陶瓷注漿模具制作、泥漿性能、成型方法

1、陶瓷注漿模具制作、泥漿性能、成型方法一、石膏模具1、石膏的特性:石膏是模型制作的主要原料，一般為白色粉狀晶體，也 有灰色和淡紅黃色等結(jié)晶體，屬于單斜晶系，其主要成分是 硫酸鈣，按其中結(jié)晶水的多少又分為二水石膏和無(wú)水石膏， 陶瓷工業(yè)制模生產(chǎn)應(yīng)用一般為二水石膏，就是利用二水石膏 經(jīng)過(guò) 180 攝氏度左右的低溫煅燒失去局部結(jié)晶水后成為干粉狀，又可吸取水而硬化的特點(diǎn)。除自然石膏外，還有人工合 成石膏。一般石膏調(diào)水?dāng)嚢杈鶆虻哪虝r(shí)間為 2-8 分鐘，發(fā)熱反響為 5-8 分鐘，冷卻后即成結(jié)實(shí)結(jié)實(shí)的物體。理論上石膏與水?dāng)嚢钑r(shí)進(jìn)展化學(xué)反響需要的水量為18.6%；在模型制作過(guò)程中，實(shí)際加水量比此數(shù)值大的多，其目

2、的是為了獲得肯定流淌性的石膏漿以便澆注，同時(shí)能獲 得外表光滑的模型；多余的水分在枯燥后留下很多毛細(xì)氣孔，使石膏模型具有吸水性。吸水率是石膏模型一個(gè)重要的參數(shù)，它直接影響注漿時(shí) 的成坯速度。陶瓷用石膏模的吸水率一般在 38-48%之間。石膏粉放置在枯燥的地方，使用時(shí)不要濺到水，石膏袋 子要干凈，嚴(yán)防使用過(guò)的石膏殘?jiān)蚱渌s物混入袋中。2、石膏漿的調(diào)制:預(yù)備好盆和石膏粉；在盆中先參加適量的水，再漸漸把石膏粉沿盆邊 撒入水中，肯定要依據(jù)挨次先加水再加石膏。直到石膏粉冒出水面不再自然吸水沉陷，稍等片右。留意挑除石膏漿里的硬塊和雜質(zhì)。3、模型翻制操作:常用的材料和工具有：鋼鋸條、鋸條刀，直尺三角板、毛刷

3、、海綿、脫模劑等。ab、按挨次合模夾緊，并安放好各種模具內(nèi)配件。c 震驚石膏漿，使氣泡排出，直至注滿母模。d、靜置一段時(shí)間，等石膏發(fā)熱固化后，可開(kāi)模，如不 簡(jiǎn)潔翻開(kāi)，可以用小扣、氣沖、水沖泡等方法翻開(kāi)。e 口要吻合。f、做好的模具要烘干后用，烘干時(shí)溫度不得高于 60 攝氏度，以免模具粉化報(bào)廢。留意：整個(gè)制作模具的過(guò)程要求膽大心細(xì)，必需牢記涂抹脫模劑、開(kāi)牙口、刮平。要求模具整體光滑，外表平坦， 內(nèi)部光滑，不允許有飛棱和毛邊。二、注漿泥漿的質(zhì)量要求細(xì)度有恰當(dāng)?shù)募?xì)度并有肯定的顆粒級(jí)配，泥漿細(xì)度是涉及泥 它將會(huì)影響泥漿的懸浮性、滲透性及坯體的抗折強(qiáng)度，注漿成型所要求的泥漿細(xì)度比較嚴(yán)格。泥漿細(xì)度過(guò)粗，抗

