陶瓷成型車間

陶瓷成型車間第1頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月陶瓷廠成型車間工藝設(shè)計成型車間的任務(wù)：將原料車間提供的可塑泥料、漿料或粉料加工成坯體，并進行干燥、上釉，為燒成車間提供質(zhì)量合格的坯件。成型方法：多種多樣；陶瓷產(chǎn)品種類繁多，形狀相差懸殊，坯料性能也不一致。選擇成型工藝的考慮因素：制品的形狀、大小、厚薄、產(chǎn)量、質(zhì)量、泥料性質(zhì)、技術(shù)與設(shè)備條件、經(jīng)濟效益等。

第2頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月一、成型車間工藝特點與工藝設(shè)計原則1.1工藝特征1)產(chǎn)品品種變動較大：除墻地磚外，多數(shù)陶瓷制品品種多樣，規(guī)格不一，且多屬于小批量生產(chǎn)，因此成型車間對產(chǎn)品品種的變動應(yīng)具有較強的適應(yīng)能力。2)機械化、自動化程度較低：除墻地磚廠的成型車間具有較高的機械化、自動化水平外，其它產(chǎn)品常需要人工操作。3)運輸量大：經(jīng)常多品種同時加工，形成泥料運輸、坯件傳遞、廢坯料、回坯料等復(fù)雜的物流與人流路線。不同產(chǎn)品運輸方式各異，為防止坯件碰損，應(yīng)避免或減少坯件的重復(fù)搬放，并盡可能采用機械化運輸。4）車間人員密度大：其中女工比例較大。第3頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2成型車間工藝設(shè)計的原則1）盡可能選用切實可行的先進工藝和技術(shù)；工藝簡單、快捷、低耗、勞動條件好，盡量減少工序、縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)率，降低原材料、燃料消耗，改善勞動條件。2）成型生產(chǎn)工藝流程應(yīng)力求單一化；在滿足制品加工要求的前提下，不同規(guī)格或品種的產(chǎn)品盡可能采用相同的工藝流程，以利于安排生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)調(diào)度。第4頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月成型車間工藝設(shè)計的原則3）合理組織物流與人流；避免交叉往返與不均衡現(xiàn)象；4）按生產(chǎn)流水線布置設(shè)備和工位；根據(jù)設(shè)備外形及基礎(chǔ)尺寸要求，工藝相同的產(chǎn)品，其成型設(shè)備宜集中布置在一條線上，便于成型余泥和廢坯采用皮帶運輸方式回收和加工、干噪熱風(fēng)管道的布置。

5）成型、修坯、上釉等設(shè)備附近要留出空地堆放模具，安置活動層架車或坯架。第5頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月1.3成型車間的基本要求1）土建要求廠房：跨度一般12米、柱距6米，房架下弦的高度一般為4.0~7.0米。考慮夏季通風(fēng)，南方地區(qū)可取廠房高度的上限值。車間交通：主要通道(車間與車間通道、車間內(nèi)上下工序之間的通道、主要人流通道)寬度一般在3米左右，干燥車單向通道寬度一般1.5~1.7米，注漿件粘接工序操作通道凈距一般為0.6~0.8米。干燥室兩端凈空不得小于4米，以便車輛運轉(zhuǎn)和進出干燥室之用。衛(wèi)生：墻和地面應(yīng)光滑，避免起塵且便于沖洗；門窗應(yīng)有防止室外塵土侵入的措施。防護：衛(wèi)生陶瓷成型車間的門窗應(yīng)避免陽光直射和冷空氣直接侵襲坯體。第6頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月成型車間的基本要求2）采光利用天窗、側(cè)窗并輔以局部照明。各種制品的成型、檢驗、上釉及衛(wèi)生陶瓷注型、修粘打磨等部分的采光，一般不低于三級；對釉面磚半成品檢驗部分在條件可能時應(yīng)提高采光要求。采用大跨度的連跨或單跨度的建筑廠房，可利用鋸齒形結(jié)構(gòu)的天窗來滿足采光的要求。成型車間對采光的要求較高，車間方位對采光影響較大，應(yīng)特別予以注意。第7頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月成型車間的基本要求3）采暖通風(fēng)安裝熱風(fēng)管、熱風(fēng)機和通風(fēng)設(shè)備。車間內(nèi)不允許存在不均勻的氣流，對北方地區(qū)應(yīng)考慮冬春季節(jié)的保溫和防風(fēng)措施。衛(wèi)生陶瓷成型車間溫度一般為20~28℃，相對濕度60％左右；采暖高度0.4~1.2米。大面積廠房中可在注漿臺下設(shè)置蒸汽排管，排管的設(shè)置高度應(yīng)低于注漿臺面100~150毫米。第8頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月二、成型工藝的選擇2.1可塑成型2.2注漿成型2.3壓制成型注射成型擠出成型軋膜成型流延成型凝膠注模成型直接凝固注模成型

