陶瓷生產(chǎn)技術(shù)及設(shè)備3實用教案

1、3.2 成型方法的分類(fn li)與選擇二、成型(chngxng)方法的選擇選擇成型(chngxng)方法時，要從下列幾方面來考慮： （1）產(chǎn)品的形狀、大小、厚薄等。 （2）坯料的工藝性能。 （3）產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量要求。 （4）成型設(shè)備要簡單，勞動強度要小，勞動條件要好。 （5）技術(shù)指標(biāo)要高，經(jīng)濟(jì)效益要好。 成型方法選擇的基本出發(fā)點：制品的外形、坯體的質(zhì)量要求、坯料的工藝性能、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。 第1頁/共73頁第一頁，共73頁。3.3 可塑成型(chngxng) 可塑法成型是基于(jy)坯料具有一定的可塑性進(jìn)行的。 成型性能好的泥料應(yīng)該具有一個較高的屈服值y和足夠(zgu)大的p 值。前

2、者可以防止剛剛成型好的坯體因偶然的外力作用產(chǎn)生變形；后者可以保證泥料在成型過程中變形雖大、但又不易產(chǎn)生開裂。oA第2頁/共73頁第二頁，共73頁。3.3 可塑成型(chngxng)一、旋壓成型(chngxng) 利用靜止的樣板刀和旋轉(zhuǎn)的石膏(shgo)模來完成的成型方法。 多余坯料 樣板刀之刀刃線由制品坯體形狀決定；刀口一般要求 3040角；刀口不能是鋒利尖角，而應(yīng)成寬為 12 mm的平面。第3頁/共73頁第三頁，共73頁。3.3 可塑成型(chngxng)一、旋壓成型(chngxng)多余坯料 工藝特點：（1）樣板刀對坯料的正壓力小，故生坯致密度較低，強度較小，容易(rngy)變形。（2）模

3、型轉(zhuǎn)速決定于制品的形狀和大小尺寸。深腔、直徑小的制品采取陰模成型時，轉(zhuǎn)速可高些；反之則應(yīng)降低轉(zhuǎn)速。 旋壓成型對坯料的要求是：含水率高些且均勻，屈服值較低；坯料組成均勻、結(jié)構(gòu)一致，可塑性良好。一般采取的主軸轉(zhuǎn)速為 230400 r/min。坯料的含水率為 2126%。 旋壓成型優(yōu)點是：設(shè)備簡單，適應(yīng)性強，可旋制大而深的制品。缺點是：坯體成型質(zhì)量較差，成品率低；勞動強度較大，操作技術(shù)要求高；模型消耗大。第4頁/共73頁第四頁，共73頁。3.3 可塑成型(chngxng)二、滾壓成型(chngxng) 滾壓成型由旋壓成型發(fā)展而來，克服了旋壓成型的諸多缺點，生產(chǎn)效率高，坯體成型質(zhì)量好，是目前采用最普遍

4、(pbin)的日用陶瓷成型方法。第5頁/共73頁第五頁，共73頁。3.3 可塑成型(chngxng)二、滾壓成型(chngxng)1. 滾壓成型(chngxng)特點 （1）模型和滾壓頭分別繞各自的軸線以速度 v1 和 v2 同向旋轉(zhuǎn)。（2）滾壓頭對泥料同時實現(xiàn)了“滾（碾）” 和 “壓” 的作用，滾壓時坯料均勻展開，受力由小到大，緩和而均勻，成型坯體中殘存應(yīng)力小，坯體組織結(jié)構(gòu)均勻。（3）滾壓頭與泥料的接觸面積大，壓力也較大，受壓時間長，故成型坯體的密度大、強度高，不易變形。（4）要求坯料含水率低些，較高的屈服值y和足夠大的變形量p，可塑性要好。 熱滾壓概念滾壓頭加熱溫度約 120.第6頁/共7

5、3頁第六頁，共73頁。3.3 可塑成型(chngxng)二、滾壓成型(chngxng)2. 滾壓頭 滾壓頭的設(shè)計(shj)對滾壓成型的操作和坯體成型質(zhì)量至關(guān)重要。對滾壓頭設(shè)計(shj)的要求包括：（1）能形成制品所要求的形狀和尺寸，成坯質(zhì)量好。 （2）滾壓時有利于泥料的鋪展和余泥的排出。（3）使用壽命長，有適當(dāng)?shù)谋砻嬗捕群痛植诙龋ㄓ欣趯δ嗔线M(jìn)行有效的碾壓）。（4）制造、維修、調(diào)整、裝卸方便。（5）材料來源容易，價格便宜。第7頁/共73頁第七頁，共73頁。3.3 可塑成型(chngxng)二、滾壓成型(chngxng)2. 滾壓頭 滾壓頭設(shè)計的關(guān)鍵參數(shù)(cnsh)是傾角 ，即滾壓頭中心線與模型

