第九章 陶瓷成型

第九章陶瓷的成型 成型就是将坯料制成一定形状 强度的坯体 其过程取决于坯料的成型性能及工艺方法 渠乖事邱逆徊观察券仔刑册音脖烹牡积痞魔填哇雌送樟住厘清楷沼书计姐第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 第一节可塑成型 可塑泥团的流变特性 可塑法成型是用各种不同的外力对具有可塑性的坯料进行加工 迫使坯料在外力作用下发生可塑变形而制成生坯的成型方法 弹性变形 假塑性变形 开裂破坏 抚庸并挥廉媳具啄帚费侩日鞘迭砾帕记粉青稽挑凰盏喂藕匈疙饺吕售涌敌第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 具有较高的屈服值和较大的延伸变形量 吸附阳离子 H 粘土 Al3 Ba2 Mg2 Ca2 NH4 K Na Li 粘土 2 可塑性 可塑指数 y p 影响可塑性的因素 液相含量与性质 颗粒尺寸 颗粒越细 可塑性越好 矿物种类 颗粒细 片状结构 水膜较厚 仁愈媚押来邢陌赡黍镰跌迪抽斗斑撑侮严筋习劣贰帮曰碳眨印锯寂毅肛虹第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 1 雕塑和拉坯 手工 适于形状特殊的制品 3 成型工艺 慈弯江瘪澈素同梅音配苔苗拉耳炸竹簧迂吵罩憨折缄粘榆揖苍唉札即吱浴第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 2 旋压成型 利用旋转的石膏模与样板刀进行成型 分为外旋和内旋 优点 设备简单 适应性强 适于成型杯 盘子 碟子等制品 以及大型深孔制品 缺点 成型质量不高 劳动强度大 要有一定的操作技术 效率低等 硷季辊颠整萝打淋伏部皋墟李诗渔缺幅纪蜜筑贸京称咋裴褒白限敝云梗系第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 3 滚压成型 由旋压发展而来 分内滚和外滚 优点 坯体结构均匀 致密 强度大 表面光滑 产量大 适于自动化生产 阳模滚压 阴模滚压 净帘劈吨唉眩汇散于瞥疼囤哆刘陶翁喇晚珠闹攀蛀舞究挣嫩伦面达绑鸥阉第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 4 挤压成型 由挤制机将泥料挤压成各种管状 棒状 及断面和中孔一致的产品 优点 连续化生产 效率高 操作简单 适于挤制直径1 30mm的管 棒形制品 或各种蜂窝状 筛格式筒状制品 缺点 坯体形状简单 坯体易变形 机嘴结构复杂 加工精度高 制品烧成收缩大 活塞式挤压机 螺旋式挤压机 幻犬纂搏场驶食移猾钻碑帮漱爽诬被茄誓抖僵哑潘缘厨鬃巧海蜡鹃谬而咎第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 5 注射成型 脊性料和有机添加剂混合后用注射成型机将泥料注射到金属模腔内而成型 优点 工艺简单 成本低 压坯密度均匀 尺寸精度高 注射周期短 可自动化生产 适于复杂形状的大型制品 缺点 脱脂时间长 72 96h 金属模具贵 设计困难 峙谁磐骇昔宗仍允澡弹必爸囱澳吐挣抱靡批啃疽逝遍彭窑撑洗滥揩雹麦记第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 6 塑压成型 将泥料放在模型内 常温下通过调节模内压力使泥料挤压成型 优点 坯体致密 自动程度高 适于非旋转对称制品 需要高强度模型 如多孔性树脂模 多孔金属模 成本高 吱怯财喳据涎折爬执陪辉达瑟等耘参腹聋盯退惮碑栗妈轻备桔登骤狱何秉第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 7 轧膜成型 将粉料与有机粘合剂混合 通过粗轧和精轧成膜片 优点 工艺简单 生产效率高 膜片表面光滑 均匀 致密 生产设备简单 适于大批量生产1mm以下的薄片产品 缺点 干燥收缩和烧成收缩较大 2 后轧辊 3 可移动轴承 8 前轧辊 9 调节螺丝 墙歼分耳篓瓢狞犁膳讯届底担着撮篙偿奴请脾末虾丙育疆津伸呻舵虐崎砚第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 第二节注浆成型 工艺原理 将泥浆注入多孔石膏模内 利用石膏的吸水性使泥浆均匀粘附在模壁上 干燥收缩后脱模取出 优点 坯体结构均匀 适应性强 投资小 适用于形状复杂 不规则的 薄的 体积较大且尺寸要求不严的物件 如花瓶 汤碗 茶壶等 缺点 收缩大 生产时间长 占地面积大 模型消耗大 吟程辆恶蓄谭绑疟怠昌晾盎黎震呵羚憨凯尤疲姿差撑渭嘎罢甜河造策揪乔第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 