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      荊門(mén)市楚凱石膏制品有限公司

      行業(yè)動(dòng)態(tài)

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      發(fā)布日期:2016-04-09 瀏覽次數:

             當前,在國內外陶瓷成型生產(chǎn)中,石膏模型仍然是陶瓷生產(chǎn)的主要輔助工具。原因是制作模型的石膏取用方便,物美價(jià)廉;石膏粉按比例與水混合后,有良好的流動(dòng)性和凝結性能;模型有良好的吸水性能和干燥功能。所以陶瓷企業(yè)仍將其做為制作模型的主要材料,用于制作注漿、滾壓和冷壓成型的模型。
             但石膏也有其致命的缺點(diǎn),就是做出的模型強度低、耐磨性差,容易破損,故使用壽命短,在生產(chǎn)中需頻繁更換,消耗量很大,加大了生產(chǎn)制造成本。石膏模型在實(shí)際生產(chǎn)中損壞和不停地更換,一方面是因為其在搬運和安裝使用過(guò)程中需要經(jīng)過(guò)多次的翻轉、擠壓,受到撞擊,從而產(chǎn)生掉角、裂紋、變形;另一方面是因為其在使用時(shí)受到擦模、泥漿的侵蝕作用,內表面易受到磨損而變得粗糙,出現麻面,從而影響半成品的表面質(zhì)量、外形尺寸以及坯體的重量。以上都與模型的強度低有關(guān)??梢?jiàn),強度是影響模型質(zhì)量、使用壽命的主要因素。隨著(zhù)陶瓷行業(yè)的發(fā)展,成型方式向機械化方向發(fā)展,對模型的強度要求的越來(lái)越高,故提高模型強度放到更加突出的位置,成為科技人員不斷研究的課題。本文根據生產(chǎn)經(jīng)驗體會(huì ),介紹一些提高石膏模型強度的一些方法。

             選用優(yōu)質(zhì)石膏粉
          目前市場(chǎng)上的石膏粉種類(lèi)繁多、質(zhì)量參差不齊,價(jià)格高低不一,有每噸400、500元錢(qián)的,有每噸1000元的,還有每噸4000元、5000元的。應了解采購石膏粉的用途,是注漿成型用還是滾壓成型用,是返胎母模用還是成型模型用,是普通注漿用還是機械化壓力注漿成型用,是日用瓷用還是衛生瓷用,是小件模型用還是大件模型用,等等。只有這樣,才能選擇適宜的石膏粉:做到價(jià)格合理,使用優(yōu)良,滿(mǎn)足生產(chǎn)。在生產(chǎn)實(shí)際中我們體會(huì )到:同種型號類(lèi)型的石膏粉,因產(chǎn)地生產(chǎn)廠(chǎng)家不同,其石膏粉的質(zhì)量會(huì )有很大的差別(我們選用市場(chǎng)上一些較大規模石膏廠(chǎng)家生產(chǎn)的石膏粉,在同樣的膏水比例和同等的實(shí)驗條件下,進(jìn)行了對比實(shí)驗,其強度會(huì )有很大的差別)。出現這種情況的原因,主要是由于各石膏粉生產(chǎn)廠(chǎng)家所用原料的原礦品位、晶相結構不同,生產(chǎn)加工工藝水平、設備水平和質(zhì)量控制水平不同所致,使得石膏粉的質(zhì)量有差異。石膏原礦品位好、炒制工藝設備先進(jìn)、生產(chǎn)量較大、質(zhì)量控制穩定、檢測手段完備的廠(chǎng)家石膏粉質(zhì)量好,也比較穩定,做出的石膏模型強度也高。石膏礦石的化學(xué)成分是CaSO4·2H2O,其內含有石英、石灰石、黃鐵礦等雜質(zhì)。若石膏中含有過(guò)多的雜質(zhì)或由于其它種種原因在石膏漿體中帶入雜質(zhì),一方面半水石膏含量少,造成強度低;另一方面澆注模型時(shí),這些雜質(zhì)會(huì )沉積在模型的表面,當模型使用到一段時(shí)間后,這些雜質(zhì)會(huì )在模型的內表面顯露出來(lái),嚴重影響坯體的質(zhì)量。模型不得已需更換,從而縮短模型的使用次數。要獲得高質(zhì)量的石膏粉,工藝上要求石膏礦石CaSO4·2H2O的含量(純度)至少大于95%,大于98%則更好。
             楚凱石膏歷來(lái)十分重視石膏粉的質(zhì)量和模型的強度,所使用的石膏原料均為本地或附近最優(yōu)質(zhì)的礦源,生產(chǎn)出來(lái)的陶瓷模具石膏粉經(jīng)過(guò)多次除雜和檢測工序,對每一項指標都有著(zhù)嚴細的工藝控制,生產(chǎn)出的陶瓷模具粉粉質(zhì)細膩、吸水性好、膨脹系數低。所以用金九石膏生產(chǎn)出來(lái)的陶瓷模具石膏粉制成的模型強度高、質(zhì)量好,使用壽命長(cháng)。

