 |
|
Формование и обжиг керамических изделий
Формуют изделия из пластических и жидких (шликер) керамических масс. Изделия несложных форм (чашки, тарелки) формуют из пластической массы влажностью 24-26% в гипсовых формах с помощью стальных шаблонов на автоматах и полуавтоматах. Формование изделий из пластических керамических масс в производстве бытовой керамики является основным.
Преимущество пластического формования перед другими способами заключается в возможности формования изделий различного размера, имеющих форму тел вращения, на относительно несложном, но производительном оборудовании. При пластическом формовании изделий наиболее полно используются ценные свойства керамических масс - пластичность и формовочная способность. Внутренняя поверхность формы создает внешнюю поверхность изделия, а внутренняя поверхность изделия формуется роликом.
Литье из жидкой массы. Способ литья из жидкой массы (шликера) влажностью 30-35% в гипсовые формы является незаменимым в производстве керамических изделий, где сложность и разнообразие форм исключает использование других способов формования. Осуществляют литье ручным или автоматическим способами.
Метод полусухого прессования. Порошкообразные керамические массы представляют собой высококонцентрированные дисперсные системы, состоящие из твердой, жидкой и газообразной фаз. В этом случае подготовленную пластическую массу высушивают до остаточной влажности 2-3%, тонко измельчают и получают порошок, в который добавляют пластификатор. Изготавливают изделия в металлических формах под большим давлением. Полученные таким методом изделия характеризуются большей механической прочностью, малым влагосодержанием, что значительно сокращает время обжига, кроме того, они имеют четкую геометрическую форму.
После предварительной подсушки в формах полуфабрикат вынимают и к нему приставляют (приклеивают) носики и ручки, промазанные в местах соединения жижелем (смесь шликера с добавлением декстрина). Затем изделия подвергают сушке. Эта операция нужна для придания полуфабрикату механической прочности, необходимой при его транспортировании, а также устойчивости против размокания, что позволяет наносить на его поверхность глазурь при однократном обжиге изделий. Сушку проходят все керамические изделия. В процессе сушки полуфабрикат отдает часть имеющейся в нем влаги, что способствует лучшему отделению изделий от формы.
Температура сушки изделий без форм 70 °С, при этом остаточная влажность их составляет 2-4%.
В процессе сушки на изделиях могут возникать дефекты формования (литья): "жмотины", выбоины, а также деформация, трещины, отставание приставных деталей. Поэтому изделия подвергают визуальному и керосиновому контролю (выборочно) и направляют на обжиг. При однократном обжиге их направляют на глазурование. Перед обжигом изделия зачищают наждачной бумагой, удаляя швы от пресс-форм, а затем обдувают струей сжатого воздуха, чтобы снять с поверхности изделия пыль, и направляют на обжиг.
Обжиг изделий является основным технологическим процессом. Его назначение - сформировать черепок изделия с заданными физико-техническими свойствами, закрепить глазурь и декор на его поверхности.
Обжиг в производстве керамических изделий - наиболее ответственная технологическая операция и в большинстве случаев завершающая стадия их изготовления. При обжиге протекают сложные химические, физические и физико-химические процессы, формирующие структуру изделий и определяющие их физико-технические свойства: прочность, плотность, водопоглощение и др.
Для изделий тонкой керамики характерны два обжига. В том случае, если на изделия нанесены надглазурные декоры, то они подвергаются третьему обжигу - муфельному. В производстве фарфора по обычной технологии первый (утельный) обжиг неглазурованных изделий осуществляется при 900-1000 °®.
Второй обжиг (политой) при 1350-1410 °С предназначен для окончания процессов, начатых при первом обжиге по формированию структуры черепка изделий, закрепления глазури и подглазурного декора.
В производстве фаянсовых изделий первый обжиг при температурах 1180-1250 °С является основным, а второй - при температурах 1020-1050 °С производится для закрепления глазури и подглазурного декора.
Майоликовые изделия из фаянсовой массы обжигают дважды: первый обжиг - в интервале температур от 1060-1080 до 1230-1280 °С,второй-при 1020-1060 °С. Изделия из легкоплавких местных глин с окрашенным черепком обжигают однократно при 900-1060 °С и реже двукратно - при 1000-1050 и 900-1040 °С.
Для обжига керамических изделий применяются печи двух типов: периодического действия - горны и непрерывного действия - туннельные, конвейерные с шагающим подом и роликовые щелевые.
Сортировку обожженных изделий производят путем визуального осмотра, "перезвонки" и фуксинового контроля для выявления скрытых трещин. Нормально обожженные изделия имеют равномерный бледно-розовый цвет, водопоглопдение - 18-22%, отклонения по водопоглощению - не более 1%.
После первого (утельного) обжига изделия покрывают глазурью, если они не декорируются. Перед глазурованием высушенные или предварительно обожженные изделия тщательно очищают от пыли путем обдува сжатым воздухом.
Глазуруют изделия способами погружения, полива и пульверизации. Глазурование погружением выполняется машинным способом, обеспечивающим нанесение глазури ровным слоем толщиной 0,1-0,2 мм.