第9頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月2.1可塑成型可塑成型工藝：旋坯、滾壓、擠坯、拉坯，車坯和濕壓等。適用產(chǎn)品：大部分日用瓷、電瓷產(chǎn)品。第10頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月2.1.1旋坯工藝特點：半機械化成型，適合各種規(guī)格的回旋對稱型器皿；如碗、盤、杯、碟和懸式、針式絕緣子等。在不同模型的配合下，能使器皿產(chǎn)生浮雕、花紋、圖案條棱的效果。改變模型、調(diào)整型刀還可用于口徑大的壺類及魚盤等制品；第11頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月旋坯機的選擇單刀旋坯機：適用于各種迥轉(zhuǎn)器形，生產(chǎn)能力同產(chǎn)品最大直徑有關(guān)。對日用瓷，一般60~300件／時，大直徑產(chǎn)品取低值；雙刀旋坯機：適合碗、盤、杯和碟的成型，生產(chǎn)效率高于單刀旋坯機，當(dāng)產(chǎn)品最大直徑為250毫米時，生產(chǎn)能力為420~540件/h；魚盤旋坯機：生產(chǎn)能力800~1600件/班；旋壺機：生產(chǎn)能力900件/班。第12頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月

2.1.2滾壓工藝特點：機械化半自動化成型，坯件產(chǎn)量高、質(zhì)量好；可取代旋坯成型，目前國內(nèi)日用瓷廠普遍采用；滾壓成型機：固定式、轉(zhuǎn)盤式和往復(fù)式。生產(chǎn)能力：一般盤、碗、碟為480~1000件/班，因產(chǎn)品而異。

第13頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月滾壓成型機滾頭轉(zhuǎn)向滑板式異形產(chǎn)品滾壓成型機采用滾頭轉(zhuǎn)向、滑板移位和自動夾摸裝置，能滾壓成形腹部或底部直徑大于口部直徑的陶瓷制品，并解決了大件產(chǎn)品模型取放的難題第14頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月滾壓成型機滾頭臂轉(zhuǎn)向滑板式異形產(chǎn)品滾壓成型機采用滾頭臂轉(zhuǎn)向、滑板移位和自動夾摸裝置，能滾壓成形腹部或底部直徑大于口部直徑的陶瓷制品。第15頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月滾壓成型機橢圓滑板式異型產(chǎn)品滾壓成型機采用夾模自動裝置解決了非圓形回轉(zhuǎn)體且腹部大于口部的鍋類產(chǎn)品滾壓成形難的難題，主要用于陶瓷廠生產(chǎn)鍋類、腹部大于口部具有一定深度的橢圓形制品，可取代注漿成形和旋壓成形。橢圓滾壓成形機解決了非圓形回轉(zhuǎn)體產(chǎn)品滾壓成形難的難題，主要用于陶瓷廠生產(chǎn)橢圓扁平制品－魚盤和具有一定深度的橢圓形鍋類制品，可取代注漿成形和旋壓成形。第16頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月

2.1.3擠出、車坯工藝特點：適用于管件、棒件、板件及磚瓦，在電瓷、無線電陶瓷及磚瓦等行業(yè)中廣泛應(yīng)用。一般套管、棒形、支柱類電瓷產(chǎn)品：用低水分泥段在橫式或立式車床上車修成型；空心和中孔大小不等的坯件：采用立式多刀濕車，內(nèi)徑為直筒形的多采用橫式濕車；對于大套管，可以采用濕坯接、瓷接和整體車修等三種方法。蜂窩陶瓷的擠出成型第17頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月擠出制磚工藝優(yōu)點：投資小、能耗低、坯體結(jié)構(gòu)致密、模具費用低、無粉塵污染、工作環(huán)境好。塑性擠出成型陶瓷墻地磚工藝在德國、日本、意大利一直使用。除了劈離磚、琉璃瓦外,日本在80年代開發(fā)出塑性擠壓制300×600×4的瓷質(zhì)釉面外墻磚的工藝。

第18頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月2.1.4濕壓適用：支柱、懸式和針式絕緣子成型；魚盤、方盤、火雞盤、鴨池、浮雕類不可旋轉(zhuǎn)（厚坯）產(chǎn)品，120～360件/h；磁性材料等

