日用瓷的成型方法,主要是可塑法和注漿法。對于產(chǎn)品形狀復(fù)雜不規(guī)則、尺寸較大、壁較薄的產(chǎn)品大都采用注漿成型法。隨著市場要求的不斷變化,需要注漿成型生產(chǎn)的產(chǎn)品品種越來越多,器型成型的難度也在增加,對注漿成形所需料漿的要求也越來越高。
改善及調(diào)整注漿料的注漿性能在注漿成型過程中十分重要,為了使注漿料能在陶瓷模型內(nèi)形成良好的坯體以及順利地脫模成坯件,在日常生產(chǎn)中我們對注漿料的性質(zhì)作如下要求:
(1)漿料具有良好的流動性,粘度要小,以保證泥漿在管道中順利地輸送及注入模型時順利流到模型的各個部位。良好的泥漿流出時應(yīng)形成一根連綿不斷的細(xì)線。
(2)漿料要有良好的懸浮性和穩(wěn)定性,以保證泥漿在儲存、輸送及注入模型過程中不變質(zhì)、不分層,不沉淀出任何組分(如長石、石英等),泥漿各部分能長期保持組分一致,使成形后的坯體各部位組成均勻。
(3)漿料要有良好的滲透性,從而加快泥漿中水分向模型中的擴(kuò)散,提高成坯的速度,成形后的坯體脫模容易。
(4)漿料的含水率應(yīng)盡可能的低,以縮短模型的吸漿時間,減小模型的吸水負(fù)擔(dān),更快、更好地達(dá)到坯件形狀和厚度的要求,增加坯體強(qiáng)度,降低干燥收縮。一般要求泥料的含水率為30%-33%。另外漿料應(yīng)不含氣泡。
(5)坯件必須有一定的干坯強(qiáng)度,以保證在后道工序的操作中不會破壞坯件。其干坯的抗折強(qiáng)度應(yīng)不低于1兆帕。
(6)具有良好的觸變性。泥漿經(jīng)過一定時間后的粘度變化不宜過大,泥漿便于輸送和儲存,同時又要求脫模后的坯體不至于受到輕微震動而軟塌。根據(jù)我們對生產(chǎn)過程中的泥漿實(shí)際檢測,對長石質(zhì)瓷和絹云母質(zhì)瓷,一般要求要求注漿泥漿觸變性系數(shù)在1.2左右。
(7)收縮率要小,注漿坯料的干燥收縮率一般為2%-4%,燒成收縮率為10%以下,總收縮率在12%-14%。
(8)注漿坯料的細(xì)度依產(chǎn)品種類不同以及坯件的大小、厚薄不同而要求有所不同。一般來說,坯料的細(xì)度大,則泥漿的懸浮性穩(wěn)定性就好,但吸漿時間會長。因此,對于一般中小件日用瓷坯料來說,坯料細(xì)度宜控制在萬孔篩篩余量為0.1%-0.5%。而大件產(chǎn)品的坯料細(xì)度則控制萬孔篩篩余量為1%-2%。
(9)泥漿的相對密度。在日常生產(chǎn)中我們習(xí)慣用相對密度來控制泥漿的含水率,一般控制在1.7左右。相對密度可以通過加水或減少水量來調(diào)控,應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)情況以及陶瓷模的新舊程序、模型溫度、模型水分等來控制。
為達(dá)到上述工藝指標(biāo)的要求,傳統(tǒng)生產(chǎn)在制備注漿料時,只要確定塑性粘土與脊性原料的合理比例,選擇適當(dāng)?shù)闹髡惩?,添加適量強(qiáng)可塑性粘土,在注漿坯料中加入0.3--0.5%的電解質(zhì),一同加入球磨中研磨至一定細(xì)度,經(jīng)除鐵過篩陳腐后即可使坯料達(dá)到上述工藝要求。但在生產(chǎn)過程中由于粘土質(zhì)量波動大,穩(wěn)定性差,粘土原料中的可溶性鹽類、腐殖質(zhì)等雜質(zhì)含量大,造成泥漿的性能波動大。通過粘土調(diào)節(jié)后的泥漿的工藝性能又要受到漿料中其他原料性質(zhì)、產(chǎn)品形狀、大小、厚薄、石膏模型的干燥程度以及新舊程度、澆注方式等影響較為嚴(yán)重。由于泥漿的穩(wěn)定性等在前段要求的各項(xiàng)指標(biāo)波動較大,造成成型過程中開裂多,大件異形產(chǎn)品的成品率低,造成生產(chǎn)效率低下。由于由粘土為主調(diào)節(jié)的泥漿含水率相對較高干燥收縮和燒成收縮大,產(chǎn)品的規(guī)整度差,器型變化變形多,往往難以達(dá)到客戶規(guī)定的產(chǎn)品規(guī)格尺寸要求要求。