Каталог статей.


Процесс изготовления фарфоровых изделий.

Вступление

Фарфор – это уникальный материал, главный образчик изделий из тонкой керамики. Ключевые особенности фарфора – белый с синевой цвет, прочность, небольшая пористость, химическая и термостойкость, визуальная красота, декоративность. Основные характеристики материала вытекают из его химического состава, а также строения черепка, они напрямую зависят от дальнейшего назначения изделия, особенных требований, что к ним предъявляются, определенными условиями эксплуатации.
 
рекомендуем сервисный центр
Производственный процесс

Этап по подготовке сырья
Структура керамического материала, способ его изготовления можно предопределить на основе понимания назначения готового изделия, типа сырья, формы будущего изделия. Основная цель подготовки сырьевого материала – нарушить природную структуру самих материалов вплоть до самых мелких частиц, дабы сформировать очень однородную массу, а также поторопить процесс взаимодействия частиц во время фарфоро образования. Выполняют ее зачастую пластическим способом, он гарантирует получение очень равномерной массы и по структуре, и по составу.
Высоко пластичные материалы, такие как каолин или глина необходимо немного распустить в жидкости, в специальных лопастных мешалках. Массу, что имеется после такого этапа, в форме суспензии нужно пропустить сквозь сито: при количестве отверстий 3600 - 4900 на 1 кв см, а также через электромагнит, с целью устранения железистых примесей и особо крупных включений.
Затем нужно сортировать плавни, отощающие материалы, убирают вредные и чужеродные примеси. Тогда как следующие компоненты необходимо подвергнуть обжиганию при уровне температурной подачи 900-1000 шС: пегматит, полевой шпат, и конечно же кварц. Тогда как кварц подвергается полиформным трансформациям, в итоге растрескивается. При том, что благодаря этому упрощается помол, можно убрать куски, что подвержены загрязнению особенными железистыми примесями, поскольку во время обжига кварца с некоторыми примесями железистых веществ они имеют желто-коричневый оттенок.
Что касается каменистых материалов, включительно с фарфоровым боем, их нужно промыть, затем дробят, грубо измельчают на специальных бегунах, а затем тщательно просеивают. Чтобы произвести тонкий помол используют мельницы, которые имеют уралитовые или фарфоровые шары. Чтобы добавить интенсивности измельчению в мельницу иногда вводят определенные поверхностно-активные компоненты, а именно - сульфитно-спиртовая барда (0,5 - 1%), она отлично заходит в микротрещины, и имеет определенное расклинивающее действие. Далее помол доводят до уровня 1 - 2% остатка, применяя ситечко с 10 тыс. отверстий на площади 1 кв см.
Затем отощающие, а также пластичные материалы, фарфоровый бой и плавни очень интенсивно миксуют в пропеллерной мешалке. Однородную массу стоит пропустить сквозь ситечко, а также электромагнит, после обезвоживают в определенных фильтр-прессах либо вакуум-фильтрах. Готовую пластичную массу с уровнем влажности порядка 23 - 25% отправляют сроком на 2 недели вылеживаться в помещение, где высокий процент влажности. Во время вылеживания совершается процесс окисления, а также другие микробиологические изменения гидролиза полевого шпата а также создание кремниевой кислоты, это может отлично помочь разрыхлить массу, в дальнейшем разрушая природное строение материалов, а также повышая пластичные характеристики массы. Закончив этап вылеживания, полученная масса проходит обработку на массомялках, вакуум-прессах, чтобы устранить воздушные включения, пластичности и остальных физико-механических характеристик, что столь важны для качественного изготовления фарфоровых изделий.
Процесс формования готовых изделий

