陶瓷生产技术及设备实用教案

1、3.1 器形的合理(hl)设计陶瓷制品的器形设计讲究(jing jiu) “实用、美观、可加工、高生产效率”的原则。3.2 成型(chngxng)方法的分类与选择一、成型方法的分类热压铸法注浆（金属模） 1. 压制法成型 2. 可塑法成型：雕塑、拉坯、印坯、盘筑、旋坯、滚压、车坯、 挤出、注塑、轧膜法等。坯料含水率 1826 %。 3. 注浆法成型 普通压制法成型 等静压法成型 半干压法：坯料含水率 815%干压法：坯料含水率 37%常压注浆（石膏模） 中高压注浆（多孔树脂模） 流延法成型（金属模） 坯料含水率 2835% 第1页/共74页第一页，共74页。3.2 成型(chngxng)方法的

2、分类与选择二、成型(chngxng)方法的选择选择成型方法(fngf)时，要从下列几方面来考虑： （1）产品的形状、大小、厚薄等。 （2）坯料的工艺性能。 （3）产品的产量和质量要求。 （4）成型设备要简单，劳动强度要小，劳动条件要好。 （5）技术指标要高，经济效益要好。 成型方法选择的基本出发点：制品的外形、坯体的质量要求、坯料的工艺性能、生产效率和经济效益。 第2页/共74页第二页，共74页。3.3 可塑成型(chngxng) 可塑法成型是基于坯料具有一定(ydng)的可塑性进行的。 成型(chngxng)性能好的泥料应该具有一个较高的屈服值y和足够大的p 值。前者可以防止刚刚成型(chn

3、gxng)好的坯体因偶然的外力作用产生变形；后者可以保证泥料在成型(chngxng)过程中变形虽大、但又不易产生开裂。oA第3页/共74页第三页，共74页。3.3 可塑成型(chngxng)一、旋压成型(chngxng) 利用静止的样板刀和旋转的石膏模来完成的成型(chngxng)方法。 多余坯料 样板刀之刀刃线由制品坯体形状决定；刀口一般要求 3040角；刀口不能是锋利尖角，而应成宽为 12 mm的平面。第4页/共74页第四页，共74页。3.3 可塑成型(chngxng)一、旋压成型(chngxng)多余坯料 工艺特点：（1）样板刀对坯料的正压力小，故生坯致密度较低，强度(qingd)较小，

4、容易变形。（2）模型转速决定于制品的形状和大小尺寸。深腔、直径小的制品采取阴模成型时，转速可高些；反之则应降低转速。 旋压成型对坯料的要求是：含水率高些且均匀，屈服值较低；坯料组成均匀、结构一致，可塑性良好。一般采取的主轴转速为 230400 r/min。坯料的含水率为 2126%。 旋压成型优点是：设备简单，适应性强，可旋制大而深的制品。缺点是：坯体成型质量较差，成品率低；劳动强度较大，操作技术要求高；模型消耗大。第5页/共74页第五页，共74页。3.3 可塑成型(chngxng)二、滚压成型(chngxng) 滚压成型由旋压成型发展而来，克服了旋压成型的诸多缺点，生产效率高，坯体成型质量好

5、，是目前采用最普遍(pbin)的日用陶瓷成型方法。第6页/共74页第六页，共74页。3.3 可塑成型(chngxng)二、滚压成型(chngxng)1. 滚压成型(chngxng)特点 （1）模型和滚压头分别绕各自的轴线以速度 v1 和 v2 同向旋转。（2）滚压头对泥料同时实现了“滚（碾）” 和 “压” 的作用，滚压时坯料均匀展开，受力由小到大，缓和而均匀，成型坯体中残存应力小，坯体组织结构均匀。（3）滚压头与泥料的接触面积大，压力也较大，受压时间长，故成型坯体的密度大、强度高，不易变形。（4）要求坯料含水率低些，较高的屈服值y和足够大的变形量p，可塑性要好。 热滚压概念滚压头加热温度约 1

6、20.第7页/共74页第七页，共74页。3.3 可塑成型(chngxng)二、滚压成型(chngxng)2. 滚压头 滚压头的设计对滚压成型(chngxng)的操作和坯体成型(chngxng)质量至关重要。对滚压头设计的要求包括：（1）能形成制品所要求的形状和尺寸，成坯质量好。 （2）滚压时有利于泥料的铺展和余泥的排出。（3）使用寿命长，有适当的表面硬度和粗糙度（有利于对泥料进行有效的碾压）。（4）制造、维修、调整、装卸方便。（5）材料来源容易，价格便宜。第8页/共74页第八页，共74页。3.3 可塑成型(chngxng)二、滚压成型(chngxng)2. 滚压头 滚压头设计的关键参数是倾角

