵回泥漿罐。以上所有方式,除了第壹種,都屬於管道制漿。

固結:排漿後坯料很軟,不能立即脫模。需要壹段時間來繼續排出坯體中的水分,以增加其強度。這個時期被稱為鞏固期。固結是註漿成型的主要過程之壹,其持續時間約為吃漿時間的壹半。

在固結過程中,由於模型不斷吸水,坯體含水率不斷降低,坯體因水分壓倒性而逐漸收縮。當坯體的水分含量下降到約19-20%(即脫模點)時,固結過程結束,坯體可以很容易地從模型中取出。

脫模:從模型中取出毛坯的過程。掌握脫模點是壹個關鍵。脫模早,生坯強度不夠,脫模困難,脫模後坯體容易塌陷;如果脫模太晚,坯料會開裂。

粘接:包括壹次性切邊、鉆孔和粘接。在傳統的灌漿方法中,脫模後的坯件內外表面都非常粗糙。壹般需要多次修補,粘接的工作量也很大。高強度石膏模或樹脂模、壓力灌漿等現代方法大大減少了粘接修補的工作量。修坯、鉆孔、粘接都需要手工完成,容易產生廢品,所以需要掌握坯料的含水率。

幹燥:預幹燥(也叫半幹燥),即將坯體的含水量從15%至17%(粘結時的含水量)降低至8%左右。

在傳統的鑄造方法中,坯體的預幹燥是在灌漿車間自然進行的。工人下班後65,438+06小時內,灌漿車間應保持高溫(33 ~ 40℃)、高濕度(40%-60%),使坯體緩慢幹燥。預幹燥後,濕坯含水率由15% ~ 17%降至8% ~ 10%。應註意防止因幹燥過度或不均勻而造成廢品。

在現代灌漿方法中,通常使用熱空氣直接幹燥坯料。陶瓷坯體的收縮率為4%,粘土坯體的收縮率為2%。

二次修邊(毛刷修邊):是灌漿成型的最後壹道工序,最終決定毛坯的尺寸。修刷時毛坯含水量要少,刷毛坯用水要少,不能有油汙。刷完之後,坯件存放在28-35℃的房間裏,準備上釉。

2灌漿操作流程要點

(1)灌漿時,要將模型上的泥縷擦掉,進漿速度不要太快,使模型中的空氣隨進漿排出,防止空氣混入漿中,避免坯料表面出現缺陷。

(2)澆註大型制品時,在灌漿前,可在模型中相應部位貼上絲布,使各部位的水運動速度盡可能均衡,防止開裂。

(3)對於需要型芯成型的產品,應提前在型芯上撒石粉,幫助脫模。

(4)把握吃糊的時間長短,這樣才能保證坯體的厚度。

(5)氣孔應在排漿前打開,速度不能太快,以免模型內出現負壓,坯料變形或過早從模型中脫出。

(6)修補膠時,零件毛坯的含水量應比主毛坯略低2% ~ 3%。

陶瓷灌漿模具的制造工藝

1模具的制造工藝

衛生陶瓷模具的制作是壹項復雜細致的工作,需要高超的技藝。為了制作灌漿用的工作模具,需要進行壹系列嚴謹的工作。壹般制造過程可分為以下五個步驟:

第壹步:制作與衛生陶瓷成品尺寸相同的原型。它是根據設計圖紙(或樣品)制作的。如果需要復制已有的實物樣品,可以省略第壹步。

第二步:制作原胎,又稱模具,尺寸與衛生陶瓷坯體壹致。它是根據原型通過縮放(增加幹燥和燒結過程中的總收縮)制成的。在某些情況下,也可以根據設計圖紙或實物樣品直接制作。

第三步:制作凹胎,也叫模具,由原胎制作而成。

第四步:制作凸胎,也叫陰模,由凹胎制作而成。壹般包括底模和模周或型芯和模周。

第五步:制作工作模,又稱子模,由凸胎制成,用於灌漿。

2模具的材料和分類

(1)傳統澆註用石膏模具

其制造工藝為:將標準β石膏粉加水制成石膏漿,攪拌,真空脫氣等處理,註入母模,石膏硬化,脫模,適當修整,組裝,在50-60℃下幹燥5-7天。

(2)低壓快速排水鑄造石膏模具

管網有帶微孔和不帶微孔兩種。微孔管網石膏模具與以前的主要區別是:澆註前要將成型的管網放在母模中相應的位置(距澆註工作面2 cm),這些管網的接口可以與成型線上的真空和壓縮空氣管道連接,以便澆註時排水、脫模和模具脫水。