Методы формования керамических изделий
Керамические изделия создают чаще всего пластическим способом, а также способом литья либо полусухим прессованием. Что сформировать изделие используют гипсовые формочки, пористость которых не превышает 25%. За последние годы формы стали производить из материалов на базе поливинилхлорида.
В процессе пластического формования работают с массой, влажность которой 22-24%, тогда кака из нее в соответствии с нужной формой, можно получить заготовки - пласты. Чтобы сформировать заготовку используют автоматы или полуавтоматы. Для выпуска плоских изделий глиняный плат размещается на поверхности, его выравнивают роликом во время вращения формы. Чтобы получить полые продукты, к примеру чашки, нужно поместить заготовку массы в специальную форму, затем ее раскатывают профильным роликом. Тогда как участок прямо в промежутке формы и ролика заполняется определенным слоем массы нужной толщины. При этом наружная поверхность чашки создается благодаря поверхности формы, внутренняя же сторона - роликом. В случае, когда на внутренней стороне формочки есть углубленный рисунок, он абсолютно точно будет воспроизведен и на наружной стороне чашки.
Способом литья в специальные гипсовые формочки формируют емкостные изделия, либо объекты усложненных форм, к примеру, чайники, вазы, художественно-декоративные объекты. Для получения готовых изделий непростой конфигурации применяют разъемные формы. Чтобы сформировать изделие способом литья необходимо приготовить массу консистенции сметаны - шликер на влажности уровня 34-36%. Затем в шликер прибавляется для большей текучести в условиях самого минимального уровня влажности электролита 0,1 - 0,2%, благодаря этому гарантируется более качественное заполнение формы. Можно изготавливать изделия двумя разными методами – наливным, сливным.
рекомендуем сервисный центр
Тогда как во время сливного метода шликер помещают в определенную разъемную гипсовую формочку, затем на отмеченное время ее там оставляют. Гипс очень быстро набирает влагу, потому на стеночках форм можно заметить твердые частицы, они и формируют стенки самого изделия. Срок выдержки можно определить опытным путем, в целом оно определяется толщинами стен работ, пористостью и толщиной стенки, произведенной в гипсовой формочке. По завершению выдержки шликер нужно слить, а гипсовая формочка с полу готовым изделием в дальнейшем поддается медленной сушке.
К примеру, полнотелые изделия, которые имеют не простую форму – крышки, ручки для чайничка, создают наливным методом. При этом шликер нужно налить в специальную форму из гипса, что имеет с внутренней стороны определенные углубления, в которых оно целиком застывает.
Применяют полусухое прессование с целью создания плоских изделий с не очень большой толщиной, к примеру для тарелок. При этом замешанную пластичную рабочую массу нужно подсушить до влажности порядка 2 - 3%, затем тоненько измельчают, на выходе имеют порошок, в него добавляется пластификатор. При этом, из такого порошка создается изделие в небольших пресс-формах из металла под высоким давлением: уровень 25 - 30 МПа. Готовые изделия обладают точными размерами, правильной формой, имеют существенную механическую надежность и крепкость, а также небольшую влажность,а это в разы сокращает время для сушки перед финишным обжиганием.
Во время формования по причине неосторожного обращения, применения уже изношенных роликов, форм есть вероятность образования определенных дефектов: волнистый неровный край, деформация изделия, концентрические трещины, неровная поверхность, неравномерная толщина изделий, подрывание носиков чайника и прочие.
Этап сушки
Сформировав изделия, чтобы подготовить их к обжиганию – самому значимому и последнему ключевому этапу изготовления – их просушивают до достаточного уровня влажности порядка 2 - 4%. В процессе изделие получает определенную необходимую надежность и стойкость для обжигания, становится невозможным формирование внутренних напряженностей, которые могут стать причиной деформации, трещин и прочего.
Необходимо проводить сушку в два этапа: подвяливание – это предварительный этап, он подразумевает сушку в гипсовых формочках, окончательная сушка – уже без форм. Тогда как плоские изделия необходимо сушить исключительно в формах из гипса. Важно отметить, что сам корпус полых объектов по завершению предварительной сушки вплоть до уровня влажности 13-16% нужно изъять их формочек, затем их соединяют вместе с другими приставными деталями с помощью смеси декстрина и шликера, а затем изделия высушивают до конца.
При этом для сушки используют конвейерные, конвекторные –на изделие направляется подача теплоносителя, радиационные – которые имеют газовый или электрический обогрев, а также совмещенные универсальные сушилки - в них можно существенно сократить время сушки.
Тогда как в роли теплоносителя выступают и воздух, и лучистая энергия, что выделяется специальными керамическими панелями, а также остальными поверхностями, что обогреваются с помощью газом, гораздо реже применяются лампы высокого накаливания. Данные сушки разнятся столь высокой продуктивностью при незначительных затратах труда, а также загрузки, выгрузки. Перспективней всего применять для просушки керамических изделий инфракрасное излучение, ультразвука, а также высоко частотных токов. Благодаря современным способам сушки можно отрегулировать температуру, а также время процесса под толщину изделия.
Н этапе сушки есть вероятность образования трещины – из-за возможного неравномерного уровня влажности производственной массы, а также различной деформации изделия и прочего.
Готовые подсушенные фарфоровые изделия, прежде чем передать на следующий этап, стоит тщательно зачистить наждачной бумагой, убираются швы после пресс-форм, различные добавки, загрязнения. Уже после зачистки готовое изделие нужно обдуть сжатым воздухом, чтобы убрать пыль.