6、中心線（主軸中心線）之夾角。 小，則滾頭直徑和體積就大（圖 a），滾壓時泥料受壓面積大、所受壓力大。但如 過小，會使?jié)L壓時排泥困難，坯體干燥時不易脫模。 大，則滾頭直徑和體積小（圖 b），滾壓時泥料所受壓力較小，但排泥容易。如 過大，則易造成坯體底部不平整、坯體致密度差等缺陷。第8頁/共73頁第八頁，共73頁。3.3 可塑成型(chngxng)二、滾壓成型(chngxng)2. 滾壓頭 因此，傾角 要根據(jù)產(chǎn)品外形的大小、坯料性能、滾壓頭和主軸的轉(zhuǎn)速等因素確定。制品直徑大時，傾角 應(yīng)適當(dāng)大些，反之亦然。深體制品成型(chngxng)時，甚至使傾角 = 0 （如圖c所示）.滾壓成型的傾角 一般取

7、1530。（c）第9頁/共73頁第九頁，共73頁。二、滾壓成型(chngxng)2. 滾壓成型的工藝(gngy)參數(shù)控制 （1）對坯料(p lio)性能的要求 加工用于滾壓成型的泥料，要充分考慮滾壓成型的實際情況，即陽?；蜿幠＃焕淠；驘崮＃约爸破反笮〖稗D(zhuǎn)速等。各種滾壓成型情況對泥料性能的要求是不同的。 滾壓成型對泥料性能的總體要求是：可塑性好；屈服值y高些，最大變形量p大些 ；含水率適當(dāng)（一般控制為 1926%）。陽模滾壓陽模滾壓陰模滾壓陰模滾壓冷模滾壓冷模滾壓熱模滾壓熱模滾壓可塑性要好，可塑性要好，含水率較低，含水率較低，且最大變形量且最大變形量大些。大些。與陽模滾壓相比，可與陽模滾壓相比

8、，可塑性可差些，含水率塑性可差些，含水率可高些，最大變形量可高些，最大變形量大些。大些。含水率應(yīng)低些含水率應(yīng)低些而可塑性要良而可塑性要良好。好。對泥料的可塑對泥料的可塑性和含水率要性和含水率要求不嚴(yán)格。求不嚴(yán)格。大件制品成型時，泥料水分含量要低些；小件制品成型時，泥料水分含量要高些。滾頭轉(zhuǎn)速高時，水分要低些；滾頭轉(zhuǎn)速低時，泥料含水率可高些。第10頁/共73頁第十頁，共73頁。二、滾壓成型(chngxng)2. 滾壓成型的工藝參數(shù)(cnsh)控制 （2）滾壓過程(guchng)控制 整個滾壓成型過程很短，短則幾秒鐘，長則十幾秒。但大致可分為三個階段，操作要求各不相同：a) 初始加壓階段：動作要輕

9、，壓泥速度要適當(dāng)慢。b) 壓延階段：動作要重且施壓均勻。c) 滾頭抬離階段：緩慢減輕滾壓頭所施壓力，適時抬離坯體。 （3）主軸和滾壓頭的轉(zhuǎn)速及其轉(zhuǎn)速比的控制 主軸和滾壓頭的轉(zhuǎn)速及其轉(zhuǎn)速比對制品的成型質(zhì)量和成型效率影響極大。轉(zhuǎn)速快，則產(chǎn)量高。但轉(zhuǎn)速太快時會發(fā)生 “飛泥”、甚至 “飛?！?現(xiàn)象。主軸轉(zhuǎn)速一般在 300800 r/min 之間。第11頁/共73頁第十一頁，共73頁。二、滾壓成型(chngxng)2. 滾壓成型的工藝(gngy)參數(shù)控制 （3）主軸(zhzhu)和滾壓頭的轉(zhuǎn)速及其轉(zhuǎn)速比的控制 轉(zhuǎn)速比 （n1/n2）對制品的成型質(zhì)量影響很大，這決定著模型和滾壓頭兩者之間的速度差。實踐證明

10、，若速度比太小，則成型坯體致密度低、強度低，表面不光潔。反之則易出現(xiàn)卷泥、粘模等缺陷。實際生產(chǎn)中，轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)速比都應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的外形、幾何尺寸、質(zhì)量要求，坯料的性能，滾壓頭因素（材質(zhì)、加熱與否）、模型因素（材質(zhì)、陽?；蜿幠＃┑雀鞣N因素，通過實驗來確定。模型 滾壓頭 第12頁/共73頁第十二頁，共73頁。3.3 可塑成型(chngxng)三、擠壓(j y)（出）成型擠出成型主要適用(shyng)于管狀、棒狀、截面和中孔一致的制品的成型。坯體外形由擠出機機嘴的內(nèi)表面形狀確定，坯體長度則根據(jù)尺寸要求進(jìn)行切割。第13頁/共73頁第十三頁，共73頁。3.3 可塑成型(chngxng)四、車坯成型(chngx

11、ng) 主要設(shè)備：立式或臥式車坯機；模具：金屬(jnsh)車刀車坯成型適合用來成型外形復(fù)雜的圓柱狀制品，如各種瓷質(zhì)絕緣件。所采用的坯料為經(jīng)真空練泥機擠出的塑性泥段。有濕式車坯和干式車坯二種。車坯成型 濕式車坯：坯料含水率1618%，成型坯體精度較差且易 變形，但刀具磨損小，無粉塵產(chǎn)生。 干式車坯：坯料含水率 611%，成型坯體精度高，但刀 具磨損大，粉塵大。第14頁/共73頁第十四頁，共73頁。3.3 可塑成型(chngxng)五、塑壓成型(chngxng) 系利用高強石膏模，采取強力壓制的方法，迫使可塑泥料在模具中產(chǎn)生變形、充填模腔、形成坯體的過程。適用(shyng)于盤碟及其他扁平廣口形制