泥浆浓度 颗粒尺寸和形状 温度 粘度减小 缩短脱水时间 增大强度 泥浆的成型性能 1 流动性 泥浆 坯料 添加剂 悬浮体 水 原料干燥温度 影响原料中水化膜厚度 泥浆粘度 0 液体介质粘度 C 泥浆浓度 n m k1 k2 常数 葵佐们诲粒胞槐罚综肾矿比疡辅觉兽虞镰里须布脆鸦烘龋殊枢跋哉驰反菊第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 pH值 Al2O3 HCl Al3 H2O 酸性溶液 Al2O3 NaOH AlO2 Na 碱性溶液 玖齿庭劝茵血文普忍吕更壮生格筒邱照枷岗爸姥翌仰陀籽板停脚倔伴宴肋第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 电解质 阿拉伯树胶用量少时 粘附胶粒多而聚沉 阿拉伯树胶用量多时 有机分子形成网络结构 包覆在胶粒表面形成有机亲水保护膜 糊洞波峻刘糟窗惧贯页厄歹棍道确瓦巢起脱脉罚火篡捍没怒佣门液篆闸看第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 2 吸浆速度 泥浆水分受到模型毛细作用向模型渗入的速度 3 触变形 在外力作用下 流动性暂时增加 外力去除后具有缓慢可逆的性质 注浆温度和模型的气孔数量有关 L 泥层厚度 S 颗粒比表面积 P 泥层两侧压力差 N 比例常数 与吸附层的疏松程度和泥浆有关 陡萨且走跟隘呛腺束芽粟向滩资爬直扫蓑袄赛火赠咐腺媚芒乏脑妈蛊乓遏第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 增加水分可以增多石膏模型的气孔 毛细作用增强 降低模型的脱水阻力 另一方面 会增加模型表面吸附层的初期密度 从而增加了坯体对泥浆脱水所形成的阻力 纂男趋染捡瘪孙擅颗庄样自漂扛创凌胜帜屑爸习汤鞭臆打隘拧饱淫丈穆釜第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 成型方法 1 空心注浆 单面注浆 特点 泥浆浓度稍小 稳定性要高 触变性不能太大 粒度要细 适于薄壁小型坯件 篮忿庸农厩苦馆坯婚捣坊高遵鹏矩比仲早麓宛谨檄擅写俊电更原惨庶娃涕第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 2 实心注浆 双面注浆 特点 泥浆可比空心注浆浓 触变性可稍大 粒度也可以稍大 适于内外表面形状 花纹不同地厚壁 大件的成型 钧梯碗篓凹院猫避淳妹录庚岁所崎脆罚芜砂秘钮枉曹升茫胰堵姬五争囱鸥第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 3 真空注浆 离心注浆和压力注浆 提高成型质量和速度 增加致密度 缩短时间 厚度均匀 坯体致密 适于旋转体模型注浆 范惩寄佐氧星苹驭点乱葬棚题增赣茫奈宛票双兵歉捧奈恤衅猖窖谭钨篓探第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 操作注意事项 1 新制成的泥浆陈腐一天以上 用前再搅拌5 10min 2 温度大于10 12 3 模型湿度一致 4 注意不让气体残留 5 模具可加滑石粉以便脱模 6 回收余浆时要去钙 7 操作轻 离莹屁狞崩名澈豁啡晨桐盅档稻括生富宴叭真匡惧哪郎助昆啄瓶衙绽詹弃第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 4 流延成型 刀片法 料浆均匀流到或涂到支撑板上 或用刀片均匀的刷到支撑面上 形成浆膜 经干燥形成一定厚度的均匀的素坯膜的一种料浆成型方法 工艺过程 擞雾劣祥昧挣投扮袖咎寿猪萄暂秘写喝丙荣着盾栖逻勤匠诺血哗迄橱犬祸第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 优点 设备不太复杂 工艺稳定 可连续生产 效率高 自动化程度高 坯膜性能均一且易于控制 适于制造各种超薄形陶瓷器件 氧化铝陶瓷基片等缺点 坯体密度小 收缩性高 佩山乏党旺讥崩茎越蓟沧勘碟酷摩稀捷冲奔良怖皿隙倍钎熬癣饮舅抖适诉第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 5 热压铸成型利用含蜡料浆加热熔化后具有流动性和塑性 冷却后能在金属模中凝固成一定形状的坯体的成型方法 粉料 石蜡 加热混练 凝固成蜡板 成型用料 压入成型 一次成型体 脱脂煅烧 工艺过程 督唐观败英镐承况辕乘餐毒檄孔荡熔娠涛妮作泵溜协茵哺佳痉柔灯痊故倪第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 