Этап обжига
Как правило, все керамические изделия поддаются двукратному обжигу – для начала происходит утельный обжиг (до глазурования изделия), а затем политое (сразу же после глазурования). Кроме того используют однократный скоростной, а также бескапсульный обжиг. Некоторые фарфоровые изделия, что украшены надглазурными декоративными объектами, нужно подвергать и 3-му обжиганию - муфельному.
Зависимо от определенного состава черепка, а также от конечного предназначения изделия, утельный обжиг происходит под температурой около 900-1000 шС, тогда как политой обжиг - 1350-1400 шС. Во время утильного обжига устраняется химически и механически связанная влага, после чего черепок имеет нужную степень прочности, а также достаточную пористость для того, чтобы полностью впитать глазурь. А в процессе твердой фазы проходят реакции взаимодействия первичных элементов массы.
Тогда как для обжига используются печи континуального действия, а именно - роликовые щелевые, туннельные, конвейерные печи с шагающим подоном, и печи возвратного действия, что носят название - горны. При этом в печах с континуальным действием сохраняется самый строгий режим температуры, а потому сокращается время на обжиг, гарантируются оптимальные условия работы во время выгрузки и загрузки. Как топливо применяют газ, нефть, электричество (для электропечей).
рекомендуем сервисный центр
По завершению утильного обжига готовые полученные фарфоровые объекты можно декорировать различными послегазурными красками, или газурируют, после чего поддают политому обжиганию, по определенным технологиям их глазуруют, обжигают, я затем декорируют.
Зачастую фарфоровые изделия сразу же по прохождению этапа утельного обжигания, глазуруют, а после обжигают. При этом тугоплавкую глазурь, что имеет вид суспензии, нужно нанести способом пульверизации, обливания или же окунания. Уже после процедуры глазирования с верхнего краешка изделия или с ножки убирают глазурь, дабы предупредить возможное сплавление с подставкой в процессе политого обжигания или с остальными изделиями при обжигании «в сдвойке». Это и есть отличительная особенность фарфоровых предметов; тогда как фаянсовые изделия нужно целиком покрыть глазурью. Предварительно перед этап политого обжигания нужно поместить изделие в специальные шамотные капсели, а также очень тщательно предохраняют их от возможного слития друг с дружкой либо с капсюлем. Тогда как капсели ставят на вагонетку, запускают в туннельные печи. Используют и бескапсельную загрузку, когда изделия ставятся на особенные этажерочные вагонетки.
Во время обжига создается черепок, что обладает нужными химико-физическими характеристиками. Когда происходит политой обжиг глазурь расплавляется, а также равномерно распределяется вдоль полной поверхности объекта, при этом сплавляется с черепком. Для обжига очень важно соблюдать некоторые условия: четкое соблюдение конкретного температурного режима, скорости изменения температуры на более высокий уровень, времени выдержки и газовой среды. В случае нарушения подобных требований могут создаваться дефекты, которые существенно ухудшают свойства, качество и внешний вид готовых изделий.
При этом политое обжигание по сути можно поделить на определенные этапы, причем каждый этап проходит под определенным температурным уровнем, в специфической газовой среде, это гарантирует постепенное четкое формирование черепка, что имеет необходимые характеристики.
Первый этап проходит на уровне температуры около 900 - 940 шС; при темпах подъема температурного режима до 100-140 шС за час. При этом из массы уходит определенный уровень гигроскопической жидкости, протекает разложение некоторых карбонатов, глинистых веществ, выгорают природные компоненты. На данном этапе нужно поддерживать уровень окислительного газового слоя. Тогда как реакция происходит в периоде твердой фазы, тут можно заметить запекание черепка, затем происходит его усадка. При этом на пористой поверхности черепка, что имеет очень высокую каталитическую, а также впитывающую способность, оседает углерод, что выделяется во время сгорания топлива. Из-за углерода черепок обладает серым оттенком.
На втором этапе обжига процесс проходит в очень окислительной среде на уровне температуры около 940 - 1040 шС. Этот этап подготовительный перед самым важным участком работы - перед обжиганием в восстановительном слое. Данный этап подразумевает выравнивание температуры, прекращают выделяться остатки гидратной жидкости, а также целиком выгорают соединения сажистого углерода. В том случае, если такой углерод не сможет выгореть до полного расплавления глазури во время третьего периода, изделие получит бурый или серый окрас или же просто покроется мелкими кратерообразными точками – или наколами. После полной расплавки полевого шпата формируется жидкая фаза, она скрепляет твердые частицы, при этом обеспечивает повышение механической стойкости и прочности черепка. Протекает медленная кристаллизация глинозема, затем формируется муллит.