             使用高強度α石膏粉
        在模型制造中使用高強度石膏粉(即α石膏粉)是提高模型強度有效的方法之一。過(guò)去,高強度石膏粉僅用于日用陶瓷的滾壓成型生產(chǎn)中,在衛生瓷生產(chǎn)中很少使用。隨著(zhù)衛生瓷組合澆注機械化成型工藝的發(fā)展,對石膏模型的強度要求的越來(lái)越高,衛生瓷中采用高強度石膏粉才逐漸增多。人們提到α石膏強度高,是因為它的標準稠度需水量低(一般為45%~55%),也即膏水比例大,所以模型強度高;而普通的β粉標準稠度需水量大(一般為70%~80%),也即膏水比例小,所以模型強度低。雖然α石膏強度高,但氣孔率和吸水率低;而β石膏粉雖然強度低,但氣孔率和吸水率高,注漿成型吸漿性能良好。衛生瓷注漿成型生產(chǎn)中利用各自的特點(diǎn),一般采用混合石膏粉(α+β)制造模型。通過(guò)α石膏和β石膏的混合,能制得強度高且其它性能指標都比較優(yōu)良的模型。在生產(chǎn)中使用α石膏時(shí),必須提高它的膏水比例,這樣才能提高模型的強度,才能體現出α石膏在強度方面的優(yōu)越性。否則,如果按β石膏的比例使用α石膏,凝固時(shí)間長(cháng),注出的模型上面有浮水,模型的強度并不比β石膏模型強度高多少;另外這種模型在生產(chǎn)中易變形。

             使用較高細度的石膏粉
        在一定的顆粒細度范圍內,石膏粉的細度越細,其顆粒的比表面積大,表面活性大,與水結合后反應充分,形成的網(wǎng)絡(luò )結構多,則模型強度高。在生產(chǎn)實(shí)際中我們體會(huì )到,采用較高細度的石膏粉(一般指α石膏粉)不僅能顯著(zhù)地提高模型的強度,而且更為重要的是其表面細膩光滑,耐磨性強。在模型使用到中后期,與其它模型相比其表面仍然光滑,坯體的外觀(guān)質(zhì)量好,減輕了工人刷坯的勞動(dòng)強度,同時(shí)也延長(cháng)了模型的使用壽命。生產(chǎn)中還體會(huì )到,石膏粉的細度越細,凝固時(shí)間越長(cháng)。故為了提高模型的強度,可以繼續提高石膏和水的比例。這一點(diǎn)也是普通β石膏粉所無(wú)法做到的。石膏粉的細度以100~120目為宜。

        
             采用適宜的水溫
        水的溫度對石膏的凝結時(shí)間和模型的強度也有較大的影響。隨著(zhù)水溫的升高,攪拌時(shí)間縮短,凝結時(shí)間加快,模型的強度明顯下降??梢?jiàn),采用較低的水溫制模能提高模型的強度。日本東陶公司(TOTO)在衛生瓷生產(chǎn)技術(shù)管理方面世界領(lǐng)先,管理很?chē)兰?,它們在夏季衛生瓷模型制造中采用低溫水,將水溫控制在8~10℃,其目的是降低半水石膏在水中的溶解速率,延長(cháng)石膏在水中的溶解和晶核形成時(shí)間,即延緩石膏與水的反應速度,從而可延長(cháng)攪拌時(shí)間,也使漿體中的氣泡順利逸出,石膏和水充分接觸反應,形成均勻的微晶網(wǎng)絡(luò )結構,提高了模型的強度。