7、，即滚压头中心线与模型中心线（主轴(zhzhu)中心线）之夹角。 小，则滚头直径和体积就大（图 a），滚压时泥料受压面积大、所受压力大。但如 过小，会使滚压时排泥困难，坯体干燥时不易脱模。 大，则滚头直径和体积小（图 b），滚压时泥料所受压力较小，但排泥容易。如 过大，则易造成坯体底部不平整、坯体致密度差等缺陷。第9页/共74页第九页，共74页。3.3 可塑成型(chngxng)二、滚压成型(chngxng)2. 滚压头 因此，倾角 要根据产品外形的大小(dxio)、坯料性能、滚压头和主轴的转速等因素确定。制品直径大时，倾角 应适当大些，反之亦然。深体制品成型时，甚至使倾角 = 0 （如图c所

8、示）.滚压成型的倾角 一般取 1530。（c）第10页/共74页第十页，共74页。二、滚压成型(chngxng)2. 滚压成型(chngxng)的工艺参数控制 （1）对坯料性能(xngnng)的要求 加工用于滚压成型的泥料，要充分考虑滚压成型的实际情况，即阳模或阴模；冷模或热模，以及制品大小及转速等。各种滚压成型情况对泥料性能的要求是不同的。 滚压成型对泥料性能的总体要求是：可塑性好；屈服值y高些，最大变形量p大些 ；含水率适当（一般控制为 1926%）。阳模滚压阳模滚压阴模滚压阴模滚压冷模滚压冷模滚压热模滚压热模滚压可塑性要好，可塑性要好，含水率较低，含水率较低，且最大变形量且最大变形量大些

9、。大些。与阳模滚压相比，可与阳模滚压相比，可塑性可差些，含水率塑性可差些，含水率可高些，最大变形量可高些，最大变形量大些。大些。含水率应低些含水率应低些而可塑性要良而可塑性要良好。好。对泥料的可塑对泥料的可塑性和含水率要性和含水率要求不严格。求不严格。大件制品成型时，泥料水分含量要低些；小件制品成型时，泥料水分含量要高些。滚头转速高时，水分要低些；滚头转速低时，泥料含水率可高些。第11页/共74页第十一页，共74页。二、滚压成型(chngxng)2. 滚压成型的工艺(gngy)参数控制 （2）滚压过程(guchng)控制 整个滚压成型过程很短，短则几秒钟，长则十几秒。但大致可分为三个阶段，操作

10、要求各不相同：a) 初始加压阶段：动作要轻，压泥速度要适当慢。b) 压延阶段：动作要重且施压均匀。c) 滚头抬离阶段：缓慢减轻滚压头所施压力，适时抬离坯体。 （3）主轴和滚压头的转速及其转速比的控制 主轴和滚压头的转速及其转速比对制品的成型质量和成型效率影响极大。转速快，则产量高。但转速太快时会发生 “飞泥”、甚至 “飞模” 现象。主轴转速一般在 300800 r/min 之间。第12页/共74页第十二页，共74页。二、滚压成型(chngxng)2. 滚压成型(chngxng)的工艺参数控制 （3）主轴和滚压头的转速(zhun s)及其转速(zhun s)比的控制 转速比 （n1/n2）对制品

11、的成型质量影响很大，这决定着模型和滚压头两者之间的速度差。实践证明，若速度比太小，则成型坯体致密度低、强度低，表面不光洁。反之则易出现卷泥、粘模等缺陷。实际生产中，转速及转速比都应根据产品的外形、几何尺寸、质量要求，坯料的性能，滚压头因素（材质、加热与否）、模型因素（材质、阳模或阴模）等各种因素，通过实验来确定。模型 滚压头 第13页/共74页第十三页，共74页。3.3 可塑成型(chngxng)三、挤压(j y)（出）成型挤出成型主要适用于管状、棒状、截面和中孔一致的制品的成型。坯体外形由挤出机机嘴的内表面(biomin)形状确定，坯体长度则根据尺寸要求进行切割。第14页/共74页第十四页，

12、共74页。3.3 可塑成型(chngxng)四、车坯成型(chngxng) 主要设备：立式或卧式车坯机；模具：金属(jnsh)车刀车坯成型适合用来成型外形复杂的圆柱状制品，如各种瓷质绝缘件。所采用的坯料为经真空练泥机挤出的塑性泥段。有湿式车坯和干式车坯二种。车坯成型 湿式车坯：坯料含水率1618%，成型坯体精度较差且易 变形，但刀具磨损小，无粉尘产生。 干式车坯：坯料含水率 611%，成型坯体精度高，但刀 具磨损大，粉尘大。第15页/共74页第十五页，共74页。3.3 可塑成型(chngxng)五、塑压成型(chngxng) 系利用高强石膏模，采取强力压制的方法，迫使可塑泥料在模具中产生变形、