12、品的成型。第15頁/共73頁第十五頁，共73頁。3.3 可塑成型(chngxng)六、注塑成型(chngxng) 注塑成型又稱注射成型，是一種(y zhn)移植于塑料工業(yè)中的成型方法，用于成型各種形狀復(fù)雜的工程陶瓷，其坯料主要由瘠性物料和有機添加劑配制而成，其中添加劑包括粘結(jié)劑、增塑劑、潤滑劑等。模具調(diào)整 注射成型 模具冷卻 脫模取坯 第16頁/共73頁第十六頁，共73頁。注塑成型(chngxng)工藝流程： 原料粉添加劑柱塞式預(yù)塑式螺旋直列式加熱混練加熱擠壓制粒機混練機低溫粉碎用輥機低溫擠壓成薄片粒狀粉料注射成形機一次成型坯 脫 脂燒 結(jié)成 品3.3 可塑成型(chngxng)六、注塑成型(

13、chngxng)第17頁/共73頁第十七頁，共73頁。3.3 可塑成型(chngxng)七、軋膜成型(chngxng) 壓膜成型是一種用于成型薄片型特種陶瓷器件（如片狀電容器、電路基片）的可塑成型方法。其坯料也是由瘠性物料和有機添加劑配制而成，其中添加劑主要(zhyo)是粘結(jié)劑、增塑劑等。坯料一般要經(jīng)過兩次輥軋，即先后經(jīng)過粗軋和精軋，軋成薄膜后再進(jìn)行沖片成型。 軋膜成型適于軋制 1mm以下的坯片，通常是 0.15mm左右，最薄可達(dá) 0.05mm。第18頁/共73頁第十八頁，共73頁。3.3 可塑成型(chngxng)八、其他手工可塑成型(chngxng)方法1. 雕塑(dio s) 鏤空雕塑雕

14、塑一般雕塑鏤空雕塑堆貼雕塑第19頁/共73頁第十九頁，共73頁。3.3 可塑成型(chngxng)八、其他(qt)手工可塑成型方法 堆貼雕塑(dio s)1. 雕塑 第20頁/共73頁第二十頁，共73頁。圍筑塑造是以泥條按照設(shè)想中的雕塑(dio s)外形形體變化，一圈圈圍著筑起造型。傳統(tǒng)工藝是多用此法做規(guī)則的器皿造型，稱之為“泥條盤筑”。3.3 可塑成型(chngxng)八、其他手工(shugng)可塑成型方法2. 盤筑（圍筑）塑形 第21頁/共73頁第二十一頁，共73頁。3.3 可塑成型(chngxng)八、其他(qt)手工可塑成型方法2. 盤筑（圍筑）塑形 第22頁/共73頁第二十二頁，共

15、73頁。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) 拉坯成型法是在轆轤盤輪上，用手制作各種陶瓷器形的一種成型方法。其主要工藝是將揉好的泥料放在轆轤盤托中間，當(dāng)輪盤快速轉(zhuǎn)動時，雙手按泥，輪盤上的泥料在離心力和人手的作用而成圓柱體，然后依據(jù)所需的形態(tài)，制成坯胎器型。用拉坯的方法可以制作圓形、弧型等渾圓的造型，比如碗、罐、壇子等，其特點是作品挺拔、規(guī)整，器物的表面會留下一道道旋轉(zhuǎn)的紋路。 第23頁/共73頁第二十三頁，共73頁。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) 第

16、24頁/共73頁第二十四頁，共73頁。在手捏成型(chngxng)中，由于坯壁薄厚不易控制，一般僅限于小型工藝品。 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25頁/共73頁第二十五頁，共73頁。3.4 注漿成型(chngxng)一、 基本(jbn)注漿方法 1. 空心(kng xn)注漿（單面吃漿） 特點：無模芯，單面吃漿，有余漿倒出。坯體外形決定于模型的工作面，其壁厚取決于模型吃漿時間。適用于成型小型薄壁制品，如花瓶、杯子、坩堝等。 對泥漿性能的要求：含水率適當(dāng)高些。泥漿比重一般為 1.80，有時也有控制在 1.82

17、1.84 之間者（衛(wèi)生瓷）。 第26頁/共73頁第二十六頁，共73頁。3.4 注漿成型(chngxng)一、 基本(jbn)注漿方法 2. 實心(shxn)注漿 （雙面吃漿） 特點：有模芯，雙面吃漿，無余漿倒出。坯體外形決定于外模工作面，內(nèi)形決定于內(nèi)模（模芯）工作面。其壁厚由模腔決定。適于成型大型厚壁制品，或內(nèi)外表面形狀不同、花紋各異的制品。 對泥漿性能的要求：在保持良好流動性的前提下含水率適當(dāng)?shù)托Ｄ酀{比重一般為 1.80。操作基本要求：注漿速度不能太快；注意防漏；適時補漿。第27頁/共73頁第二十七頁，共73頁。3.4 注漿成型(chngxng)一、 基本(jbn)注漿方法 對模型的要求：

