陶瓷生產(chǎn)技術(shù)及設(shè)備(已修改)
2025-02-02 19:20 本頁面
【正文】 第三章 成 型 器形的合理設(shè)計 陶瓷制品的器形設(shè)計講究 “實(shí)用、美觀、可加工、高生產(chǎn)效率” 的原則。 成型方法的分類與選擇 一、成型方法的分類 熱壓鑄法注漿（金屬模） 1. 壓制法成型 2. 可塑法成型：雕塑、拉坯、印坯、盤筑、旋坯、滾壓、車坯、 擠出、注塑、軋膜法等。坯料含水率 18~26 %。 3. 注漿法成型 普通壓制法成型 等靜壓法成型 半干壓法：坯料含水率 8~15% 干壓法： 坯料含水率 3~7% 常壓注漿（石膏模） 中高壓注漿（多孔樹脂模） 流延法成型（金屬模） 坯料含水率 28~35% 成型方法的分類與選擇 二、成型方法的選擇 選擇成型方法時，要從下列幾方面來考慮： （ 1）產(chǎn)品的形狀、大小、厚薄等。 （ 2）坯料的工藝性能。 （ 3）產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量要求。 （ 4）成型設(shè)備要簡單，勞動強(qiáng)度要小，勞動條件要好。 （ 5）技術(shù)指標(biāo)要高，經(jīng)濟(jì)效益要好。 ● 成型方法選擇的基本出發(fā)點(diǎn)：制品的外形、坯體的質(zhì)量要求、 坯料的工藝性能、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。 可塑成型 ● 可塑法成型是基于坯料具有一定的可塑性進(jìn)行的。 ● 成型性能好的泥料應(yīng)該具有一個較高的屈服值 σ y和足夠大的 εp 值 。 前者可以防止剛剛成型好的坯體因偶然的外力作用產(chǎn)生變形；后者可以保證泥料在成型過程中變形雖大 、 但又不易產(chǎn)生開裂 。 o A 可塑成型 一、旋壓成型 —— 利用靜止的樣板刀和旋轉(zhuǎn)的石膏模來完成的成型方法。 多余 坯料 ● 樣板刀之刀刃線由 制品坯體形狀決定；刀 口一般要求 30176。 ~40176。 角；刀口不能是鋒利尖 角 ， 而應(yīng)成寬為 1~2 mm 的平面 。 可塑成型 一、旋壓成型 多余 坯料 ● 工藝特點(diǎn) ： （ 1） 樣板刀對坯料的正壓力小，故生坯 致密度較低，強(qiáng)度較小，容易變形。 （ 2）模型轉(zhuǎn)速決定于制品的形狀和大小 尺寸。深腔、直徑小的制品采取陰模成型 時，轉(zhuǎn)速可高些；反之則應(yīng)降低轉(zhuǎn)速。 ● 旋壓成型對坯料的要求是：含水率高些且均勻，屈服值較低；坯料組成均勻、結(jié)構(gòu)一致，可塑性良好。 一般采取的主軸轉(zhuǎn)速為 230~400 r/min。坯料的含水率為 21~26%。 ● 旋壓成型優(yōu)點(diǎn)是：設(shè)備簡單，適應(yīng)性強(qiáng)，可旋制大而深的制品。缺點(diǎn)是：坯體成型質(zhì)量較差，成品率低；勞動強(qiáng)度較大，操作技術(shù)要求高；模型消耗大。 可塑成型 二、滾壓成型 ● 滾壓成型由旋壓成型發(fā)展而來， 克服了旋壓成型的諸多缺點(diǎn)，生產(chǎn) 效率高，坯體成型質(zhì)量好，是目前 采用最普遍的日用陶瓷成型方法。 可塑成型 二、滾壓成型 1. 滾壓成型特點(diǎn) （ 1）模型和滾壓頭分別繞各自的軸線以速度 v1 和 v2 同向旋轉(zhuǎn)。 （ 2）滾壓頭對泥料同時實(shí)現(xiàn)了“滾（碾）” 和 “壓” 的作用，滾壓 時坯料均勻展開，受力由小到大，緩和而均勻，成型坯體中殘存 應(yīng)力小，坯體組織結(jié)構(gòu)均勻。 （ 3）滾壓頭與泥料的接觸面積大，壓力也較大，受壓時間長，故成型坯體的密度大、強(qiáng)度高，不易變形。 （ 4）要求坯料含水率低些， 較高的屈服值 σy和足夠大的變形量 εp，可塑性要好。 ● 熱滾壓概念 ——滾壓頭加熱溫度約 120℃ . 可塑成型 二、滾壓成型 2. 滾壓頭 滾壓頭的設(shè)計對滾壓成型的操作和坯體成型質(zhì)量至關(guān)重要。