Третий этап протекает на уровне температуры около 1040 - 1250 шС, среда - восстановительная, она очень важна для дальнейшего превращения соединений окисного железа в новую закисную формы. При этом закись железа формирует силикаты, они придают черепку некоторый голубоватый тон. На данном этапе по началу создается силлиманита подобный ангидрид, потом муллит, а также кремнезем как кристобалит. Все еще длится выпекание черепков. На уровне температуре свыше 1200 шС понижается вязкость расплава, а на границе жидкой-твердой существенно сближаются под силой поверхностных мощностей частичек кварца, продуктов распада каолинита, а также кристаллов муллита. Формирование быстро плавкого соединения силиката закиси железа содействует протеканию жидкой фазы. Во время этого этапа глазурь начинает расплавляться. Тогда как скорость динамики температуры на уровне 30-35 шС за час.
рекомендуем сервисный центр
Наконец-то, четвертый этап, что завершает полное очертание черепка, протекает по началу на уровне температуры 1250 шС, а завершается на 1380 - 1410 шС, он проходит в естественной нейтральной среде. Здесь происходит окончательное запекание черепка, глазурь разливается, сплавляется вместе с черепком. Более активно проходит процесс сольватации полевошпатового стекла вместе с аморфным кремнеземом из остатка каолина, это помогает заполнять промежутки,что есть в кристаллах муллита. Вместе с тем существенно увеличиваются в масштабах кристаллы муллита, что находятся в полевошпатовых стеклышках, а также сокращаются габариты остаточного кварца. Здесь протекают диффузионные процессы, что детерминирует однородное постепенное распределение по черепку кристаллических новообразований.
Данный период завершается выдержкой изделий под самой максимальной температуре, это занимает около полутора - до трех часов. Стоит отметить, чем дольше протекает выдержка, тем больше формируется кристалла муллита. При этом иглообразные кристаллы муллита, между собой переплетаясь, помогают улучшать механическую надежность, а также термоустойчивость черепка изделия. Во время данного процесса ускоряется муллитизации из-за растворения в стекле кварца, либо через процесс наполнения его кремнеземности. Формируются кристаллы муллита, которые словно входят в глубь стекла, прямо в цельных зернах кварца.
Если развивать более высокую температуру обжигания, есть вероятность сократить пористость черепка, поскольку пустоты заполняются определенными структурными элементами - стеклообразной массой. Но все же во время повышения температуры можно проследить выделения веществ с полевошпатового стекла, по этой причине черепок вспучивается, возможен дефект.
На пятом, диффузионном, этапе обжига происходит выдержка готовых изделий на максимально допустимой температуре обжига.
Тут же по завершению процедуры обжига можно приступать к процесс охлаждения. Вплоть до уровня температуры порядка 600 - 530 шС проводят охлаждение с предельной скоростью от 250 до 200 шС/час. И ту же процесс нужно резко замедлить, в данный момент протекают ионные модификации, что сопровождается значительными трансформациями объемов, после чего появляется внутреннее напряжения. Кроме данного напряжения, появляется напряжение из-за процесса трансформации стеклообразной массы постепенно из пластичной формы в новую - упругую.
Усредненное время этапа политого обжигания в специальных туннельных печах 18-22, вплоть до 32-34 часов. На определенных предприятиях керамические изделия, включительно с фарфоровыми, поддаются разовому бескапсельному обжиганию. Если использовать такой способ можно сократить производственный цикл до 3-5 часов, а еще в разы сокращается расход топлива, параллельно повышается продуктивность труда, сокращается себестоимость готовых керамических предметов. Основная цель однократного обжигания - гарантировать непромокаемости черепка во время глазурования изделий, что уже высушены до уровня наличия влаги до 1%. При этом в общую массу нужно ввести подсушенную до уровня 4 - 7% глину трушковской разновидности либо специальные пластифицирующие добавки, которые в разы повышают водостойкость, включительно с некоторыми типами пластических масс.
А еще, поддаются однократному обжигу зачастую толстостенные изделия – масленки, кружки, сахарницы, салатники, те, которые во время глазировании не используя утельное обжигание не способны размокнуть, не разрушаются и не способны поменять форму.
На этапе обжигания на объектах есть вероятность появления определенных дефектов: задувка, деформируются габариты и формы, появляются щербинки, прыщи, засорки, пузыри, или неприятный желтый тон и прочее. Сразу после обжига все изделия нужно перепроверить для обнаруживания возможных дефектов. Те изделия, которые отвечает заявленным требованиям переходят на этап декорирования.
рекомендуем сервисный центр
Процесс декорирования готовых изделий