18、干燥程度適中（4% w 13%），且各部位(bwi)的干燥程度要一致，工作面光潔。 3. 注漿成型操作 （1）工藝流程 泥漿注漿前的處理注 漿 泥漿注漿前的處理 （注漿）坯體硬化 脫 模 模型烘干 清 理 刷 水 模型組裝 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. 模型處理 第28頁/共73頁第二十八頁，共73頁。3.4 注漿成型(chngxng)一、 基本(jbn)注漿方法 A. 模型(mxng)處理 a.模型烘干 b.通常情況下，石膏模的使用溫度應(yīng)保持在 25 左右。夏季不可用太c.熱的模具，冬季應(yīng)維持在 20 以上。模型烘干時，車間溫度控制 283

19、5 ，相對濕度 5070%。如設(shè)烘房，其中溫度 6065 。模型烘干時，要整套組裝進(jìn)行干燥，不可拆開單件干燥，以防變形。另外要注意把模型底部墊平、放穩(wěn)。b. 模型清理 c. 刷水。刷水之目的在于調(diào)整模型各部位的吃漿能力。模型各部位要求的刷水輕重程度不一，由操作者根據(jù)模型的新舊、干濕程度來掌握。 第29頁/共73頁第二十九頁，共73頁。一、 基本(jbn)注漿方法 d. 組裝(z zhun)。組裝(z zhun)時要卡緊、扣牢、合嚴(yán)，墊平放穩(wěn)。 B. 泥漿(njing)澆注前的處理 泥漿澆注前的處理包括攪拌、過篩、除鐵、比重調(diào)整、真空脫氣。6-真空泵 7-模型組 第30頁/共73頁第三十頁，共7

20、3頁。3.4 注漿成型(chngxng)一、 基本(jbn)注漿方法 C. 注漿過程(guchng)操作 a. 注漿 b. 吃漿。吃漿過程中要注意檢查模型有無跑漏漿的現(xiàn)象，注意補充泥漿。 普通注漿法壓力注漿法真空注漿法離心注漿法 簡易高位壓力注漿法空氣壓力管道注漿法微壓注漿中壓注漿高壓注漿或 目前，普遍采用的是空壓管道注漿法。 c. 放漿。大多采取真空回漿。注意兩點：i) 放漿前打開氣眼；ii) 放漿速度不能太快，以免模內(nèi)產(chǎn)生過大負(fù)壓；iii) 余漿要放凈，以免坯體底部過厚和干燥時開裂。 第31頁/共73頁第三十一頁，共73頁。3.4 注漿成型(chngxng)一、 基本(jbn)注漿方法 C

21、. 注漿過程(guchng)操作 D. 脫模坯件的處理 d. 坯體硬化 a. 一次修坯（濕修）。所用刀具要鋒利，削割時不要來回走刀。削割之后的部位應(yīng)用手沾水抹一下。 另外，濕修還包括扎眼。操作要點：掌握好坯體的干濕程度；扎子要鋒利，且要沾水扎眼；定位要準(zhǔn)確；扎完后也要用手沾水抹一下。 e. 脫模。對于實心注漿，應(yīng)先拆模芯再拆外模。脫模動作要輕、要穩(wěn)。 b. 粘接。操作要點：掌握好制品各組件的干濕程度基本一致；調(diào)好粘接用泥漿（d2.0）；對接兩組件時不可用力太大，以免結(jié)合面上的泥漿被全部擠出。 第32頁/共73頁第三十二頁，共73頁。3.4 注漿成型(chngxng)一、 基本(jbn)注漿方法

22、 D. 脫模坯件的處理(chl) c. 二次修坯（干修） 輕刮、細(xì)打磨。要求也是所用刀具要鋒利，削割時不要來回走刀。d. 抹水 目的是擦去砂紙痕、刮刀痕跡及浮塵，使表面光潔，增強施釉時釉漿的附著力。 二、 強化注漿方法 強化注漿是在注漿過程中人為地施加外力，加快模型的吃漿速度或水分過濾速度，使成坯周期明顯縮短，坯體質(zhì)量明顯改善。1. 真空注漿 2. 離心注漿 模型的旋轉(zhuǎn)速度一般不超過 100 r/min. 第33頁/共73頁第三十三頁，共73頁。3.4 注漿成型(chngxng)二、 強化(qinghu)注漿方法 系通過提高注漿時的泥漿壓力來加速水分的擴(kuò)散和坯體形成(xngchng)的成型工藝

23、方法。3. 壓力注漿 一般地，注漿成型時的泥漿壓力越大，則成坯速度越快，生坯強度也越高。有試驗結(jié)果表明，當(dāng)泥漿壓力從傳統(tǒng)澆注的 0.025 MPa 增大到 0.4 MPa 時，澆注 8.5 mm 厚的坯體所需的時間，可從80 min減至 21 min。而當(dāng)壓力增大到 4.0 MPa 以上后，由于坯體不斷被壓縮，坯體致密度已足夠大，水分的擴(kuò)散阻力已非常大，坯體的增厚速率就非常小了。因此，壓力注漿的最大壓力一般不超過 4.0 MPa 。壓力注漿簡易高位壓力注漿：泥漿壓力在 0.05MPa 以下?？諝鈮毫艿雷{：泥漿壓力可達(dá)到 4 MPa。（1） 壓力注漿的分類 第34頁/共73頁第三十四頁，共7