13、充填(chn tin)模腔、形成坯体的过程。适用于盘碟及其他扁平广口形制品的成型。第16页/共74页第十六页，共74页。3.3 可塑成型(chngxng)六、注塑成型(chngxng) 注塑成型又称注射成型，是一种移植于塑料工业中的成型方法，用于成型各种形状复杂的工程陶瓷，其坯料主要(zhyo)由瘠性物料和有机添加剂配制而成，其中添加剂包括粘结剂、增塑剂、润滑剂等。模具调整 注射成型 模具冷却 脱模取坯 第17页/共74页第十七页，共74页。注塑成型(chngxng)工艺流程： 原料粉添加剂柱塞式预塑式螺旋直列式加热混练加热挤压制粒机混练机低温粉碎用辊机低温挤压成薄片粒状粉料注射成形机一次成型

14、坯 脱 脂烧 结成 品3.3 可塑成型(chngxng)六、注塑成型(chngxng)第18页/共74页第十八页，共74页。3.3 可塑成型(chngxng)七、轧膜成型(chngxng) 压膜成型是一种用于成型薄片型特种陶瓷器件（如片状电容器、电路基片）的可塑成型方法。其坯料也是由瘠性物料和有机添加剂配制而成，其中添加剂主要是粘结剂、增塑剂等。坯料一般要经过(jnggu)两次辊轧，即先后经过(jnggu)粗轧和精轧，轧成薄膜后再进行冲片成型。 轧膜成型适于轧制 1mm以下的坯片，通常是 0.15mm左右，最薄可达 0.05mm。第19页/共74页第十九页，共74页。3.3 可塑成型(chng

15、xng)八、其他(qt)手工可塑成型方法1. 雕塑(dio s) 镂空雕塑雕塑一般雕塑镂空雕塑堆贴雕塑第20页/共74页第二十页，共74页。3.3 可塑成型(chngxng)八、其他手工可塑成型(chngxng)方法 堆贴雕塑(dio s)1. 雕塑 第21页/共74页第二十一页，共74页。 围筑塑造是以泥条按照设想中的雕塑外形形体(xngt)变化，一圈圈围着筑起造型。传统工艺是多用此法做规则的器皿造型，称之为“泥条盘筑”。3.3 可塑成型(chngxng)八、其他(qt)手工可塑成型方法2. 盘筑（围筑）塑形 第22页/共74页第二十二页，共74页。3.3 可塑成型(chngxng)八、其他

16、手工(shugng)可塑成型方法2. 盘筑（围筑）塑形 第23页/共74页第二十三页，共74页。3.3 可塑成型(chngxng)八、其他手工(shugng)可塑成型方法3. 拉坯成型(chngxng) 拉坯成型法是在辘轳盘轮上，用手制作各种陶瓷器形的一种成型方法。其主要工艺是将揉好的泥料放在辘轳盘托中间，当轮盘快速转动时，双手按泥，轮盘上的泥料在离心力和人手的作用而成圆柱体，然后依据所需的形态，制成坯胎器型。用拉坯的方法可以制作圆形、弧型等浑圆的造型，比如碗、罐、坛子等，其特点是作品挺拔、规整，器物的表面会留下一道道旋转的纹路。 第24页/共74页第二十四页，共74页。3.3 可塑成型(ch

17、ngxng)八、其他(qt)手工可塑成型方法3. 拉坯成型(chngxng) 第25页/共74页第二十五页，共74页。在手捏成型中，由于(yuy)坯壁薄厚不易控制，一般仅限于小型工艺品。 4.4.手捏成型(chngxng) (chngxng) 3.3 可塑成型(chngxng)八、其他手工可塑成型方法第26页/共74页第二十六页，共74页。3.4 注浆成型(chngxng)一、 基本(jbn)注浆方法 1. 空心(kng xn)注浆（单面吃浆） 特点：无模芯，单面吃浆，有余浆倒出。坯体外形决定于模型的工作面，其壁厚取决于模型吃浆时间。适用于成型小型薄壁制品，如花瓶、杯子、坩埚等。 对泥浆性能的

18、要求：含水率适当高些。泥浆比重一般为 1.80，有时也有控制在 1.821.84 之间者（卫生瓷）。 第27页/共74页第二十七页，共74页。3.4 注浆成型(chngxng)一、 基本(jbn)注浆方法 2. 实心(shxn)注浆 （双面吃浆） 特点：有模芯，双面吃浆，无余浆倒出。坯体外形决定于外模工作面，内形决定于内模（模芯）工作面。其壁厚由模腔决定。适于成型大型厚壁制品，或内外表面形状不同、花纹各异的制品。 对泥浆性能的要求：在保持良好流动性的前提下含水率适当低些。泥浆比重一般为 1.80。操作基本要求：注浆速度不能太快；注意防漏；适时补浆。第28页/共74页第二十八页，共74页。3.4

19、 注浆成型(chngxng)一、 基本(jbn)注浆方法 对模型的要求(yoqi)：干燥程度适中（4% w 13%），且各部位的干燥程度要一致，工作面光洁。 3. 注浆成型操作 （1）工艺流程 泥浆注浆前的处理注 浆 泥浆注浆前的处理 （注浆）坯体硬化 脱 模 模型烘干 清 理 刷 水 模型组装 一次修坯 粘接、打眼 干 燥 二次修坯 抹 水 送施釉工段 （2）成型操作 A. 模型处理 第29页/共74页第二十九页，共74页。3.4 注浆成型(chngxng)一、 基本(jbn)注浆方法 A. 模型(mxng)处理 a.模型烘干模型烘干 通常情况下，石膏模的使用温度应保持在通常情况下，石膏模的