Готовые изделия можно оформить как подглазурными, так и различными надглазурными красками, соляными растворами, препаратом золота, красящими оксидами, или декоративными глазурями, что подлежат дальнейшему обжигу.
Зависимо от характера поверхности может быть гладкое и рельефное декорирование изделий. Тогда как рельефное декорирование – способ, что предусматривает такой порядок декора: на поверхность готового изделия наносятся выпуклые либо заглубленные украшения. Можно назвать выпуклым рельеф, он формируется с помощью лепки, а заглубления формируются путем врезывания, вдавливания или сверление на поверхности. Существует надглазурная, подглазурная и гладкая отделка поверхности сырого черепка.
Кроме того, тип разделки может зависит от природы готового объекта и его прямого назначения. Во время выборы разделки важно учесть настоящую красоту черепка, а декор должен комбинировать с его природными особенностями, их подчеркивать. Зачастую используют глянцевую надглазурную отделку для фарфора, реже подглазурное или рельефное.

Виды бытовых предметов из фарфора: основная классификация

Все фарфоровые изделия, что имеют бытовое предназначение можно сгруппировать по таким признаками, как размер, форма, назначение, наличие или отсутствие глазурного шара, комплектность, сорт, разновидности и типы сложности отделок.
По форме все объекты разграничиваются на полые и плоские, а по габаритам – крупные и маленькие. В зависимости от того есть ли глазурный слой бывают изделия неглазурованные и глазурованные. По назначению все фарфоровые предметы группируют на художественно-декоративную, бытовую посуду. По характеру комплектности изделия – комплексные и одиночные. Главная отличительная черта изделий, что являются частью комплекта,- единство формы, конструкции и декорирования.
По функциональному применению комплектную посуды применяют точно так как и единичную, их разделяют на кофейные, столовые, чайные, пивные, закусочные, винные, кроме того выделяют изделия, что носят художественно-декоративное предназначения. Ее могут выпускают в формате сервизов, наборов, гарнитуров, либо подарочных наборов, что рассчитан для двенадцати
рекомендуем сервисный центр