。第19頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月2.2注漿成型適用：薄壁、空心、外形復(fù)雜及大而厚的異形制品。廣泛用于衛(wèi)生陶瓷、藝術(shù)瓷、薄胎高檔瓷及日用瓷的壺類，酒具、魚盤等制品的成型，也叫可用于電瓷絕緣子、套管的成型。成型方法：離心注漿機、高位壓力管道注漿機和氣流壓力管道注漿機，也可建立注漿成型干燥聯(lián)動生產(chǎn)線。

第20頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月注漿成型1）澆注

立式澆注：大批量產(chǎn)品；

手工管道注漿：批量較小的產(chǎn)品。2）注漿設(shè)備

離心注漿機：各種壺類、壇類和花瓶等坯體注漿成型，生產(chǎn)能力240~360／時。

管道注漿機：衛(wèi)生陶瓷，成型定額因產(chǎn)品種類而異，如蹲式便器44~46件／人·班，高水箱50件／人·班，低水箱30件／人·班。實心注漿空心注漿離心注漿第21頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月第22頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月

3）高壓注漿成型基本原理：高壓注漿成型實際上是一個壓濾過程，多孔塑料模具起過濾材料的作用。流態(tài)泥漿在高壓下在模具內(nèi)脫水、吃坯、定型，泥漿顆粒在模具工作面依次沉積，形成一定強度的坯體。泥漿壓力越大，成型速度越快。多孔塑料模具為水分的排除而提供通道，并賦予產(chǎn)品一定的形狀。石膏模型受強度的限制，無法滿足壓力注漿的要求。第23頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月高壓注漿成型的工藝要求高壓注漿成型機：主要有液壓鎖模、泥漿加壓、電器控制和機架等，有些配有脫坯裝置和泥漿加熱裝置。合模方式：水平方向和垂直方向。對洗面器、立柱等一般采用水平方式；對水箱等一般采用垂直方式。多孔塑料模具：合成樹脂可承受2.0MPa壓力，使用5000~10000次。采用微孔形成方法，樹脂原料配制成乳液在常溫下注入母模中反應(yīng)固化成形，取出后加工組裝而成。泥漿：性能穩(wěn)定，顆粒級配合適。小于1μｍ的顆粒盡量少，避免模具微孔被堵塞。第24頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月

高壓注漿成型工藝過程：合?！蛪哼M漿→高壓注漿→減壓、放多余泥漿→反吹開模→取坯。工藝特點：泥漿壓力高(1.0～2.0MPa)，模具不需要干燥，可連續(xù)注漿。出模坯體水分為16%～17%，成形周期10～30min。工藝優(yōu)點：1）成型速度較快、效率高；2）生產(chǎn)線占地面積小，操作環(huán)境好；3）制品尺寸精度較高，表面光滑，修壞量??；4）制品生坯強度高，破損??；5）比較適應(yīng)薄型坯件或具有不同厚度坯件的成型；6）注漿機能保證邊緣和凸紋的尺寸精度；7）產(chǎn)品質(zhì)量較高，一級品率達95%；8）干燥、燒成收縮小、坯體變形小。9）與傳統(tǒng)注漿工藝相比，在燒成過程中，可減少產(chǎn)生針孔；10）操作簡便。第25頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月第26頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月2.3壓制成型根據(jù)含水率分為干壓和半干壓成型。適用制品：形狀規(guī)整，尺寸要求嚴(yán)格，體積不大，主要用于釉面磚、墻地磚、錦磚、低壓電瓷等。等靜壓成型：電瓷產(chǎn)品中棒型絕緣子、高壓絕緣子及火花塞絕緣體，高檔日用瓷、特種陶瓷。壓磚機：建筑陶瓷，摩擦壓磚機、摩擦加油壓壓磚機和全液壓壓磚機。要求壓機單位面積上的壓力達到15～20兆帕，粉料的壓縮比為2.17～2.50。釉面磚或墻地磚的成型采用全自動液壓壓磚機，并配備相應(yīng)的磨邊碼垛機和裝窯車機。第27頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月壓磚機的選型計算壓機臺數(shù)(N)：關(guān)鍵在于型號的選擇，一般“一窯一機”。年成型面積Qy(m2/y)，每片磚的面積S(m2/片)；單臺壓機每天可壓制的片數(shù)F(片/d)

F=壓機年工作日×每天工作班次×每班工作時間×每分鐘壓制次數(shù)×每次壓制片數(shù)K：設(shè)備不平衡系數(shù)，一般取1.2第28頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月第29頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月等靜壓生產(chǎn)線第30頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月三、干燥3.1干燥設(shè)備的分類