20、使用温度应保持在 25 左右。夏季不可用太左右。夏季不可用太热的模具，冬季应维持在热的模具，冬季应维持在 20 以上。以上。模型烘干时，车间温度控制模型烘干时，车间温度控制 2835 ，相对湿度，相对湿度 5070%。如设烘房，。如设烘房，其中温度其中温度 6065 。模型烘干时，要整套组装进行干燥，不可拆开单件干燥，以防变形。模型烘干时，要整套组装进行干燥，不可拆开单件干燥，以防变形。另外要注意把模型底部垫平、放稳。另外要注意把模型底部垫平、放稳。b. 模型清理 c. 刷水。刷水之目的在于调整模型各部位的吃浆能力。模型各部位要求的刷水轻重程度不一，由操作者根据模型的新旧、干湿程度来掌握。 第

21、30页/共74页第三十页，共74页。一、 基本(jbn)注浆方法 d. 组装(z zhun)。组装(z zhun)时要卡紧、扣牢、合严，垫平放稳。 B. 泥浆浇注(jio zh)前的处理 泥浆浇注前的处理包括搅拌、过筛、除铁、比重调整、真空脱气。泥浆浇注前的处理包括搅拌、过筛、除铁、比重调整、真空脱气。6-真空泵 7-模型组 第31页/共74页第三十一页，共74页。3.4 注浆成型(chngxng)一、 基本(jbn)注浆方法 C. 注浆过程(guchng)操作 a. 注浆 b. 吃浆。吃浆过程中要注意检查模型有无跑漏浆的现象，注意补充泥浆。 普通注浆法压力注浆法真空注浆法离心注浆法 简易高位

22、压力注浆法空气压力管道注浆法微压注浆中压注浆高压注浆或 目前，普遍采用的是空压管道注浆法。 c. 放浆。大多采取真空回浆。注意两点：i) 放浆前打开气眼；ii) 放浆速度不能太快，以免模内产生过大负压；iii) 余浆要放净，以免坯体底部过厚和干燥时开裂。 第32页/共74页第三十二页，共74页。3.4 注浆成型(chngxng)一、 基本(jbn)注浆方法 C. 注浆过程(guchng)操作 D. 脱模坯件的处理 d. 坯体硬化 a. 一次修坯（湿修）。所用刀具要锋利，削割时不要来回走刀。削割之后的部位应用手沾水抹一下。 另外，湿修还包括扎眼。操作要点：掌握好坯体的干湿程度；扎子要锋利，且要沾

23、水扎眼；定位要准确；扎完后也要用手沾水抹一下。 e. 脱模。对于实心注浆，应先拆模芯再拆外模。脱模动作要轻、要稳。 b. 粘接。操作要点：掌握好制品各组件的干湿程度基本一致；调好粘接用泥浆（d2.0）；对接两组件时不可用力太大，以免结合面上的泥浆被全部挤出。 第33页/共74页第三十三页，共74页。3.4 注浆成型(chngxng)一、 基本(jbn)注浆方法 D. 脱模坯件的处理(chl) c. 二次修坯（干修） 轻刮、细打磨。要求也是所用刀具要锋利，削割时不要来回走刀。d. 抹水 目的是擦去砂纸痕、刮刀痕迹及浮尘，使表面光洁，增强施釉时釉浆的附着力。 二、 强化注浆方法 强化注浆是在注浆过

24、程中人为地施加外力，加快模型的吃浆速度或水分过滤速度，使成坯周期明显缩短，坯体质量明显改善。1. 真空注浆 2. 离心注浆 模型的旋转速度一般不超过 100 r/min. 第34页/共74页第三十四页，共74页。3.4 注浆成型(chngxng)二、 强化(qinghu)注浆方法 系通过提高注浆时的泥浆压力来加速水分(shufn)的扩散和坯体形成的成型工艺方法。3. 压力注浆 一般地，注浆成型时的泥浆压力越大，则成坯速度越快，生坯强度也越高。有试验结果表明，当泥浆压力从传统浇注的 0.025 MPa 增大到 0.4 MPa 时，浇注 8.5 mm 厚的坯体所需的时间，可从80 min减至 21

25、 min。而当压力增大到 4.0 MPa 以上后，由于坯体不断被压缩，坯体致密度已足够大，水分的扩散阻力已非常大，坯体的增厚速率就非常小了。因此，压力注浆的最大压力一般不超过 4.0 MPa 。压力注浆简易高位压力注浆：泥浆压力在 0.05MPa 以下。空气压力管道注浆：泥浆压力可达到 4 MPa。（1） 压力注浆的分类 第35页/共74页第三十五页，共74页。3.4 注浆成型(chngxng)二、 强化(qinghu)注浆方法 3. 压力(yl)注浆 微压注浆：注浆压力0.05 MPa，石膏模。中压注浆：注浆压力为 0.31.0 MPa, 强化石膏模或多孔 树脂模高压注浆：注浆压力为1.54