另外在杯類產(chǎn)品的杯體和把子的粘結(jié)以等過程中,由于杯體和把子材質(zhì)不同(一般杯體為可塑性泥料成型,把子為注漿泥料成型),往往會因?yàn)椴馁|(zhì)的差異粘結(jié)處會形成色差,嚴(yán)重影響產(chǎn)品品質(zhì)。為解決上述問題,我們采用塑性坯料化漿的辦法,由于塑性坯料所用的原料一般粘土用量較以粘土為主配制的泥漿含量少,脊性原料含量較高,研磨細(xì)度一般控制在萬孔篩余0.1-0.5%左右,泥漿干燥收縮、燒成收縮較低,泥漿的相對密度較高,滲透性穩(wěn)定性等指標(biāo)顯著改進(jìn),只要加入合理的電解質(zhì)就完全能夠解決泥漿的穩(wěn)定性差所造成的上述問題,使成型效率、成型質(zhì)量得到保證。
傳統(tǒng)的塑性坯料化漿一般流程是將可塑性坯料的泥塊或者是泥餅切碎成小塊,加入適量的水或者電解質(zhì)在泥漿池內(nèi)攪拌化漿。采用經(jīng)過壓濾的泥料進(jìn)行化漿,濾去了原料中混入的可溶性鹽類(如Ca2+、Mg2+、SO2ˉ、CO2ˉ等),從而改善了泥漿的穩(wěn)定性,適合生產(chǎn)質(zhì)量要求較高、形狀復(fù)雜的制品。在泥料化漿時,將泥段切割成小塊再入池,加入一定量的電解質(zhì)如水玻璃和碳酸鈉或水玻璃和腐植酸鈉等。我們在生產(chǎn)過程中,采用收集生產(chǎn)過程中的壞坯、成型余泥的辦法,將生產(chǎn)過程中由塑性坯料成型、存在缺陷的毛坯、青坯、白坯(需要將釉下底標(biāo)、表面釉子清洗干凈)以及成型過程中的余泥進(jìn)行清理揀選,進(jìn)行化漿。上述泥料由于原料中可溶性鹽類大大減少,泥漿的穩(wěn)定性更佳,更加適應(yīng)于制作形狀復(fù)雜、尺寸嚴(yán)格的產(chǎn)品。在化漿過程中需要注意如下問題:
1,化漿過程中要將化漿用料進(jìn)行認(rèn)真揀選,特別是使用廢坯料和成型余泥,要除去影響質(zhì)量的有害雜質(zhì)。
2,最常用的電解質(zhì)為碳酸鈉、腐殖酸鈉和水玻璃,單用一種或兩種混合使用均可,可根據(jù)泥料性能情況進(jìn)行調(diào)節(jié),必要時可增加PC減水劑。在這幾種電解質(zhì)中,碳酸鈉可以獲得水分疏散快的泥漿,因而使成形速度得以加快,但坯體的強(qiáng)度較低。用水玻璃則可以得到致密度高、強(qiáng)度大的坯體。所用電解質(zhì)要根據(jù)泥漿性能的要求加入量要計量準(zhǔn)確。引入腐殖酸鈉因溶化困難,雜質(zhì)含量較多,要提前用溫水浸泡24小時,然后過300目篩后才能加入。
3,加入水量需將泥餅或者泥塊、廢坯料以及腐殖酸鈉溶液等的水分一并計算,保證打漿后的泥漿水分在30-33%左右。
4,打漿后的泥漿需要經(jīng)除鐵過篩,經(jīng)過陳腐3-5天后使用,使用前真空脫泡,從而使泥漿的空氣含量降低,生坯強(qiáng)度得到提高。特別是在壓力注漿過程中真空脫泡是非常有必要的。
陶瓷工廠原料加工車間通過利用塑性坯料化漿制作注漿泥料,特別是用廢坯、廢坯泥加工注漿泥料,可有效地改善泥漿性能。我們在使用的過程中,由于泥漿的穩(wěn)定性、觸變性、流動性、滲透性、含水率以及脫模速度、干燥收縮、燒成收縮等各項(xiàng)指標(biāo)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于直接由粘土配方球磨直接加工形成的泥漿。通過我們生產(chǎn)實(shí)踐,由于脫模速度提高,坯體強(qiáng)度高,生產(chǎn)效率可提高20%以上,毛坯成品率可達(dá)到95%以上,產(chǎn)品的規(guī)格尺寸容易控制,困擾注漿成型產(chǎn)品的主要缺陷變形得到有效控制。廢坯料、成型余泥等的應(yīng)用,減少了上述泥料重新加工回漿濾泥、練泥的人工動力成本,另外塑性泥料中如果引入過多的廢坯、成型余泥也會影響塑性泥料的性能??傊?,用塑性泥料化漿制作注漿泥料為改進(jìn)工藝、試制新產(chǎn)品、提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量提供了更大的可靠性和穩(wěn)定性。