4、折強(qiáng)度低，造成較多的半成品破損，加工性能差。待別是雙面吃漿產(chǎn)品及立澆座便器等在雙面吃漿部位，易造成接觸不實(shí)，分層而在燒成中消滅分層或凸起等現(xiàn)象，同時(shí)在燒成過(guò)程中， 炸裂。泥漿細(xì)度的把握，首先是入磨前把握硬質(zhì)原料的粒度。 它不僅影響到球磨的時(shí)間，而且影響到球磨后泥漿中的顆粒 級(jí)配。目前我國(guó)在衛(wèi)生陶瓷的實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)粒度的把握一般 用萬(wàn)孔篩250 目篩余來(lái)表示。其實(shí)是不科學(xué)的。由于我350 目篩篩余量在-的泥漿性能優(yōu)良。為達(dá)此目的，一方面要從配方上著手，另一方面要設(shè)法把握球磨前硬質(zhì)原料粒度。對(duì)泥漿粒度的檢驗(yàn)也應(yīng)按上 述方法進(jìn)展。這對(duì)泥漿性能的穩(wěn)定較有好處。水分在保證流淌性及成型性能的前提下 ,水分

5、越少越好,通常為 28%35%，生產(chǎn)上習(xí)慣用把握泥漿密度來(lái)把握含水率， 泥漿密度一般為 1.651.85g/cm3，一般小件制品可取下限，而大件制取其上限。流淌性泥漿的流淌性要好，保證注漿時(shí)泥漿能布滿整個(gè)模型。 生產(chǎn)上習(xí)慣用把握相對(duì)粘度即流淌度來(lái)把握流淌性。要求涂-4 粘度計(jì) 30s，陳腐后到達(dá) 45s 左右，相對(duì)粘度主要與泥漿的含水率和稀釋用電解質(zhì)的種類和數(shù)量有關(guān)，生產(chǎn)上通過(guò)加 入電解質(zhì)來(lái)獲得含水率低、流淌性好的濃泥漿。觸變性用稠化度來(lái)衡量,它等于 100ml 泥漿在恩氏粘度計(jì)中靜置 30min 后流出時(shí)間與靜置 30s 后流出時(shí)間的比值。一般期望泥漿稠化度較小，以便于管道輸送又能保證成坯。

6、觸變性 是指泥漿在靜止時(shí)粘性會(huì)增加，一經(jīng)攪拌或振動(dòng)，稠化的泥 漿又獲得流淌性，如再恢復(fù)靜止?fàn)顟B(tài)，則又重稠化，這種 可逆變化的性能稱為觸變性。泥漿的觸變性主要來(lái)源于黏土 性能及雜質(zhì)的我少，觸變性的測(cè)定方法，一般都有是測(cè)定兩 a，一次是靜止 30 分鐘后的流淌時(shí)間 b，b/a 叫做厚化系數(shù)。稍有觸變性的泥漿，坯體的加工性能要好些。假設(shè)觸變性太強(qiáng)，會(huì)使泥漿漏漿困難,排漿性不好，坯體還會(huì)消滅糖心，易變形， ,依據(jù)有關(guān)資料介紹及證明肥復(fù)實(shí)踐。懸浮性漿料中的固體顆粒能較長(zhǎng)時(shí)間呈懸浮狀態(tài) ,這樣便于泥漿的輸送及貯存,在成型過(guò)程中也不易分層。、泥漿的真空處理泥漿在制備、儲(chǔ)存和輸送過(guò)程中，難免會(huì)混入肯定數(shù)量 的

7、空氣。為了使制品外表光滑平具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、良好 的物理性能， 在澆注前一般要對(duì)泥漿進(jìn)展真空脫氣處理，另外泥漿經(jīng)真空脫氣處理后還可以改善其流淌性。在盛滿泥 漿的封閉式漿塔中，先用壓縮空氣進(jìn)展攪拌，作用是使泥漿 的組合成均勻并保持懸浮狀態(tài)，削減分層現(xiàn)象，并使電解質(zhì) 的作用更加完全。在攪拌過(guò)程中有一些細(xì)小的氣泡可以伴同 壓縮空氣溢出，但是有大局部氣體仍殘留在泥漿中。假設(shè)不 使用真空脫氣處理，泥漿中的大量氣體就無(wú)法排解這樣就容 易使坯體產(chǎn)生氣泡、棕眼等缺陷。為保證制品的質(zhì)量，應(yīng)進(jìn) 行真空脫氣處理，依據(jù)資料介紹，利用真空脫氣裝置，將50 升泥漿經(jīng)真空處理 10-15 分鐘，可使干坯及制品的強(qiáng)度提高1