26、.0 MPa, 多孔树脂模。压力注浆（1） 压力注浆的分类 （2） 压力注浆成型机理 微压注浆是 “吸附成型”，中高压注浆则是 “压滤成型”泥浆注入模型后，用压缩空气对模具内的泥浆维持一定压力，使泥浆中的大部分水通过多孔模具被滤出，从而在短时间内形成所需厚度的坯体。另外，有时模具内还预埋了导水管，采用真空吸水，也可加速成坯速度。第36页/共74页第三十六页，共74页。3.4 注浆成型(chngxng)二、 强化(qinghu)注浆方法 （2） 压力注浆成型(chngxng)机理 高压注浆成型原理 模型组装 压力注浆（压力由小到大） 滤水成坯 脱模 第37页/共74页第三十七页，共74页。3.4

27、 注浆成型(chngxng)二、 强化(qinghu)注浆方法 中高压成型的优点： 生产效率高；劳动条件好，劳动强度小。 模型使用寿命长。 生坯(shn p)质量好，主要表现为密度大、强度高、脱模含水率低 （1720%）、干燥收缩小。 注浆成型工艺注浆成型工艺供浆压力供浆压力(MPa)注浆次数注浆次数(次次/天天)模型材质模型材质模型寿命模型寿命(次次)模型干燥模型干燥方式方式室内温度室内温度( ( )普通台架式注浆普通台架式注浆常压常压1 普通石膏模普通石膏模80自然干燥自然干燥昼：昼：2530夜：夜：3540普通组合立式浇注普通组合立式浇注0.010.212 强化石膏模强化石膏模80100

28、自然干燥自然干燥同上同上低压快排水注浆低压快排水注浆0.10.24内置排水网的内置排水网的高强石膏模高强石膏模120160压力排除压力排除模内水分模内水分2530中压注浆成型中压注浆成型0.30.515复合材料模复合材料模500700同上同上2530高压注浆成型高压注浆成型2.02.5812 次次/h多孔树脂模多孔树脂模10003000同上同上常温常温第38页/共74页第三十八页，共74页。3.4 注浆成型(chngxng)二、 强化(qinghu)注浆方法 （2） 压力(yl)注浆成型机理 微压注浆成型示意图模型组装 压力注浆（压力由泥浆槽液面高度决定） 模型吸浆成坯 脱模 坯体巩固（通入微

29、压空气） 第39页/共74页第三十九页，共74页。二、 强化(qinghu)注浆方法 （3） 影响(yngxing)压力注浆成型速度的因素 D = K t 1/2成坯速度(sd)： 注浆压力：压力4.0 MPa 后，成坯速度增加很小。 泥浆性能泥浆温度：温度40 后，成坯速度增加很小。 模具结构注浆压力成坯速度常数颗粒比表面积泥浆温度第40页/共74页第四十页，共74页。3.4 注浆成型(chngxng)三、 其他(qt)注浆成型方法 1. 热压铸成型(chngxng) 用于瘠性物料浆体的成型(chngxng)方法。广泛用于制造形状复杂、尺寸要求精确的工业陶瓷制品。 （1）概念：利用塑化剂的热

30、熔冷固的特点，将预烧结的原料粉末同熔化的塑化剂搅和，形成具有一定流动性的料浆，然后在热压铸机中将料浆铸满钢质模具，使之在钢模中冷却固化成型。 第41页/共74页第四十一页，共74页。三、 其他(qt)注浆成型方法 1. 热压铸成型(chngxng)（2）热压铸成型(chngxng)工艺流程细碎 过筛 烘干 称量 油 酸 石蜡 称量 熔融 加热搅拌成浆 浇注蜡饼 热压铸成型 脱模坯体 装钵入窑 排蜡 烧成 吸附剂Al2O3粉 坯料粉 预烧结 拣选 备 用 第42页/共74页第四十二页，共74页。三、 其他注浆成型(chngxng)方法 1. 热压铸成型(chngxng)A. 蜡浆制备(zhbi)

31、a. 坯料煅烧。采用热压铸成型的坯料都要预烧结，再粉碎成瓷粉配浆。预烧结的作用在于： i) 减少塑化剂的用量； ii) 减小制品的烧成收缩，保证产品的尺寸准确性。b. 坯料细碎。烧结后的坯料采取球磨机干磨细碎，干磨时加入适量的表面活性剂 油酸，以提高球磨效率 。 坯料的粉碎细度对热压铸成型有重大影响。其细度不宜太细，生产上一般控制为万孔筛余 23%。粉料太细，调浆时需要的石蜡量越多；若太粗则料浆的悬浮性不好。c. 瓷粉烘干。坯料的含水率对料浆性能及制品质量影响很大，一般要求瓷粉的含水率应 0.5%。第43页/共74页第四十三页，共74页。三、 其他(qt)注浆成型方法 1. 热压铸成型(chn