24、3頁。3.4 注漿成型(chngxng)二、 強化(qinghu)注漿方法 3. 壓力(yl)注漿 微壓注漿：注漿壓力0.05 MPa，石膏模。中壓注漿：注漿壓力為 0.31.0 MPa, 強化石膏?；蚨嗫?樹脂模高壓注漿：注漿壓力為1.54.0 MPa, 多孔樹脂模。壓力注漿（1） 壓力注漿的分類 （2） 壓力注漿成型機理 微壓注漿是 “吸附成型”，中高壓注漿則是 “壓濾成型”泥漿注入模型后，用壓縮空氣對模具內(nèi)的泥漿維持一定壓力，使泥漿中的大部分水通過多孔模具被濾出，從而在短時間內(nèi)形成所需厚度的坯體。另外，有時模具內(nèi)還預(yù)埋了導(dǎo)水管，采用真空吸水，也可加速成坯速度。第35頁/共73頁第三十五頁

25、，共73頁。3.4 注漿成型(chngxng)二、 強化(qinghu)注漿方法 （2） 壓力(yl)注漿成型機理 高壓注漿成型原理 模型組裝 壓力注漿（壓力由小到大） 濾水成坯 脫模 第36頁/共73頁第三十六頁，共73頁。3.4 注漿成型(chngxng)二、 強化(qinghu)注漿方法 中高壓成型的優(yōu)點： 生產(chǎn)效率高；勞動(lodng)條件好，勞動(lodng)強度小。 模型使用壽命長。 生坯質(zhì)量好，主要表現(xiàn)為密度大、強度高、脫模含水率低 （1720%）、干燥收縮小。 注漿成型工藝注漿成型工藝供漿壓力供漿壓力(MPa)注漿次數(shù)注漿次數(shù)(次次/天天)模型材質(zhì)模型材質(zhì)模型壽命模型壽命(次次

26、)模型干燥模型干燥方式方式室內(nèi)溫度室內(nèi)溫度( ( )普通臺架式注漿普通臺架式注漿常壓常壓1 普通石膏模普通石膏模80自然干燥自然干燥晝：晝：2530夜：夜：3540普通組合立式澆注普通組合立式澆注0.010.212 強化石膏模強化石膏模80100自然干燥自然干燥同上同上低壓快排水注漿低壓快排水注漿0.10.24內(nèi)置排水網(wǎng)的內(nèi)置排水網(wǎng)的高強石膏模高強石膏模120160壓力排除壓力排除模內(nèi)水分模內(nèi)水分2530中壓注漿成型中壓注漿成型0.30.515復(fù)合材料模復(fù)合材料模500700同上同上2530高壓注漿成型高壓注漿成型2.02.5812 次次/h多孔樹脂模多孔樹脂模10003000同上同上常溫常溫

27、第37頁/共73頁第三十七頁，共73頁。3.4 注漿成型(chngxng)二、 強化(qinghu)注漿方法 （2） 壓力(yl)注漿成型機理 微壓注漿成型示意圖模型組裝 壓力注漿（壓力由泥漿槽液面高度決定） 模型吸漿成坯 脫模 坯體鞏固（通入微壓空氣） 第38頁/共73頁第三十八頁，共73頁。二、 強化(qinghu)注漿方法 （3） 影響壓力注漿成型(chngxng)速度的因素 D = K t 1/2成坯速度(sd)： 注漿壓力：壓力4.0 MPa 后，成坯速度增加很小。 泥漿性能泥漿溫度：溫度40 后，成坯速度增加很小。 模具結(jié)構(gòu)注漿壓力成坯速度常數(shù)顆粒比表面積泥漿溫度第39頁/共73頁

28、第三十九頁，共73頁。3.4 注漿成型(chngxng)三、 其他注漿成型(chngxng)方法 1. 熱壓鑄成型 用于瘠性物料漿體的成型方法。廣泛用于制造形狀(xngzhun)復(fù)雜、尺寸要求精確的工業(yè)陶瓷制品。 （1）概念：利用塑化劑的熱熔冷固的特點，將預(yù)燒結(jié)的原料粉末同熔化的塑化劑攪和，形成具有一定流動性的料漿，然后在熱壓鑄機中將料漿鑄滿鋼質(zhì)模具，使之在鋼模中冷卻固化成型。 第40頁/共73頁第四十頁，共73頁。三、 其他(qt)注漿成型方法 1. 熱壓鑄成型(chngxng)（2）熱壓鑄成型(chngxng)工藝流程細(xì)碎 過篩 烘干 稱量 油 酸 石蠟 稱量 熔融 加熱攪拌成漿 澆注蠟餅

29、 熱壓鑄成型 脫模坯體 裝缽入窯 排蠟 燒成 吸附劑Al2O3粉 坯料粉 預(yù)燒結(jié) 揀選 備 用 第41頁/共73頁第四十一頁，共73頁。三、 其他(qt)注漿成型方法 1. 熱壓鑄成型(chngxng)A. 蠟漿制備(zhbi)a. 坯料煅燒。采用熱壓鑄成型的坯料都要預(yù)燒結(jié)，再粉碎成瓷粉配漿。預(yù)燒結(jié)的作用在于： i) 減少塑化劑的用量； ii) 減小制品的燒成收縮，保證產(chǎn)品的尺寸準(zhǔn)確性。b. 坯料細(xì)碎。燒結(jié)后的坯料采取球磨機干磨細(xì)碎，干磨時加入適量的表面活性劑 油酸，以提高球磨效率 。 坯料的粉碎細(xì)度對熱壓鑄成型有重大影響。其細(xì)度不宜太細(xì)，生產(chǎn)上一般控制為萬孔篩余 23%。粉料太細(xì)，調(diào)漿時需要