8、5-20。實(shí)踐證明，通常要用 700-720mmHg 的真空度進(jìn)展脫氣并保持肯定時(shí)間，才能起到真空脫氣的作用，從而使干 坯及制品的強(qiáng)度提高。三、注漿料的制備流程及選擇注漿料的制備流程大致與可塑料制備流程中泥漿壓濾前的流程相像。所不同的是注漿料中必需參加電解質(zhì)以稀釋 泥漿，獲得流淌性好、含水率低的濃泥漿。泥漿稀釋泥漿的稀釋要把握以下工藝參數(shù)。合理把握泥漿的密度和顆粒細(xì)度。 顆粒間引力較大，泥漿的流淌阻力就大，當(dāng)引力大于膠粒間的斥力時(shí)就會(huì)聚沉，反之，假設(shè)泥漿的密度過(guò)小，或顆粒太粗，則會(huì)降低成坯密度和坯體強(qiáng)度，泥漿也會(huì)因顆粒沉淀而破壞穩(wěn)定性。添加電解質(zhì)及其稀釋機(jī)理依據(jù)泥漿的組成和性質(zhì)，選用適宜的電解

9、質(zhì)作稀釋劑是 泥漿制備的重要措施之一。在粘土水系統(tǒng)中，粘土顆粒由于斷鍵、同晶取代如 Si4+Al3+所取代，鋁氧八面體中的 Al+被二價(jià)的 Mg+Ca+所取代通常為負(fù)電荷。由于化水化作用，被粘土顆粒吸附的只能是水化陽(yáng)離子。距離粒子外表越遠(yuǎn)，引力也越弱，吸附陽(yáng)離子濃度就越小，粘土顆粒四周形成包括吸附層和集中層的水化膜。粘土粘土顆粒本身膠核加吸附層膠粒加集中層，膠團(tuán)構(gòu)造見(jiàn)圖 3-4-11。當(dāng)粘土顆粒移動(dòng)時(shí)，只有吸附層隨之移動(dòng)。吸附層外表對(duì)溶液存在電位差，稱之為電位。膠粒的電位大，則膠粒間的斥力大，不易相互聚合產(chǎn)生絮凝從而使泥漿穩(wěn)定，流淌性也好。電位主要取決于集中層厚度和膠核外表電荷密度并與它們成正

10、比關(guān)系。電解質(zhì)中的一價(jià)陽(yáng)離子H+除外的電價(jià)比二價(jià)、三價(jià) 的要小，但水化離子的半徑卻比二價(jià)三價(jià)陽(yáng)離子的大，因此在泥漿中參加由一價(jià)陽(yáng)離子 Na+組成的電解質(zhì)后，由于 一價(jià)離子H+除外吸附力量弱，所以進(jìn)入膠團(tuán)吸附層的離 子數(shù)少，使整個(gè)膠粒呈現(xiàn)的負(fù)電荷較多。同時(shí)，一價(jià)離子水化力量強(qiáng)，進(jìn)入集中層厚度增加，水化膜加厚，導(dǎo)致電位pH 值對(duì)泥漿的穩(wěn)定也有重要意義，由于粘土顆粒是片狀的，一般邊上帶正電，面上帶負(fù)電，假設(shè)參加電解質(zhì)后使溶液呈堿性O(shè)H-過(guò)剩則可使局部顆粒邊上也帶負(fù)電，從而防止顆粒的邊-面之間因帶不同電荷而相互吸引導(dǎo)致分散，促使泥漿稀釋。陶瓷工業(yè)用電解質(zhì)分無(wú)機(jī)和有機(jī)兩大類(多為相應(yīng)鈉鹽),其中最常用字

