陶瓷注浆成型工艺要点及缺陷分析.docx

注浆成型注浆成型，亦称浇注成型（Slip Casting）定义及原理：是基于多孔石膏模具能够吸收水分的物理特性，将陶瓷粉料配成具有流动性的泥浆，然后注入多孔模具内（主要为石膏模），水分在被模具（石膏）吸入后便形成了具有一定厚度的均匀泥层，脱水干燥过程中同时形成具有一定强度的坯体的，此种方式被称为注浆成型。其完成过程可分为三个阶段：1. 泥浆注入模具后，在石膏模毛细管力的作用下吸收泥浆中的水，靠近模壁的泥浆中的水分首先被吸收，泥浆中的颗粒开始靠近，形成最初的薄泥层。2. 水分进一步被吸收，其扩散动力为水分的压力差和浓度差，薄泥层逐渐变厚，泥层内部水分向外部扩散，当泥层厚度达到注件厚度时，就形成雏坯。3. 石膏模继续吸收水分，雏坯开始收缩，表面的水分开始蒸发，待雏坯干燥形成具有一定强度的生坯后，脱模即完成注浆成型。注浆成型的特点：优点：(1)适用性强，不需复杂的机械设备，只要简单的石膏模就可成型；(2)能制出任意复杂外形和大型薄壁注件；(3)成型技术容易掌握，生产成本低。(4)坯体结构均匀。缺点：(1)劳动强度大，操作工序多，生产效率低；(2)生产周期长，石膏模占用场地面积大；(3)注件含水量高，密度小，收缩大，烧成时容易变形。(4)模具损耗大。(5)不适合连续化、自动化、机械化生产。常规注浆成型方法：单面注浆：泥浆与模型的接触只有一面，称为单面注浆。双面注浆：泥浆与模型和模芯的工作面两面接触，双面吸水，称为双面注浆。 改进的注浆成型方法：1. 压力注浆。对于大型的制品来说，因为制品较大，注浆时间就必然很长，又因为注件壁厚，当石膏模吸水能力不够时，就不易干涸，多余泥浆倒出后，有时注件内壁还很潮湿，注件容易损坏。为了加速水分扩散，加快吸浆速度，提高注件的致密度，缩短注浆时间， 并避免大型或异型注件发生缺料现象，必须在压力下将泥浆注入石膏模。一般加压方法是将注浆斗提高，加大注浆压力，或用压缩空气将泥浆压入模型。2. 真空注浆。泥浆中一般都含有少量空气，这些空气会影响注件的致密度和制品的性能(如机械强度，电性能等)。对质量要求高的制品来说，泥浆要用真空处理来排除所含的空气，有时也可将石膏模置于真空室内浇注，这些方法都叫做真空注浆，可加速坯体形成，提高坯体致密度和强度。3. 离心注浆。为提高注件的致密度，去除泥浆中的空气。使模子作旋转运动，泥浆注入型腔后，由于离心力的作用，能形成很致密的干涸层，对于泥浆中含有的气泡，因其较轻，当模子旋转时多集中于中心，而后破裂掉。石膏模放在离心机的底座上，在石膏模和底座之间衬一层塑料布，不使泥浆漏掉，塑料布下面再垫一层布。底座中间有一个凹洞，是为了在浇注完毕后把多余泥浆勺出。可加快吸浆速度，避免泥浆沉淀。注浆成型的应用：注浆成型是一种古老和传统的陶瓷成型方法，应用极为广泛。凡是形状复杂、不规则的、壁薄的、体积大且尺寸要求不严的器物都可以用注浆法成型。包括一般日用陶瓷类的花瓶、汤碗、菜盘、茶壶，卫生洁具类的坐便器、洗面盆，各种形状的工艺瓷器，还有相当一部分工业陶瓷、特种陶瓷产品等。陶瓷注浆成型工艺要点及缺陷分析 2007-12-5 13:07:09 来源：全球陶瓷网 一、陶瓷注浆成型工艺要点注浆成型是一种适应性广、生产效率高的成型方法，凡是形状复杂或不规则、不能用其他方法成型以及薄胎制品都可用注浆成型来生产但是由于温、湿度对坯体成型影响较大，直接关系到半成品的质量和成品率的高低，所以生产时必须对环境温度、湿度进行严格的控制以及季节的变化采取相应的措施。