制造微孔管網的材料有:直徑φ = 7.5 mm的微孔玻璃纖維軟管;織網用尼龍長絲φ=9.5um:織網用樹脂浸漬液(由樹脂、催化劑、引發劑、滑石粉等配制而成。).這些網材在另壹個特制的輔助母模中編織成管網並固化,然後從模具中取出用於制作母模。

所用石膏為β-石膏或α-石膏,後者的抗折強度是前者的1倍;表面顯微硬度提高60%,抗拉強度提高約2倍。但標準稠度的吸水率要低30%左右。因此,α-石膏更適合制作高強度的石膏模型。

(3)適用於衛生瓷高壓註漿的微孔樹脂模具。

這種微孔樹脂模具分為有管網和無管網兩種。為滿足衛生瓷高壓灌漿的要求,* * *抗壓強度壹般不小於20 MPa,在10 MPa壓力下不應有明顯變形,透水性為0.10 ~ 0.13 m3/m2s。這種模具的主要材料是樹脂,其制造的關鍵是高強度樹脂材料的配方及其制備方法。

高壓灌漿的模具制造工藝復雜,公司公布的信息很少。如有需要,請參考《建築衛生陶瓷工程師手冊》第八章的相關內容。

(4)化學石膏模具

制造工藝與低壓快速排水模具基本相同。* * *主要區別是模具材料中加入了可以提高強度的化學試劑。

要點:化學石膏漿料註入模具後,固化過程中從微孔管網入口吹入壓縮空氣,使工作模具中形成氣孔,石膏固化後從工作模具中取出。修補表面小缺陷,在非工作面塗防水層(20%塗漆乙醇溶液)。

適用範圍:化學石膏模壓力範圍為0.4-0.6 MPa,可用於中壓灌漿。

3灌漿前的模型處理

灌漿對模具的基本要求是:(1)良好的吸水性,保證足夠的吃漿速度,縮短灌漿周期;(2)具有足夠的機械強度,包括彎曲強度、拉伸強度和壓縮強度,以保證產品不變形;(3)表面光滑,無油漬、泥縷,易脫模,坯體質量好,可減少修補坯體的工作量。(4)尺寸和形狀符合要求;(5)使用壽命長。

模型的處理:

(1)幹燥

幹燥的目的是排出模型中多余的水分,有利於灌漿成型。灌漿用石膏模型的最大含水量不應超過19%,最小含水量不應小於4%。

壹般正常澆註中的石膏模型,每天成型使用後放在車間自然幹燥,及時清理跑縫上的泥漿。保持車間溫度在28 ~ 35℃,相對濕度在50% ~ 70%。

如果模型需要在60-60℃下幹燥,應將其組裝好,固定裝置應擰緊並放置穩定。不要幹燥單件,以免變形。

(2)清潔

清洗是將模型使用後的泥土、堿毛、灰土等雜質去除。

(3)擦拭模具

擦模,也叫刷水,是模型加工工作中最重要的部分,是保證產品質量的關鍵。模具擦拭不到位,容易塌陷、變形、開裂。

抹模對成型的作用主要是將模具濕潤,抹出壹層石膏漿,在模具表面形成壹層鈣粘土結構層,使坯體與模型適當緊密結合,達到濕坯不粘模,坯體不開裂的目的。

不同的具體情況需要不同的擦拭方法(如模型的新舊程度、幹濕程度、環境的溫濕度、模型的形狀和位置等。),而操作者只有通過練習才能靈活掌握:

(4)組裝

組裝是灌漿前模型處理的最後壹道工序。將需要組裝在壹起的模具部件緊固牢固,塞好漿口,準備灌漿。

陶瓷幹燥方法及幹燥設備

1.1衛生陶瓷生產對幹燥器的要求

(1)應具有良好的幹燥質量,幹燥系統應易於控制和操作。

(2)產量要高,要有利於下壹道工序。

(3)能源消耗要少,盡量利用工廠的余熱。

老字號企業自然幹燥能耗很高,有的甚至達到生產能耗的40%。因為幹燥的操作溫度低,沒有高溫窯燒不出陶瓷,壹般陶瓷廠有大量的余熱可以利用。

(4)生產強度高,占地少。

(5)省工省工序,特別是容易與前後工序連成壹條自動線,減少搬運次數。

(6)環境汙染小。現代化的灌漿車間有很多精密的機械設備,有時需要安排兩三班生產。所以不能適應高溫高濕的環境。

1.2幹燥機的分類

(1)是否按照烘幹系統控制?

可分為自然幹燥和人工幹燥。手動幹燥也稱為強制幹燥,因為它人工控制幹燥過程。

(2)根據不同的幹燥方法分類可分為:

1)對流幹燥的特點是以氣體為幹燥介質,以壹定的速度吹向坯體表面,使坯體得到幹燥。

2)輻射幹燥的特點是利用紅外線、微波等電磁波的輻射能照射被幹燥的坯料使其幹燥。

3)真空幹燥這是壹種在真空(負壓)下幹燥坯料的方法。生坯不需要加熱,但需要用抽氣設備產生壹定的負壓,因此系統需要封閉,難以連續生產。

4)組合幹燥的特點是綜合利用兩種或兩種以上的幹燥方法,發揮各自的長處,優勢互補,往往能得到更理想的幹燥效果。

還有壹些幹燥方法在衛生瓷生產中沒有應用。

根據幹燥系統是否連續,分為間歇式幹燥機和連續式幹燥機。

連續幹燥機根據幹燥介質和坯料運動方向的不同,可分為順流、逆流和混流;根據烘幹機的形狀不同,分為箱式烘幹機和隧道式烘幹機。

1.3成型車間幹燥系統

這種幹燥系統主要適用於石膏模具壹天只成型壹次(白班成型),以間歇方式操作的工廠。根據幹燥系統是否可以調節,分為以下兩種幹燥系統。它們具有相同的優點:脫模後,坯體無需多動即可幹燥,無需另建烘幹機,既節省投資,又能充分利用成型車間的熱量和空間。

(1)成型車間傳統幹燥系統

過去傳統的方式是在成型車間安裝蒸汽管和散熱器。成型工人下班後,打開蒸汽閥,提高成型室內的溫度,對坯料進行加熱幹燥。

因為車間的濕度無法控制,加熱效率很低,所以現在很少使用。

(2)自動控制溫度和濕度的成型車間幹燥系統。

該系統屬於人工幹燥,其結構如下圖所示:

圖中,每組機架之間均勻布置有三根或三根以上的吹風管。室外新鮮空氣通過排氣口吸入管道,與室內部分回收的幹燥廢氣混合,經過濾除去空氣中的雜質,再經過冷卻管和加熱器,最後由風機加壓送入吹風支管,對濕坯進行對位幹燥。

與傳統幹燥方法相比,該系統具有以下特點:

(1)利用廢氣再循環可以節省加熱器的熱耗;

(2)幹燥系統是可調的。有了自動控制系統,幹燥介質的溫度和濕度可以按照給定的程序精確調節,所以幹燥質量好。

(3)采用多個出風口吹幹,使室內溫濕度相對均勻,提高能源利用率。

熱源可以是蒸汽、窯廢熱或另壹個產生熱空氣的熱風爐。

圖中所示的是使用蒸汽的情況。這時候就需要安裝隔斷式(也稱表面式)換熱器來加熱空氣。在換熱器的形式上,最好采用空氣側帶翅片的熱管換熱器。

若利用窯爐余熱,則應根據具體情況決定:抽出的熱風潔凈時,可不與窯內氣體混合,直接與幹燥廢氣混合,經調節溫濕度後可作為幹燥介質使用;利用煙氣余熱時,可在煙道內安裝隔板換熱器,或在成型室內放入煙道管利用余熱,但此時幹燥系統無法控制;在窯內抽取空氣用於冷卻產品時,最好在熱交換後使用,因為它容易與煙氣或雜質混合。