32、gxng)A. 蜡浆制备(zhbi)如果瓷粉吸附的水分太多，则一方面会妨碍石蜡与瓷粉的均匀分散，另外也会在与石蜡熔液接触时汽化，在料浆中形成气泡。常用塑化剂是石蜡，用量一般为 1216%。其优点在于：B. 塑化剂 i) 熔点低（5560 ），故成型温度不必太高，一般为 7080 。 ii) 石蜡熔体粘度低，调制的料浆流动性好；且冷却后坯体强度高，易脱模。 iii) 不与瓷粉发生化学反应。 iv) 来源丰富，价格较低。第44页/共74页第四十四页，共74页。三、 其他注浆成型(chngxng)方法 1. 热压铸成型(chngxng)C. 表面(biomin)活性剂 a. 加入表面活性剂的必要性：

33、瓷粉颗粒表面带有电荷，有极性、亲水；石蜡分子非极性、憎水亲油。故石蜡与瓷粉不易吸附，调成的料浆稳定性差。 i) 提高料浆的稳定性。表面活性剂分子由亲水基和亲油基组成，它们可分别与瓷粉颗粒和石蜡吸附。 ii) 降低瓷粉表面能，减弱其相互粘结的倾向。 b. 表面活性剂的作用： 瓷粉颗粒有极性、亲水；石蜡分子非极性、憎水亲油。故石蜡与瓷粉不易吸附，调成的料浆稳定性差。 常用的表面活性剂有油酸、硬脂酸、蜂蜡等，用量一般为 0.5%1.0%。第45页/共74页第四十五页，共74页。三、 其他(qt)注浆成型方法 1. 热压铸成型(chngxng)D. 热压铸成型的工艺(gngy)参数 a. 蜡浆温度。浆

34、温要根据制品的大小、形状的复杂程度来调节，一般控制为6575 。温度太高会使坯体冷却收缩太大；反之易使坯件表面欠光洁。 模具温度一般控制为 2030 。 b. 钢模温度。影响坯件的冷却固化速度，亦应根据制品的大小、厚薄、形状的复杂程度来调节。对大件、厚壁、形状复杂的制品，模具温度应适当高些。反之亦然。 c. 成型压力。成型压力大小与制品的几何形状、大小，料浆性能等有关，一般控制为 0.30.5 MPa。对小件、薄壁、形状简单的制品取低值（0.30.4 MPa）；反之取高值（0.40.5 MPa）。第46页/共74页第四十六页，共74页。三、 其他(qt)注浆成型方法 1. 热压铸成型(chng

35、xng)D. 热压铸成型的工艺(gngy)参数 d. 排蜡。 石蜡的熔融性质：熔融温度60100 ，体积膨胀78%，120 以上挥发。 低温排蜡的必要性防止坯体因石蜡迅速熔融而变形。 吸附剂的作用吸附熔融石蜡液，防止坯体变形。常用吸附剂：煅烧过的氧化铝、氧化镁、氧化硅或滑石粉。 排蜡温度：9001100 。在石蜡熔融温度（100 ）和挥发温度（150180 ）下一般要保温一定时间。第47页/共74页第四十七页，共74页。三、 其他(qt)注浆成型方法 2. 流延法成型(chngxng)（1）概念(ginin)。流延法主要用于制备超薄型瓷片，在电子陶瓷工业中广泛应用于生产电容器瓷片，厚、薄膜集成

36、电路基片等。膜片厚度可在 0.05 mm以下。第48页/共74页第四十八页，共74页。三、 其他注浆成型(chngxng)方法 2. 流延法成型(chngxng)（2）工艺流程(n y li chn)熟料粉料要求大部分颗粒3m，充分混合的料浆要进行除泡、真空脱气处理。使用前还要经过两层 40m 和 10m的滤网，以滤出个别团聚的大颗粒和未溶化的粘合剂。溶 剂混 磨烧结助剂细磨熟料抗聚凝剂除泡剂膜片烘干再混磨过滤真空除气增塑、润滑剂粘合剂卷轴待用流延成型第49页/共74页第四十九页，共74页。3.4 注浆成型(chngxng)三、 其他注浆成型(chngxng)方法 （3）影响(yngxing)

37、流延法成型的工艺因素2. 流延法成型塑化剂的浓度和用量。浓度过低，不能成型；反之，料浆表面易起皮，致使薄膜出现条纹。浓度一定时，用量多则薄膜强度大，但密度小，针孔多；用量少时则相反。料浆中的气泡含量。气泡的存在易使膜片出现针孔。干燥条件。干燥温度太低或时间太短，都会使薄膜强度低，不易脱模。若干燥温度太高或时间太长，则会使薄膜发脆。因此，干燥温度应控制在料浆中所含溶剂的沸点以下。第50页/共74页第五十页，共74页。釉面广场砖釉面广场砖 外墙砖外墙砖 3.5 压制(yzh)成型一、 普通(ptng)压制法成型 第51页/共74页第五十一页，共74页。 （一）粉料的致密(zhm)化过程1. 密度(