30、的石蠟量越多；若太粗則料漿的懸浮性不好。c. 瓷粉烘干。坯料的含水率對料漿性能及制品質(zhì)量影響很大，一般要求瓷粉的含水率應(yīng) 0.5%。第42頁/共73頁第四十二頁，共73頁。三、 其他(qt)注漿成型方法 1. 熱壓鑄成型(chngxng)A. 蠟漿制備(zhbi)如果瓷粉吸附的水分太多，則一方面會妨礙石蠟與瓷粉的均勻分散，另外也會在與石蠟熔液接觸時汽化，在料漿中形成氣泡。常用塑化劑是石蠟，用量一般為 1216%。其優(yōu)點在于：B. 塑化劑 i) 熔點低（5560 ），故成型溫度不必太高，一般為 7080 。 ii) 石蠟熔體粘度低，調(diào)制的料漿流動性好；且冷卻后坯體強度高，易脫模。 iii) 不與

31、瓷粉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 iv) 來源豐富，價格較低。第43頁/共73頁第四十三頁，共73頁。三、 其他(qt)注漿成型方法 1. 熱壓鑄成型(chngxng)C. 表面(biomin)活性劑 a. 加入表面活性劑的必要性：瓷粉顆粒表面帶有電荷，有極性、親水；石蠟分子非極性、憎水親油。故石蠟與瓷粉不易吸附，調(diào)成的料漿穩(wěn)定性差。 i) 提高料漿的穩(wěn)定性。表面活性劑分子由親水基和親油基組成，它們可分別與瓷粉顆粒和石蠟吸附。 ii) 降低瓷粉表面能，減弱其相互粘結(jié)的傾向。 b. 表面活性劑的作用： 瓷粉顆粒有極性、親水；石蠟分子非極性、憎水親油。故石蠟與瓷粉不易吸附，調(diào)成的料漿穩(wěn)定性差。 常用的表面活性劑

32、有油酸、硬脂酸、蜂蠟等，用量一般為 0.5%1.0%。第44頁/共73頁第四十四頁，共73頁。三、 其他(qt)注漿成型方法 1. 熱壓鑄成型(chngxng)D. 熱壓鑄成型的工藝(gngy)參數(shù) a. 蠟漿溫度。漿溫要根據(jù)制品的大小、形狀的復(fù)雜程度來調(diào)節(jié)，一般控制為6575 。溫度太高會使坯體冷卻收縮太大；反之易使坯件表面欠光潔。 模具溫度一般控制為 2030 。 b. 鋼模溫度。影響坯件的冷卻固化速度，亦應(yīng)根據(jù)制品的大小、厚薄、形狀的復(fù)雜程度來調(diào)節(jié)。對大件、厚壁、形狀復(fù)雜的制品，模具溫度應(yīng)適當(dāng)高些。反之亦然。 c. 成型壓力。成型壓力大小與制品的幾何形狀、大小，料漿性能等有關(guān)，一般控制為

33、 0.30.5 MPa。對小件、薄壁、形狀簡單的制品取低值（0.30.4 MPa）；反之取高值（0.40.5 MPa）。第45頁/共73頁第四十五頁，共73頁。三、 其他注漿成型(chngxng)方法 1. 熱壓鑄成型(chngxng)D. 熱壓鑄成型的工藝(gngy)參數(shù) d. 排蠟。 石蠟的熔融性質(zhì)：熔融溫度60100 ，體積膨脹78%，120 以上揮發(fā)。 低溫排蠟的必要性防止坯體因石蠟迅速熔融而變形。 吸附劑的作用吸附熔融石蠟液，防止坯體變形。常用吸附劑：煅燒過的氧化鋁、氧化鎂、氧化硅或滑石粉。 排蠟溫度：9001100 。在石蠟熔融溫度（100 ）和揮發(fā)溫度（150180 ）下一般要保

34、溫一定時間。第46頁/共73頁第四十六頁，共73頁。三、 其他(qt)注漿成型方法 2. 流延法成型(chngxng)（1）概念(ginin)。流延法主要用于制備超薄型瓷片，在電子陶瓷工業(yè)中廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)電容器瓷片，厚、薄膜集成電路基片等。膜片厚度可在 0.05 mm以下。第47頁/共73頁第四十七頁，共73頁。三、 其他注漿成型(chngxng)方法 2. 流延法成型(chngxng)（2）工藝流程(n y li chn)熟料粉料要求大部分顆粒3m，充分混合的料漿要進(jìn)行除泡、真空脫氣處理。使用前還要經(jīng)過兩層 40m 和 10m的濾網(wǎng)，以濾出個別團(tuán)聚的大顆粒和未溶化的粘合劑。溶 劑混 磨燒結(jié)助