對滾壓頭 設(shè)計的要求包括： （ 1）能形成制品所要求的形狀和尺寸，成坯質(zhì)量好。 （ 2）滾壓時有利于泥料的鋪展和余泥的排出。 （ 3）使用壽命長，有適當(dāng)?shù)谋砻嬗捕群痛植诙龋ㄓ欣趯δ嗔线M(jìn)行有效的碾壓）。 （ 4）制造、維修、調(diào)整、裝卸方便。 （ 5）材料來源容易，價格便宜。 可塑成型 二、滾壓成型 2. 滾壓頭 滾壓頭設(shè)計的關(guān)鍵參數(shù)是傾角 α，即滾壓頭中心線與模型中心線 （主軸中心線）之夾角。 α 小，則滾頭直徑和體積就大（圖 a），滾壓時泥料受壓面積大、所受壓力大。但如 α 過小，會使?jié)L壓時排泥困難，坯體干燥時不易脫模。 α 大，則滾頭直徑和體積?。▓D b），滾壓時泥料所受壓力較小，但排泥容易。如 α 過大，則易造成坯體底部不平整、坯體致密度差等缺陷。 可塑成型 二、滾壓成型 2. 滾壓頭 因此，傾角 α 要根據(jù)產(chǎn)品外形的大小、坯料性能、滾壓頭和主軸的 轉(zhuǎn)速等因素確定。制品直徑大時，傾角 α應(yīng)適當(dāng)大些，反之亦然。 深體制品成型時，甚至使傾角 α= 0 （如圖 c所示） . 滾壓成型的傾角 α一般取 15176。 ~30176。 。 （ c） 二、滾壓成型 2. 滾壓成型的工藝參數(shù)控制 （ 1）對坯料性能的要求 加工用于滾壓成型的泥料，要充分考慮滾壓成型的實(shí)際情況，即 陽?；蜿幠?；冷模或熱模，以及制品大小及轉(zhuǎn)速等。各種滾壓成 型情況對泥料性能的要求是不同的。 ● 滾壓成型對泥料性能的總體要求是：可塑性好；屈服值 σy高些，最大變形量 εp大些 ；含水率適當(dāng)（一般控制為 19~26%）。 陽模滾壓 陰模滾壓 冷模滾壓 熱模滾壓 可塑性要好，含水率較低，且最大變形量大些。 與陽模滾壓相比，可塑性可差些，含水率可高些，最大變形量大些。 含水率應(yīng)低些而可塑性要良好。 對泥料的可塑性和含水率要求不嚴(yán)格。 大件制品成型時，泥料水分含量要低些；小件制品成型時，泥料水 分含量要高些。滾頭轉(zhuǎn)速高時，水分要低些；滾頭轉(zhuǎn)速低時，泥料 含水率可高些。 二、滾壓成型 2. 滾壓成型的工藝參數(shù)控制 （ 2）滾壓過程控制 ● 整個滾壓成型過程很短，短則幾秒鐘，長則十幾秒。但大致可分為三個階段，操作要求各不相同： a) 初始加壓階段：動作要輕，壓泥速度要適當(dāng)慢。 b) 壓延階段：動作要重且施壓均勻。 c) 滾頭抬離階段：緩慢減輕滾壓頭所施壓力，適時抬離坯體。 （ 3）主軸和滾壓頭的轉(zhuǎn)速及其轉(zhuǎn)速比的控制 主軸和滾壓頭的轉(zhuǎn)速及其轉(zhuǎn)速比對制品的成型質(zhì)量和成型效率影響極大。轉(zhuǎn)速快，則產(chǎn)量高。但轉(zhuǎn)速太快時會發(fā)生 “飛泥”、甚至 “飛?！? 現(xiàn)象。主軸轉(zhuǎn)速一般在 300~800 r/min 之間。 二、滾壓成型 2. 滾壓成型的工藝參數(shù)控制 （ 3）主軸和滾壓頭的轉(zhuǎn)速及其轉(zhuǎn)速比的控制 轉(zhuǎn)速比 （ n1/n2）對制品的成型質(zhì)量影響很大，這決定著模型和滾壓頭兩者之間的速度差。實(shí)踐證明，若速度比太小，則成型坯體致密度低、強(qiáng)度低，表面不光潔。反之則易出現(xiàn)卷泥、粘模等缺陷。 實(shí)際生產(chǎn)中，轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)速比都應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的外形、幾何尺寸、 質(zhì)量要求，坯料的性能，滾壓頭因素（材質(zhì)、加熱與否）、 模型因素（材質(zhì)、陽模或陰模）等各種因素，通過實(shí)驗(yàn)來確定。 模型 滾壓頭 可塑成型 三、擠壓（出）成型 擠出成型主要適用于管狀、棒狀、截面和中孔一致的制品的成
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