38、md)的变化坯体密度随成型压力(yl)的变化（对于塑性粉料，图中阶段2是极不明显的，几乎不存在。）阶段1：松散堆积的粉料在外压作用下，迅速填充空隙，使密度迅速增大。阶段2：压力增大，但未达到颗粒的极限变形压力，还不足以使颗粒产生严重的变形或断裂，不能形成面面接触，故密度增大缓慢。一、 普通压制法成型 坯体密度阶段3：当压力增大超过颗粒的极限变形压力后，将使颗粒产生严重的变形或断裂，形成面面接触，甚至再次进行一定程度的位移、重排，使坯体中的残留空隙基本得以排除，从而在此引起坯体密度的显著增大。第52页/共74页第五十二页，共74页。（一）粉料的致密(zhm)化过程2. 强度(qingd)的变化坯

39、体强度与成型压力(yl)的关系成型压力坯体强度123阶段1：虽然此阶段坯体的气孔率减小，密度明显增大，但坯体颗粒仍未发生足够的变形，故颗粒间的接触面积仍小，坯体强度不大。阶段2：由于压力增大，颗粒变形严重，接触面积大大增加，故坯体强度也增加迅速。阶段3：坯体密度趋于稳定，故强度变化也逐渐趋于稳定。不言而喻，坯体的强度和密度是正比关系：SD第53页/共74页第五十三页，共74页。 （一）粉料的致密(zhm)化过程3. 坯体中的压力(yl)分布（密度差别）单面加压时皮体内部的压力分布情况示意图压制成型时，由于粉料颗粒间的内摩擦力，以及粉料和模壁间的外摩擦力的存在，会造成成型压力的损失，从而造成坯体

40、中压力分布(fnb)的不均匀，最终造成坯体的密度不均匀。而且，制品的高径比（H/D）越大，这种不均匀性越严重。 坯体各部位的的密度如果相差太大，则在干燥和烧成时容易因收缩不一致而产生变形。一、 普通压制法成型 第54页/共74页第五十四页，共74页。 （二）影响(yngxing)压制成型坯体质量的因素1. 成型(chngxng)压力 成型压力的确定，一要考虑坯料的性能，二要考虑坯体的大小、形状及厚薄，以及(yj)坯体的质量（强度）要求。压制成型时所施加的压力主要用于克服以下两个阻力： （1）粉料的内摩擦力和使粉料变形的阻力； （2）粉料与模壁的摩擦力（外摩擦力）。2. 加压方式单面加压双面同时

41、加压双面先后加压各方均匀加压第55页/共74页第五十五页，共74页。3. 加压速度(sd)及次数“一轻、二重(r zhn)、三加压、慢提起”4. 添加剂的作用(zuyng)在粉料中加入适当的润滑剂，可以减小颗粒的内摩擦力及其与模壁间的外摩擦力，增强颗粒间的粘结力，从而提高坯体的强度和密度，并改善其均匀性。5. 粉料的工艺性能。 （二）影响压制成型坯体质量的因素一、 普通压制法成型 在没有润滑剂的情况下，模壁摩擦力（外摩擦力）的压力损失很大，可达6090%。加入润滑剂能够改善这一现象。第56页/共74页第五十六页，共74页。3.5 压制(yzh)成型二、 等静压成型(chngxng) 1. 概念

42、(ginin) 2. 分类： 等静压成型 常温等静压成型 高温等静压成型 湿袋法 干袋法 湿袋法干袋法第57页/共74页第五十七页，共74页。3.5 压制(yzh)成型二、 等静压成型(chngxng) 3. 常温等静压成型(chngxng)过程 a) 装模；b) 封闭模具；c) 放入高压容器；d) 加压；e) 取模第58页/共74页第五十八页，共74页。3.5 压制(yzh)成型二、 等静压成型(chngxng) 3. 常温(chngwn)等静压成型过程 第59页/共74页第五十九页，共74页。3.5 压制(yzh)成型二、 等静压成型(chngxng) 3. 常温(chngwn)等静压成型

43、过程 （1）备料。通常采取喷雾干燥制粉，粉料的含水率一般3%。水分太高，不易排出空气，且易产生分层。（2）装料。通常采取振动装料法，以期获得高的堆积密度。（3）加压。根据粉料的性能选择适当的成型压力，陶瓷坯体的成型压力一般为 70150 MPa。塑性料多时取较低值，反之取较高值。（4）降压取坯。注意避免压力突然大幅降低，致使坯体胀裂。 对模具的要求：弹性好，有一定强度，（长期与液体介质接触）性能稳定。常用材料有耐油橡胶、硅橡胶、聚氨酯等。第60页/共74页第六十页，共74页。3.5 压制(yzh)成型二、 等静压成型(chngxng) 对液体介质(jizh)的要求：润滑性好，腐蚀性小，压缩系数