35、劑細(xì)磨熟料抗聚凝劑除泡劑膜片烘干再混磨過濾真空除氣增塑、潤滑劑粘合劑卷軸待用流延成型第48頁/共73頁第四十八頁，共73頁。3.4 注漿成型(chngxng)三、 其他(qt)注漿成型方法 （3）影響流延法成型的工藝(gngy)因素2. 流延法成型塑化劑的濃度和用量。濃度過低，不能成型；反之，料漿表面易起皮，致使薄膜出現(xiàn)條紋。濃度一定時，用量多則薄膜強度大，但密度小，針孔多；用量少時則相反。料漿中的氣泡含量。氣泡的存在易使膜片出現(xiàn)針孔。干燥條件。干燥溫度太低或時間太短，都會使薄膜強度低，不易脫模。若干燥溫度太高或時間太長，則會使薄膜發(fā)脆。因此，干燥溫度應(yīng)控制在料漿中所含溶劑的沸點以下。第49頁

36、/共73頁第四十九頁，共73頁。釉面廣場磚釉面廣場磚 外墻磚外墻磚 3.5 壓制(yzh)成型一、 普通(ptng)壓制法成型 第50頁/共73頁第五十頁，共73頁。 （一）粉料的致密(zhm)化過程1. 密度(md)的變化坯體密度隨成型(chngxng)壓力的變化（對于塑性粉料，圖中階段2是極不明顯的，幾乎不存在。）階段1：松散堆積的粉料在外壓作用下，迅速填充空隙，使密度迅速增大。階段2：壓力增大，但未達(dá)到顆粒的極限變形壓力，還不足以使顆粒產(chǎn)生嚴(yán)重的變形或斷裂，不能形成面面接觸，故密度增大緩慢。一、 普通壓制法成型 坯體密度階段3：當(dāng)壓力增大超過顆粒的極限變形壓力后，將使顆粒產(chǎn)生嚴(yán)重的變形或

37、斷裂，形成面面接觸，甚至再次進(jìn)行一定程度的位移、重排，使坯體中的殘留空隙基本得以排除，從而在此引起坯體密度的顯著增大。第51頁/共73頁第五十一頁，共73頁。（一）粉料的致密(zhm)化過程2. 強度(qingd)的變化坯體強度與成型壓力(yl)的關(guān)系成型壓力坯體強度123階段1：雖然此階段坯體的氣孔率減小，密度明顯增大，但坯體顆粒仍未發(fā)生足夠的變形，故顆粒間的接觸面積仍小，坯體強度不大。階段2：由于壓力增大，顆粒變形嚴(yán)重，接觸面積大大增加，故坯體強度也增加迅速。階段3：坯體密度趨于穩(wěn)定，故強度變化也逐漸趨于穩(wěn)定。不言而喻，坯體的強度和密度是正比關(guān)系：SD第52頁/共73頁第五十二頁，共73頁

38、。 （一）粉料的致密(zhm)化過程3. 坯體中的壓力分布(fnb)（密度差別）單面加壓時皮體內(nèi)部的壓力分布情況示意圖壓制成型時，由于粉料顆粒間的內(nèi)摩擦力，以及粉料和模壁間的外摩擦力的存在，會造成成型壓力的損失，從而造成坯體中壓力分布的不均勻，最終造成坯體的密度不均勻。而且，制品(zhpn)的高徑比（H/D）越大，這種不均勻性越嚴(yán)重。 坯體各部位的的密度如果相差太大，則在干燥和燒成時容易因收縮不一致而產(chǎn)生變形。一、 普通壓制法成型 第53頁/共73頁第五十三頁，共73頁。 （二）影響壓制成型坯體質(zhì)量(zhling)的因素1. 成型(chngxng)壓力 成型壓力的確定，一要考慮坯料的性能，二要

39、考慮坯體的大小(dxio)、形狀及厚薄，以及坯體的質(zhì)量（強度）要求。壓制成型時所施加的壓力主要用于克服以下兩個阻力： （1）粉料的內(nèi)摩擦力和使粉料變形的阻力； （2）粉料與模壁的摩擦力（外摩擦力）。2. 加壓方式單面加壓雙面同時加壓雙面先后加壓各方均勻加壓第54頁/共73頁第五十四頁，共73頁。3. 加壓速度(sd)及次數(shù)“一輕、二重(r zhn)、三加壓、慢提起”4. 添加劑的作用(zuyng)在粉料中加入適當(dāng)?shù)臐櫥瑒梢詼p小顆粒的內(nèi)摩擦力及其與模壁間的外摩擦力，增強顆粒間的粘結(jié)力，從而提高坯體的強度和密度，并改善其均勻性。5. 粉料的工藝性能。 （二）影響壓制成型坯體質(zhì)量的因素一、 普通

40、壓制法成型 在沒有潤滑劑的情況下，模壁摩擦力（外摩擦力）的壓力損失很大，可達(dá)6090%。加入潤滑劑能夠改善這一現(xiàn)象。第55頁/共73頁第五十五頁，共73頁。3.5 壓制(yzh)成型二、 等靜壓成型(chngxng) 1. 概念(ginin) 2. 分類： 等靜壓成型 常溫等靜壓成型 高溫等靜壓成型 濕袋法 干袋法 濕袋法干袋法第56頁/共73頁第五十六頁，共73頁。3.5 壓制(yzh)成型二、 等靜壓成型(chngxng) 3. 常溫等靜壓成型(chngxng)過程 a) 裝模；b) 封閉模具；c) 放入高壓容器；d) 加壓；e) 取模第57頁/共73頁第五十七頁，共73頁。3.5 壓制(