1)干燥制度的控制：自然干燥、人工干燥；2)干燥方法：對流干燥、輻射干燥、真空干燥、聯(lián)合干燥3）干燥過程：順流、逆流和混流；4）干燥制度：間歇式干燥器、連續(xù)式干燥器5）干燥器的外形：室式、隧道式、輥道式等現(xiàn)在陶瓷制品均采用人工干燥。主要干燥沒備有鏈?zhǔn)礁稍餀C、連續(xù)式隧道干燥室、間歇式燧道干燥室、室式烘房及輥道式干燥器。干燥的熱源應(yīng)盡量利用窯爐余熱。第31頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2鏈?zhǔn)礁稍餀C基本特征輸送部件：鏈輪、平行閉合鏈條、吊籃(盛放坯體)；干燥介質(zhì)：熱空氣（對流、輻射、噴射），蒸汽。運行過程：以兩條平行的閉合鏈條作為坯體的懸掛輸送機構(gòu)，在干燥室內(nèi)以一定的運動規(guī)律運行，使坯體得到干燥。鏈條可以水平布置、垂直布置或綜合布置，水平布置分單層和多層。適用：日用陶瓷、小型坯件。生產(chǎn)能力：杯類3000～4300件/時，盤類350-1228件／時。

第32頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月一般流程帶模干燥：前箱、青坯，干燥介質(zhì)一般為蒸汽；脫模干燥：后箱，白坯，干燥介質(zhì)一般為煙氣。第33頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月鏈干機的選型計算鏈條長度L(m)：有效長度+返回長度Lre(m)計算依據(jù)：干燥量q(件/d)、吊籃容量m(件)、吊籃間距l(xiāng)(m)、干燥周期t(h)

輸送速度v(m/s)

第34頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3隧道干燥室3.3.1連續(xù)式隧道干燥室結(jié)構(gòu)特征：干燥室斷面與燒成隧道窯斷面一致，便干燥后直接入窯。選型計算：根據(jù)干燥室內(nèi)容車數(shù)及干燥車(或窯車)的尺寸確定干燥室的尺寸與座數(shù)。干燥室內(nèi)容車數(shù)n

干燥車裝載量Y(件、片或m2／車)

第35頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3.2間歇式燧道干燥室或室式烘房適用：衛(wèi)生陶瓷及大型電瓷坯體①干燥室的總?cè)菖髁縌烘(件/座)

前道工序的生產(chǎn)率q0

(件/h)、干燥周期t（h）

Q烘=q0t②干燥室所需間數(shù)n干燥室內(nèi)烘坯車排數(shù)X(輛)；每排烘坯車數(shù)Y；每輛烘坯車的裝坯量Z

第36頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3.3連續(xù)式輥道干燥器臥式輥道干燥器：類似輥道窯，輥道窯下層帶的干燥器或獨立的輥道干燥器，窯尾余熱逆流烘干；立式干燥器：金屬輥棒組成吊籃。三層輥道干燥器第37頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月四、修坯與粘接1）磨坯機：用銅網(wǎng)、砂紙等在旋轉(zhuǎn)主軸上對干坯進行打磨；2）挖底機：用樣板刀修理日用瓷底足；3）人工修坯：小刀、砂紙、銅網(wǎng)、抹布、帚子等；4）數(shù)控修坯機：電瓷大型絕緣子等5）粘接：塑性泥連接柄之類的部件。干修工段應(yīng)設(shè)收塵裝置。電瓷數(shù)控修坯機第38頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月五、施釉

5.1浸釉（蘸釉、漂釉）：將坯件浸入釉漿中，利用坯體的吸水性，使釉料附著到坯體的表面上。適用：碗、杯、壺類外釉和盤、湯匙、扁平制品施內(nèi)外釉。電瓷常采用浸釉機。5.2澆釉（蕩釉、淋釉）：手工澆釉和機輪澆釉。手工澆釉：多適用于缸、盆、壇、罐大件制品的內(nèi)外釉。機輪澆釉：將坯件放到旋轉(zhuǎn)的機輪上，然后將釉漿倒入坯件的中心，借離心力的作用把釉漿掛到坯上。常用于碗、盤類，小口徑杯類則采用噴射澆釉。

第39頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月施釉5.3涂釉（刷釉）：多用于同一器物施幾種不同的釉料或厚釉層及補釉，一般是用毛刷或毛筆沾上釉漿涂刷在坯件上，藝術(shù)瓷常用。5