1、对石膏模型的要求（1）设计合理，易于脱模，各部位及吸水均匀，能保证坯体收缩一致。（2）孔隙率和吸水率适度，比可塑成型模型略大。（3）模型的湿度要严格控制，一般应保持5%左右的吸水率，过干会引起坯体开裂；过湿会延长注浆时间，甚至难于成型。2、对泥浆性能的要求为了提高注浆生产效率，并获得高质量的坯件，要求泥浆具有良好的性能。（1）流动性好，要求泥浆在含水率较低的情况下粘度小，倾注时泥浆流出一根连绵不断的细线，使之容易流动到模型的各部位。（2）稳定性好，要求泥浆中的瘠性原料不沉淀，即悬浮性好，使成型后的坯体各部位组织均匀。（3）触变性适宜，即粘度不宜过大。（4）渗透性好，即过滤性好，要求泥浆中的水分能顺利通过粘附在模壁上的泥层而被石膏吸收。（5）不含气泡，以利于增加坯体的强度。一、注浆成型生产对环境温度、湿度的要求3、对环境温度、湿度的要求注浆成型的卫生瓷操作的温度一般控制在25度37度为好，夜间的温度可以提高一些，但也不能超过50度，因为超过50度，一方面坯体的外表面干燥速度过快，而坯体内表面的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，导致坯体在干燥过程中开裂；另一方面温度超过50度容易使石膏模过干、过热，而且石膏模形状复杂，各部分干湿度不均，在成型过程中很容易造成吃浆过快以及成型后坯体气孔率增大等缺陷。成型操作的湿度一般控制在50-70%，过高则坯体的干燥速度太慢，影响下道工序的正常进行，过低坯体干燥速度加快，收缩速度也在加快，容易产生开裂，特别是成型复杂的产品在应力集中的部位，开裂更加严重。4、注浆成型的坯体对季节的要求注浆成型的坯体质量对季节的变化比较敏感，特别是春秋季节对坯体成型影响最大。因为春秋季节风比较大，空气又比较干燥，在这样的条件下，如果不采取合理的措施，坯体在成型阶段就造成大面积的风裂，严重影响坯体的收成率。主要原因是风不可能均匀地吹到坯体的各个部位，造成坯体各个部位干燥不均匀，局部收缩过快而产生开裂。因此，春秋季节坯体成型要注意的问题是：（1）成型车间不能开窗户，门上要挂门帘，避免外面的风直接吹到室内的坯体上，必要时可以用薄膜全部将坯体盖起来，这样在干燥过程中收缩均匀。（2）春秋季节要经常在成型操作室内四周喷洒一些水，喷水的目的是增加室内的湿度。喷洒水量要求刚进入春秋季节时少喷洒，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。夏季风比较小，湿度较大，室内不要喷洒水可以开窗户。冬季一定要把窗户缝糊好，保证室内温度。因此，在生产过程中根据季节的变化采取相应的保护措施以及控制好生产环境的温度和湿度，对提高产品质量和收成率是十分有益的。二、陶瓷注浆成型缺陷分析1、气孔与针眼（1）泥浆的流动性差，粘度大，致使泥浆中的气泡不易排出。（2）泥浆未经陈腐，或电解质种类及用量不当。（3）搅拌泥浆太剧烈，或注浆速度太快，使泥浆中夹有气泡，或泥浆真空脱泡处理不严。（4）石膏模过湿、过干、过旧，或模型表面沾有灰尘。2、泥缕主要原因是泥浆的粘度大，流动性差，或因倾浆操作不当，或模型工作面沾有浆滴。还有一种情况，因进浆时集中于模型内某一局部，由于泥浆的冲击而形成这一局部颗粒取向排列不同，致使干燥收缩时隆起成筋状，即使经过车修或用刀削平，烧后仍有明显的泥缕。