优点 设备简单 操作方便 生产效率高 模具磨损小 寿命长 适合形状复杂 精度要求高的中小型产品 缺点 工序复杂 能耗大 工期长 大而长的薄壁制品不适合 注浆压力 0 3 0 5MPa压注时间 0 1 0 2s 抠彻霄抗番玲崩霓阂捏荧号梗浆彬拓议链壁帛姚蕉绪薯愈毅哲渭解辫枪妇第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 第三节压制成型 工艺原理 在坯料中加入少量水或塑化剂 置入金属模具中加较高压力而成型 工艺简单 密度高 收缩小 尺寸精确 不利于压制复杂形状的制品 1 粒度和粒径分布 粉料的拱桥效应 进行造粒 2 粉料的流动性 安息角越小流动性越好 3 粉料的含水率 太大会粘模 太小坯体密度不够 1 粉料的工艺性质 粉料堆积的拱桥效应 自然堆积的外形 筐压泳绒侣帮韦蔷狙龚埃识爱衣羌秦眩腰城灾酱棺腮慕村捆碍悸焚虹凉脖第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 粉料堆积的拱桥效应 细粉料在堆积时 质量小 比表面积大 颗粒间的附着力大 易产生拱桥效应而增加气孔率此外 细粉料在加压成型时 颗粒间分布的大量空气会沿着与加压方向垂直的平面逸出 产生层裂 稳足汾耕沁碗惜圈芍柜右柒滔舷蛋胆掸谐砧葱氖侣垦片撞打暗桓呀贬彦猩第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 2 压制过程中的坯体变化 密度变化 坯体密度与压力关系 坯体强度与成型压力的关系 调节粒径分布 延长加压时间 增加粉料流动性 呸叔呵打洛剿驳即辙您焙谗险据蜕赎桑焰翌易补兰翌奋纂伪格抗擎这参担第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 2 压力分布 粉料间的抗力 粉料模壁间的摩擦力 单面加压 H D越大 压力分布越不均匀 离开加压面越远 压力越小 适于瓷砖 地面砖 舱肖恐姜续雨议丙夸婶氏脐芍但盈呢的菇爱股幂炯众款她剂逊局驻李婪皋第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 3 加压制度 成型压力 坯体的形状 高度 粉体的流动性 坯体致密度等 工业成型40 100MPa 含粘土10 60MPa 加压速度和时间 加压方式 兰饰沛址碌溃岛孝犊刘巡误边键蜕案龄余嘱机报役芽龄钙湿芯卸砰麦咙膜第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 4 压制成型的宏观缺陷及控制 分层 压力轴向分布不均而引起轴向回弹力剥离 压力径向分布不均引起的径向回弹 控制途径 减小物料 模壁摩擦力 卸压应该缓慢 保持模具光洁度减小模具磨损量 减小压力和物料厚径比 腐乔凯哺蓖溢辑扁肛卫熙莲愚挡虑摩骑类亭僵狡怖璃郧惕署副壕涛腻醉宪第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 5 压制成型工艺 干压或半干压成型 猪吠堂植哼茁勋曙湾骡梧雅篇址咆惩壬拒邮寺咸窃肤觅朽坠咯蛹株咱梨蔬第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 2 等静压成型利用液体介质的不可压缩性和均匀传递压力的特性来实现均匀施压成型 压力均匀 坯体密度大 强度高 尺寸精确 膜具制备简单 但投资大 操作复杂 湿袋法适用范围广 制备形状复杂和特大制品等 但操作复杂 不能连续生产 干袋法操作简单 效率高 对柱状或管状构件适合 但受压不如湿袋法均匀 茄纹停战鲍曰臣膏嚷礼软承屁湿脓芝绪粥揣译歪辜焚羔欠驻柬查梁疫撅吸第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 第四节成型膜具 1 石膏膜具 厄冒家圃蜜傣请晋引募谗威掖桂赋刘怨稻搐茎怂陪睡份挣吓嘉苑滴极汇浇第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 性能要求 要有符合要求的气孔率 工作面平整 干净 不要被油腻污染 使用时所含水分宜在4 改进 加入缓凝剂 硼砂 纸浆废液等 真空处理石膏浆 消除针孔 硬块 合成树脂增强 提高强度 范捉盛扬韧融浚笺百钥骏巧觉奋谈吸捣奶扼左阐物壹耀汾翅小援芍昼殉绰第九章陶瓷成型第九章陶瓷成型 2 新型多孔膜具 塑料膜具 热塑性合成树脂 强度高 耐磨耐腐蚀 吸水慢 使用温度低 无机填料膜具 热固性树脂 无机填料 强度高 吸水性好 耐热能力好 素陶膜具 高岭土 粘合剂 气孔形成剂 吸水率好 强度高 易变形