41、yzh)成型二、 等靜壓成型(chngxng) 3. 常溫等靜壓成型(chngxng)過程 第58頁/共73頁第五十八頁，共73頁。3.5 壓制(yzh)成型二、 等靜壓成型(chngxng) 3. 常溫等靜壓成型(chngxng)過程 （1）備料。通常采取噴霧干燥制粉，粉料的含水率一般3%。水分太高，不易排出空氣，且易產(chǎn)生分層。（2）裝料。通常采取振動裝料法，以期獲得高的堆積密度。（3）加壓。根據(jù)粉料的性能選擇適當(dāng)?shù)某尚蛪毫?，陶瓷坯體的成型壓力一般為 70150 MPa。塑性料多時取較低值，反之取較高值。（4）降壓取坯。注意避免壓力突然大幅降低，致使坯體脹裂。 對模具的要求：彈性好，有一定強

42、度，（長期與液體介質(zhì)接觸）性能穩(wěn)定。常用材料有耐油橡膠、硅橡膠、聚氨酯等。第59頁/共73頁第五十九頁，共73頁。3.5 壓制(yzh)成型二、 等靜壓成型(chngxng) 對液體介質(zhì)的要求：潤滑性好，腐蝕性小，壓縮系數(shù)小。常用(chn yn)材料有甘油、剎車油、釘子油、或水（加防銹劑）等。4. 常溫等靜壓成型的優(yōu)缺點 （1）可以壓制普通成型方法無法成型的制品，且坯體密度大而均勻，強度大，收縮小。（2）成型壓力容易控制。（3）對粉料性能（如粒度、結(jié)合性）要求低。（4）模具制作方便，成本低。（5）設(shè)備投資大；生產(chǎn)效率較低；操作技術(shù)及安全防護(hù)方面的要求高。第60頁/共73頁第六十頁，共73頁。3

43、.6 成型(chngxng)模具一、 石膏(shgo)模 石膏(shgo)模： 可塑、注漿成型金屬模： 壓制、可塑（擠制）、熱壓鑄成型塑料模： 可塑、中高壓注漿、等靜壓成型（一）天然石膏的性質(zhì)成型模具 1. 石膏石。 CaSO4 2H2O, 單晶呈板狀，聚合體常呈纖維狀、片狀。純者無色透明，或為白色，但常因含雜質(zhì)而呈各種顏色。硬度1.52.0，密度 2.32.37 g/cm3。 2. 石膏的加熱變化CaSO4 2H2OCaSO4 H2O + H2OCaSO4 + H2O123212125170180第61頁/共73頁第六十一頁，共73頁。3.6 成型(chngxng)模具一、 石膏(shgo)

44、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-脫水半水石膏-脫水半水石膏-半水石膏-半水石膏125，0.20.3MPa125蒸煮干炒吸濕 190210吸濕 170180200200400750400750第62頁/共73頁第六十二頁，共73頁。3.6 成型(chngxng)模具一、 石膏(shgo)模 （一）天然石膏(shgo)的性質(zhì)3. 半水石膏的性質(zhì) 性性 質(zhì)質(zhì)-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/

45、min1720712標(biāo)準(zhǔn)稠度下的膏水比標(biāo)準(zhǔn)稠度下的膏水比100: (4555)100: (7080)成坯速度成坯速度/(cm/5min)2.52.6模具表面顯微硬度模具表面顯微硬度/MPa3.472.15模具抗折強度模具抗折強度/MPa2.941.47模具抗拉強度模具抗拉強度/MPa1.763.23 (3 days)2.454.90 (7 days)0.78 (3 days)1.57 (7 days)因此，-半水石膏被稱之為高強石膏。第63頁/共73頁第六十三頁，共73頁。3.6 成型(chngxng)模具一、 石膏(shgo)模 （一）天然石膏(shgo)的性質(zhì) 影響-半水石膏質(zhì)量性能的因素

46、：蒸氣壓力；蒸壓時間；蒸壓溫度、干燥時間及溫度（200240 ）。 影響-半水石膏質(zhì)量性能的主要因素：炒制溫度；炒制時間；翻炒的均勻性等。（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長期（6個月以上）存放，以免吸潮失去膠凝性。也不宜立即使用，否則澆注時易產(chǎn)生較多氣泡。一般存放 28天后使用較好。原胎凹模（種模）凸模（母模）（澆注）工作模拆模修整干燥備用 主模和模套第64頁/共73頁第六十四頁，共73頁。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) 澆注工作模（3）主模和模套的制造第65頁/共73頁第六十五頁，共73頁。3.6 成型(chngxng)模具一、 石膏(shgo)模 （二）石膏模型(mxng)的制作上述各模種的制作皆涉及一系列的設(shè)計、制作及處理工藝過程，每一模種的制造質(zhì)量無疑會影響下一級模種的質(zhì)量，從而最終將影響工作模的質(zhì)量。以下是關(guān)于工作模的制作工藝技術(shù)。 1. 母模的處理- 母模是用以澆注主模和模套的（見上圖），而主模和模套組裝在一起即可澆注工作模。因此，母模的工作面形狀與工作模相同，也和產(chǎn)品外形一致，其尺寸則要根據(jù)坯體的總收縮率和加工余量適當(dāng)放大。- 制好的母模工作表面常涂覆一層蟲膠片的酒精溶液；使用時，其工作面還要刷一層隔離劑，如花生油、肥皂水，以利于脫模 。-