             提高膏水比例
        石膏和水的比例是模型制造中重要的工藝參數。它對模型的強度、氣孔率和吸水率等指標起著(zhù)決定性的作用。模型的強度和膏水比例成正比例關(guān)系,提高模型的膏水比例是提高強度最有效的方法。隨著(zhù)膏水比例的增大,模型的強度也提高。在日用陶瓷、衛生陶瓷生產(chǎn)中,都使用大量的石膏模型,根據不同成型方法的特點(diǎn),對膏水比的要求則不同。衛生陶瓷全部是注漿成型,日用陶瓷有注漿成型、滾壓成型和冷塑壓成型。注漿成型生產(chǎn)首先要強調模型的吸水性能,故模型的膏水比例不宜過(guò)高,一般在(1.15~1.46):1,根據成型工藝的不同和產(chǎn)品體積的大小進(jìn)行比例的調整。小件模型比例低些,大件、受力件的模型比例大些;日用陶瓷滾壓成型、冷塑壓成型要求把模型的強度、耐磨性、耐熱性放在首位,故特別強調模型有很高的強度,模型的膏水比例一般使用在(1.6~1.8):1,根據件的大小和石膏粉的質(zhì)量進(jìn)行比例調整。

             適當延長(cháng)攪拌時(shí)間
        在石膏攪拌過(guò)程中,適當延長(cháng)攪拌時(shí)間,可有利于石膏粉與水的充分接觸和反應,有利于石膏漿體中氣泡的排出,有利于提高模型的強度。但攪拌時(shí)間也不是無(wú)限地延長(cháng),尤其是當石膏漿體接近稠化時(shí)仍在攪拌,會(huì )破壞石膏晶核的正常生長(cháng)和網(wǎng)絡(luò )結構的形成,會(huì )降低模型的強度。正常合理的攪拌時(shí)間應在2~4分鐘。
      掌握合理的攪拌速度
        當攪拌速度過(guò)慢時(shí),石膏和水不能很好地結合與反應,不會(huì )提高強度;當轉速過(guò)快時(shí),也會(huì )降低模型的強度。原因是當攪拌速度過(guò)快時(shí),破壞了石膏晶核的正常生長(cháng)和網(wǎng)絡(luò )結構的形成,導致石膏晶體結構松散,強度下降;另一方面原因,轉速高時(shí),會(huì )帶入氣泡,模型中含有大量的氣泡會(huì )降低其強度。攪拌速度以300~400r/min為宜。

             采用真空脫泡工藝
        模型在混料、攪拌過(guò)程中,會(huì )帶入許多氣泡。注模操作中采用真空脫泡攪拌工藝是一種提高石膏模強度很有效的方法。因為通過(guò)真空脫泡處理,排出石膏漿中的氣泡,可使模型結構變得致密,會(huì )明顯提高模型的強度。真空度控制在-0.065~-0.079Mpa,攪拌時(shí)間控制在2~4分鐘。

             使用外加劑
        外加劑的種類(lèi)繁多,既有有機的又有無(wú)機的。常用的外加劑有焦磷酸鈉、腐植酸鈉、硼砂、AST劑、桃膠等。這些外加劑除了使石膏的網(wǎng)絡(luò )結構連生有一定的增強效果外,主要的是具有緩凝作用,這為延長(cháng)攪拌時(shí)間、采用真空攪拌工藝、提高膏水比例創(chuàng )造了條件,從而也提高了模型的強度。

             確保模型有效干燥
        干燥是模型生產(chǎn)和成型使用的一個(gè)很重要的環(huán)節。模型是否干燥對其強度和使用壽命有很大的影響。模型經(jīng)干燥可明顯提高其強度,約提高2~2.5倍。為了確保模型的強度,一是干燥溫度不要超過(guò)50℃;二是干燥時(shí)要注意空氣的流動(dòng);三是模型脫模倒出后應最好在常溫下保持24小時(shí),再推入干燥室干燥;四是確保干燥的模型上線(xiàn)使用,同時(shí)在模型使用中也要保持干燥。這既可保證成型正常生產(chǎn),又可提高模型的強度和耐磨性能,確保坯體尺寸和質(zhì)量的穩定,防止模型發(fā)生變形,最終延長(cháng)模型的使用次數。

             模型內部放置增強鋼筋
        衛生瓷模型體積大,在生產(chǎn)中極易損壞,造成使用次數低。主要原因是因模型強度低導致的斷裂和變形引起。通過(guò)在模型內部放入∮12mm左右的鋼筋,可解決以上問(wèn)題,將明顯提高其抗折強度,延長(cháng)模型使用次數。同時(shí)還確保操作者的人身生命安全。

        總之,提高石膏模強度的方法很多。各種方法并不是孤立起作用的,而是相互關(guān)聯(lián)一起起作用的。只有各種因素達到最佳值,才能起到整體的增強效果,從而為延長(cháng)模型的使用次數創(chuàng )造條件。

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