另設熱風爐的情況可參照蒸汽加熱器的方法處理。

由於成型車間很大,室內熱氣上浮,稱為氣流分層。上層熱氣流的熱能很多,很難利用,下層容易漏冷空氣。即使用棉簾密封,也很難達到理想的效果。有的廠家在屋頂安裝多臺吊扇,合理布置再循環排氣口和送風口的位置,引導室內氣流合理流動,可以在壹定程度上改善氣流分層帶來的不良後果。坯體的幹燥系統也有兩種:壹種是濕修後的坯體,含水量高;另壹種是幹修後的坯體,含水量低。

2006-12-19 22:34:21

陶瓷生坯的幹燥過程

在對流幹燥過程中,介質與坯體之間既有熱交換又有質量交換,可分為以下三個同時發生又相互聯系的過程:

(1)傳熱過程

幹燥介質的熱量通過對流傳遞到坯件的表面,並通過傳導從坯件的表面傳遞到內部。坯體表面的水分受熱蒸發,從液態變為氣態。

(2)外部擴散過程

生坯表面產生的水蒸氣在濃度差的作用下,通過層狀底層擴散,從生坯表面向幹燥介質移動。

(3)內部擴散過程

由於濕坯體表面水分的蒸發,其內部產生濕度梯度,促進水分從濃度較高的內層向濃度較低的外層擴散,稱為濕傳導或濕擴散。

當坯體中存在溫度梯度時,也會引起水的擴散運動,運動方向指向溫度降低的方向,即與溫度梯度方向相反。這種僅由溫度梯度引起的水分運動稱為熱濕傳導或熱擴散。

在實際幹燥過程中,水的內部擴散過程壹般包括導濕和熱濕傳導的相互作用。

(2)坯體幹燥過程的特點

幹燥過程分為以下幾個階段:(1)加熱階段

由於單位時間內幹燥介質傳遞給坯體表面的熱量大於表面水分蒸發所消耗的熱量,受熱面的溫度逐漸升高,直至等於幹燥介質的濕球溫度,即圖中的A點,此時表面獲得的熱量和蒸發消耗的熱量達到動態平衡,溫度保持不變。在這個階段,生坯的水分含量降低,幹燥速率增加。

(2)等速幹燥階段

遊離水的去除在這個階段繼續進行。由於坯體含水量高,表面蒸發的水量可以在內部得到補充,即水在坯體內部的移動速度(內部擴散速度)等於表面水分的蒸發速度和外部擴散速度,因此表面保持濕潤。另外,介質傳遞到坯體表面的熱量等於水汽化所需的熱量,所以坯體表面溫度保持不變,等於介質的濕球溫度。坯體表面水蒸氣分壓等於表面溫度下飽和水蒸氣分壓,幹燥速率恒定,故稱為等速幹燥階段。

因為這壹階段排除了自由水,坯體體積會收縮,收縮量與減水量呈線性關系。如果操作不當,幹燥過快,坯體容易變形開裂,造成幹廢。

在等速幹燥階段結束時,物料的水分含量下降到臨界值,K點為臨界水分點。此時,雖然物質中仍有自由水,但大氣吸附水已開始在表面出現壹薄層。

(3)減速幹燥階段

k點是恒速幹燥階段和慢速幹燥階段的轉折點。當含水量從K點開始繼續下降時,過程將進入減速階段。此時坯體含水量降低,內部擴散速度趕不上表面水分的蒸發速度和外部擴散速度,表面不再濕潤,幹燥速度逐漸降低。由於表面水分蒸發所需熱量的減少,材料溫度開始逐漸升高。材料表面水蒸氣分壓小,幹燥表面溫度下飽和水蒸氣分壓小。

從圖3-15可以看出,此階段排除了大氣吸附水。當物料水分降至等於平衡水分時,幹燥速率變為零,幹燥過程終止。即使延長幹燥時間,物料的含水量也不會發生變化。此時,材料的表面溫度等於介質的幹球溫度,表面水蒸氣分壓等於介質的水蒸氣分壓。

減速幹燥階段的幹燥速率取決於內擴散速率,故又稱為內擴散控制階段。此時,材料的結構、形狀和大小影響幹燥速度。

因為這個階段排除了大氣吸附水,坯體不會體積收縮,不會產生幹廢品。

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