Технологический процесс изготовления керамических изделий

Технологический процесс изготовления керамических изделий состоит из следующих последовательно осуществляемых операций:

• изготовление керамической массы;
• формование изделий;
• сушка отформованного изделия и спекание его, в результате которого глиняная масса приобретает камнеподобный вид;
• обжиг;
• охлаждение;
• обработка;
• сборка;
• контроль качества;
• маркировка;
• упаковка.

Керамическую массу готовят в виде водных или органических суспензий. Приготовленная масса обладает высокой пластичностью, что обеспечивает формообразование.

Формование изделия осуществляется вручную (пластическое формование – гончарное дело) или машинным способом. Эта операция может осуществляться методом литья в гипсовую форму, тромбованием в форму, прессованием, протяжкой, выдавливанием через мундштук (экструзией).

Аппаратурно-технологическое оформление этих процессов такое же, как при производстве изделий из пластмасс и металлов соответствующим методом.

Сушка осуществляется с целью удаления излишка влаги из массы, что снижает пластичность материала и повышает формоустойчивость изготовленных изделий. При сушке наблюдается значительная объемная усадка.

Это обстоятельство следует учитывать при проектно-конструкторской проработке изделия, выборе технологического режима его изготовления. Сушат изделие при температуре 40–60 ^◦С. Продолжительность сушки колеблется от 1 до 10 суток в зависимости от типа керамической массы и толщины изделия.

Обжиг отформованных и просушенных изделий проводят в специальных печах при температуре 1000–2000 ^◦С в зависимости от типа керамики для снятия остаточных внутренних напряжений. При этом режим нагрева, выдержки изделия при заданной температуре и охлаждения строго выдерживается.

Продолжительность обжига зависит от толщины изделия. Несоблюдение режима обжига может привести к самопроизвольному разрушению изделия в результате высоких внутренних напряжений.

В процессе обжига также наблюдаются усадочные явления, но меньшие, чем при сушке.

Обработка. При необходимости силикатные материалы можно подвергать механической обработке (точению, сверлению, фрезерованию) с применением абразивного и алмазного инструмента.

Перспективными являются лучевая (лазерная) обработка изделий и с помощью ультразвука. При производстве оптических стекол используется полирование с применением паст и других средств.

Сборка. Все силикатные материалы можно соединять клеевым способом. Для склеивания и приклеивания силикатных материалов к другим материалам (металлу, пластмассам) применяют цементы и различные вяжущие (клеевые) композиции на основе синтетических смол (например, арзалиты).

Контроль качества, маркировку и упаковку осуществляют в соответствии с требованиями государственного стандарта на изделие.