11、的有水玻璃 純堿(Na2CO3)三聚磷酸鈉、六偏 磷酸鈉、腐殖酸鈉等。生產(chǎn)是經(jīng)常同時(shí)使用水玻璃和純堿作電解質(zhì)以調(diào)整吸漿速度和坯體強(qiáng)度。水玻璃與純堿的質(zhì)量比可取 1：3坯體致密，強(qiáng)度較大；而單用純堿的泥漿成坯體疏松吸漿速度快、脫?？欤膳鲝?qiáng)度小。SiO2/Na2O 的比值，通常取 3 左右。純堿必需防止受潮，變成 NaHCO3，從而使泥漿絮凝。電解質(zhì)的用量要適宜，太少不能充分置換 H+、Ca2+等，太多則會(huì)使局部集中層離子壓入吸附層，使膠粒電位減小， 泥漿發(fā)生絮凝。四、注漿成型操作:注漿成型主要是利用石膏模具吸取水分的特性，使泥漿 吸附在模具壁上而形成均勻的泥層，在肯定時(shí)間內(nèi)到達(dá)所需 的厚度，

12、再傾倒出多余的泥漿，在模具中的其余泥層水分繼 續(xù)受石膏模具吸取而漸漸硬化，經(jīng)枯燥并產(chǎn)生體積收縮與模 具脫離，即獲得完好的粗坯。模具的預(yù)備和清理包括：按標(biāo)準(zhǔn)對(duì)模型進(jìn)展檢查，模型內(nèi)外表有油污及殘缺的地方必需去除干凈，模型的水分 2835溫度，防止因枯燥不均而使制品變形：使用前要將模型上附著的灰土等雜質(zhì)去除干凈，使模型能對(duì)合嚴(yán)實(shí)以避開(kāi)跑 漿漏泥；增加坯體在模型上的附著力，有利于防止雜質(zhì)對(duì)坯 體造成污染。對(duì)模型吃漿面依據(jù)脫模狀況刷模，分刷滑石粉和刷水包括清水和泥漿水。當(dāng)脫模困難時(shí)刷滑石粉，用細(xì)紗布包裹滑石粉在吃漿面上輕輕拍打；如脫模時(shí)覺(jué)察模具不掛坯，則可少刷滑石粉或者不刷滑石粉，不刷滑石粉仍不掛坯 的

13、就要用清水或者泥漿水擦模。 嚴(yán)、夾緊、塞緊注漿管和微氣壓管預(yù)備注漿。泥漿要做到漿內(nèi)無(wú)泥塊、雜質(zhì)，不行任憑加水。經(jīng)真空 濾氣后打入注漿管道。 圈紋等缺陷。使用試驗(yàn)澆注杯，推斷正確的放漿漿時(shí)間，從而到達(dá)要 求的澆注件厚度?；貪{時(shí)應(yīng)預(yù)先放開(kāi)氣孔，避開(kāi)“抽吸”現(xiàn)象。目前有三 種空漿方法：自然壓力回漿，即利用管道的坡度，將放出的 將管道及模型里多余的泥漿抽回泥漿池，這種方法往往因管道漏氣影響效果；氣壓回漿，即利用注漿線上的微壓氣管打入壓縮空氣，壓出泥漿，回漿壓力把握在 0.010.015Mpa。(8)推斷脫模所要求到達(dá)的固化程度(穩(wěn)固時(shí)間)。太早，注 件會(huì)塌下來(lái)：太遲，注件收縮并且在受到模子束縛的地方會(huì)自行裂開(kāi)，造成廢品。一般此過(guò)程約為吃漿時(shí)間的一半。脫模時(shí)坯體的含水率約在1920