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谈谈卫生陶瓷成形机理及影响因素

来源:陶卫网

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作者:王同言

日期:2017-10-28

成形(注浆成形)是卫生陶瓷生产的主要工序之一。成形机理是:借助于石膏模型和泥浆,在一定的环境条件(温度、湿度)下,靠模型的自然吸浆力和通过一定的外界压力,使泥浆由流体状态经触变状态变为具有可塑性的固态泥坯。将开始含水近30%的泥浆,变为含水17%左右的泥坯,使泥浆失水13%左右而形成泥坯。再通过放浆、巩固、脱坯、修整,完成整个成形的过程。通过模型的内型形成产品的外部形状。可见,模型、泥浆和环境条件(温度、湿度)是影响成形的三大因素。 

一、模型

1、模型的设计应合理。坯体各部位的厚度要合理。坯体的排浆、收缩、脱模应顺利。各种孔眼(注浆孔、放浆孔、微压孔等)位置设计应合理、尺寸适宜。

2、模型要有适宜的气孔率和足够的机械强度,既要保证有良好的吸水性,又要有良好的耐用性能。模型的气孔率应在40%~50%,主要由水膏比例确定,水膏比例一般控制在1:(1.3~1.5)。模型的抗压强度7Mpa以上,抗折强度3Mpa以上。 模型不能过干和过湿,过干会导致坯体开裂,过湿造成不成活。模型使用时须保持5%~13%的含水率。

3、模型的工作内表面要平整、光滑,无油绺、杂质和污物。对于大件模型,内部应放置钢筋等物增强加固。

二、泥浆

1、流动性要好。即泥浆的粘度要小,能保证泥浆在输送管道内畅流并可分流到模型的各个部位。

2、稳定性要好。泥浆久置后不会出现沉淀,各部分能较长时间保持组成一致,使注浆坯体的各部分组成均匀。

3、适当的触变性。泥浆在存放一定时间后粘度变化不宜过大,这样泥浆就便于输送和储存,同时又要求脱模后的坯体不致于受到轻微振动而软塌。注浆用泥浆的触变性太大易稠化,不便浇注,而触变性太小则生坯易软塌,所以要有适宜的触变性。

4、含水量要少。在保证流动性的前提下,尽可能地减少泥浆的含水量,这样可缩短注浆时间,增加坯体强度,降低干燥收缩,缩短生产周期,延长石膏模型的寿命。

5、良好的滤过性。它是指泥浆中的水分能顺利地通过附着在模型内壁上的泥层而被模型吸收的能力。若泥浆滤过性太差,则成坯时间延长,容易粘模,并造成脱模困难。同时坯体内部易分层溏软,从而产生变形等缺陷。

6、有足够的强度。坯体在生产过程中需经过多次的搬运、装卸。为防止坯体损坏,故需要有一定的强度,尤其是像卫生瓷这样的大件产品,更要求有较高的干坯强度。根据经验,卫生陶瓷干坯强度应在3.5Mpa以上。

7、泥浆中含气泡少、无杂质。泥浆中含有大量的气泡会导致成品出现棕眼、气泡等缺陷,严重影响产品质量。在泥浆加工及使用前,应严格除铁过筛(80目筛),并对其进行真空处理,在成形注浆时不要过急。

8、电解质

电解质是泥浆加工生产中不可或缺的物质,它可以调节泥浆的性能。泥浆中电解质的加入量对泥浆的性能以及坯体的质量有很大的影响。也就是说,电解质对卫生瓷的生产是否稳定起到很重要的作用。目前我国卫生陶瓷注浆泥用的电解质主要还是水玻璃和纯碱。两种电解质的特性是:水玻璃用量过大时,坯体脱模后硬化较快,坯体易开裂;纯碱用量过大时,坯体脱模后则硬化较慢,内外水分差别较大,坯体发软易变形。

在我国北方,一年四季天气温度、湿度变化波动很大,且在春季、秋季风较大,夏季湿度较大。不像南方那样具有得天独厚的卫生瓷生产优良条件。故随着季节变化,北方生产厂家都是根据电解质的特性,通过加入量来调节一年四季泥料的性能。   春秋两季空气比较干燥,风也比较大,坯体干燥速度较快,易开裂,这时纯碱的用量可以多一些,水玻璃用量可以少一些,减缓一下硬化开裂问题;夏季空气湿度较大,虽然温度较高,但坯体干燥速度并不快,故此时水玻璃用量可以多一些,纯碱的用量可以少一些。两种电解质的加入量一般不超0.6%。

三、环境条件

注浆成形卫生陶瓷的环境温度一般控制在25℃~37℃为好,夜间的温度可以适当提高一些,但最高也不能超过50℃。因为超过50℃,一方面坯体的表面干燥速度过快,而坯体内部干燥速度则相对较慢,造成坯体在干燥过程中内外收缩不均,导致坯体出现大批开裂;另一方面温度超过50℃,容易使石膏模过干、过热,而且石膏模形状复杂,各部分干湿度不均,在成形过程中很容易造成吃浆过快以及成形后坯体开裂等缺陷。成形室湿度一般控制在40%~70%为好,过高则坯体的干燥速度太慢;过低坯体干燥速度加快,容易产生开裂,特别是成形复杂的产品时,开裂更为严重。

成形坯体的质量对季节的变化比较敏感,特别是春秋季节对坯体成形影响最大。春秋季节风大、空气干燥,如果不采取合理的措施,坯体在成形阶段就会造成大量开裂。原因是坯体各部位干燥不均匀,局部收缩过快所致。因此,春秋季节要注意的问题是:?成形车间不能开窗户,门上要挂门帘,避免外面的风直接吹到坯体上,必要时可以用塑料薄膜全部将坯体苫盖起来,这样在干燥过程中收缩均匀。?经常往成形室地面上喷洒一些水。喷水的目的是增加室内的湿度。喷洒的水量在刚进入春秋季节时少些,慢慢地增多;在接近夏季和冬季时慢慢减少,但要注意阴雨天要少喷洒甚至不洒水。夏季风小、湿度较大,室内不要喷洒水可以开窗户。冬季一定要把窗户关好封好,门口要挂棉帘,以保持室内温度。

(责任编辑/小李哥

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