Глазурование поливом применяется в основном для полых и реже плоских изделий бытового назначения. Глазурование поливом осуществляется на машинах карусельного типа.
Глазурование пульверизацией является наиболее универсальным способом, поскольку он позволяет глазуровать изделия любых размеров и форм независимо от пористости, прочности и водоразмываемости полуфабриката. Кроме того, глазурование пульверизацией исключает размокание изделий, не обожженных предварительно, т. к. глазурь в распыленном состоянии осаждается на поверхности изделия почти сухим слоем.
Установки для нанесения глазури пульверизацией работают по принципу распыления глазури пневматическими форсунками или дисковыми распылителями в обычных условиях или электростатическом поле. Конструктивно установки изготавливаются в виде круглых столов или конвейеров.
После нанесения глазури изделия направляются на второй (политой) обжиг. Для фарфоровых изделий он является основным, поскольку обеспечивает протекание процессов, формирующих черепок изделий. Фарфоровый полуфабрикат приобретает нужные свойства - механическую прочность, газо- и водонепроницаемость, термическую устойчивость только после политого обжига при высокой температуре. Он называется политым потому, что ему подвергаются изделия, политые глазурью.
Во время следующего процесса, протекающего в нейтральной среде при температуре 1250 °С и заканчивающегося при 1380-1410 °С, происходит спекание черепка изделия, разлив глазури и прочное ее сцепление с черепком.
В производстве фаянсовых изделий второй обжиг закрепляет глазурный покров и подглазурный декор.
Декорирование
Декорирование изделий является завершающей стадией производства фарфоровых и фаянсовых изделий, заключающейся в нанесении на белье (неокрашенный полуфабрикат) специальных разделок двумя методами: ручным и полумеханизированным.
Усик, отводка, лента представляют собой непрерывные круговые полоски (усик шириной 1 мм, отводка - от 1 до 3 мм, лента-от 4 до 10мм).
Трафарет наносят аэрографом при помощи пластин из тонкой жести или фольги, имеющих вырезы, контуры которых соответствуют наносимому рисунку. Он может быть одноцветным и многоцветным.
Крытьё различают следующих видов: сплошное - все изделие покрыто равномерным слоем краски; полукрытье - изделие покрыто краской шириной от 20 мм и выше; нисходящее - краску накладывают с ослаблением тона к низу изделия; крытье с прочисткой - по сплошному крытью сделана прочистка рисунка; крытье с прочисткой и раскраской красками и золотом.
Печать наносят на изделие с печатного оттиска на бумаге, при этом получают графический однокрасочный рисунок, который обычно раскрашивают одной или более красками.
Штамп представляет собой наиболее простой способ декорирования. Рисунок наносят резиновым штампом. Чаще штампы наносят золотом.
Декалькомания (деколь) занимает основное место в декорировании изделий. Рисунок переносят на изделие при помощи переводной картинки, выполненной литографическим способом. В настоящее время применяют сдвижную деколь. На бумагу-подложку наносят ацетилцеллюлозную пленку, на которой напечатан рисунок. При смачивании пленка с рисунком отделяется от бумаги и остается на изделии. В процессе муфельного обжига пленка сгорает, а краска сплавляется с поверхностью изделия.
Шелкография является перспективным способом украшения керамических изделий. Печатание рисунка производят через шелковую (капроновую) сетку, на которую накладывают трафарет. Декорируемое изделие подводят под шелковую сетку. Резиновый ролик с краской, проходя через сетку, продавливает ее в вырезы трафарета, и таким образом рисунок переводят на изделие.
Живописные работы выполняют кисточкой или пером ручным способом. В зависимости от сложности живопись бывает простой и высокохудожественной.
Фотокерамика воспроизводит на изделии портреты знаменитых людей, виды городов, особенно эффектна она в цветном исполнении.
По характеру расположения рисунков и количеству их на изделии считают:
-"букетом" - с количеством лепков или рисунков до трех включительно;
-"раскидные" - с количеством лепков или рисунков от пяти и выше, в зависимости от величины лепка или рисунка;
-"раскидные с большим букетом" с количеством лепков или рисунков не меньше четырех и большой букет в центре изделия (только для столового ассортимента);
-"бортовые" - непрерывный (орнаментальный) рисунок, нанесенный на изделие в виде полосы;
-"сплошные" - непрерывный рисунок, нанесенный по внешней или внутренней (чашки, пиалы) поверхности изделия. На чашках и других объемных изделиях - до нижнего изгиба, переходящего в ножку; на тарелках, блюдцах и других плоских изделиях - по всему борту.
Указанные выше разделки наносятся на изделия как отдельно, так и в личном сочетании, например: отводки с усиками или лентами; живописные рисунки с крытьем краской или разделкой рельефа; деколь со штампом и др.
Дополнительно к основному рисунку могут наноситься:
-арабеска - узкий бортовой орнамент, нанесенный от руки;
-дорисовка - дополнительная работа от руки к основному рисунку;
-цировка - гравированный рисунок по матовому золоту;
-разделка "медальон" - границы медальона обводятся или разрисовываются от руки либо наносится штамп.