44、小。常用材料有甘油、刹车油、钉子油、或水（加防锈剂）等。4. 常温等静压成型的优缺点 （1）可以压制普通成型方法无法成型的制品，且坯体密度大而均匀，强度大，收缩小。（2）成型压力容易控制。（3）对粉料性能（如粒度、结合性）要求低。（4）模具制作方便，成本低。（5）设备投资大；生产效率较低；操作技术及安全防护方面的要求高。第61页/共74页第六十一页，共74页。3.6 成型(chngxng)模具一、 石膏(shgo)模 石膏(shgo)模： 可塑、注浆成型金属模： 压制、可塑（挤制）、热压铸成型塑料模： 可塑、中高压注浆、等静压成型（一）天然石膏的性质成型模具 1. 石膏石。 CaSO4 2H2

45、O, 单晶呈板状，聚合体常呈纤维状、片状。纯者无色透明，或为白色，但常因含杂质而呈各种颜色。硬度1.52.0，密度 2.32.37 g/cm3。 2. 石膏的加热变化CaSO4 2H2OCaSO4 H2O + H2OCaSO4 + H2O123212125170180第62页/共74页第六十二页，共74页。3.6 成型(chngxng)模具一、 石膏(shgo)模 CaSO4 2H2O-CaSO4 H2O12-CaSO4-CaSO4-CaSO4 H2O12-CaSO4-CaSO4 CaSO4不溶硬石膏-可溶硬石膏-可溶硬石膏-脱水半水石膏-脱水半水石膏-半水石膏-半水石膏125，0.20.3M

46、Pa125蒸煮干炒吸湿 190210吸湿 170180200200400750400750第63页/共74页第六十三页，共74页。3.6 成型(chngxng)模具一、 石膏(shgo)模 （一）天然石膏(shgo)的性质3. 半水石膏的性质 性性 质质-半水石膏半水石膏-半水石膏半水石膏密度密度/(g/cm3)2.722.732.672.68水化速度水化速度/min1720712标准稠度下的膏水比标准稠度下的膏水比100: (4555)100: (7080)成坯速度成坯速度/(cm/5min)2.52.6模具表面显微硬度模具表面显微硬度/MPa3.472.15模具抗折强度模具抗折强度/MPa

47、2.941.47模具抗拉强度模具抗拉强度/MPa1.763.23 (3 days)2.454.90 (7 days)0.78 (3 days)1.57 (7 days)因此，-半水石膏被称之为高强石膏。第64页/共74页第六十四页，共74页。3.6 成型(chngxng)模具一、 石膏(shgo)模 （一）天然石膏(shgo)的性质 影响-半水石膏质量性能的因素：蒸气压力；蒸压时间；蒸压温度、干燥时间及温度（200240 ）。 影响-半水石膏质量性能的主要因素：炒制温度；炒制时间；翻炒的均匀性等。（二）石膏模型的制作 制作流程： 制好的半水石膏粉不能露天或长期（6个月以上）存放，以免吸潮失去胶

48、凝性。也不宜立即使用，否则浇注时易产生较多气泡。一般存放 28天后使用较好。原胎凹模（种模）凸模（母模）（浇注）工作模拆模修整干燥备用 主模和模套第65页/共74页第六十五页，共74页。3.6 成型(chngxng)模具一、 石膏(shgo)模 （二）石膏模型(mxng)的制作由模套(1)和主模(2) 浇注工作模（3）主模和模套的制造第66页/共74页第六十六页，共74页。3.6 成型(chngxng)模具一、 石膏(shgo)模 （二）石膏模型(mxng)的制作上述各模种的制作皆涉及一系列的设计、制作及处理工艺过程，每一模种的制造质量无疑会影响下一级模种的质量，从而最终将影响工作模的质量。以

49、下是关于工作模的制作工艺技术。 1. 母模的处理- 母模是用以浇注主模和模套的（见上图），而主模和模套组装在一起即可浇注工作模。因此，母模的工作面形状与工作模相同，也和产品外形一致，其尺寸则要根据坯体的总收缩率和加工余量适当放大。- 制好的母模工作表面常涂覆一层虫胶片的酒精溶液；使用时，其工作面还要刷一层隔离剂，如花生油、肥皂水，以利于脱模 。- 制母模用的材料有多种选择，如金属锡、橡胶、塑料、玻璃钢等。第67页/共74页第六十七页，共74页。3.6 成型(chngxng)模具一、 石膏(shgo)模 （二）石膏(shgo)模型的制作2. 石膏浆的调制 （1）调和水量。一般注浆成型用石膏模型的膏水比为 100：（7090）；可塑成型用石膏模型的膏水比为 100 : (6070)。 （2）加水方式。石膏粉 水搅拌 （4）真