เซรามิกส์คือ การผลิตเซรามิกส์ ศิลปะเซรามิกส์

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

ในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติ มีวัสดุมากมายที่ติดตามผู้คนมาตั้งแต่ต้นอารยธรรม ไม้เป็นสิ่งแรกที่นึกถึง แต่อย่าลืมเกี่ยวกับเซรามิก - ดินเผาซึ่งใช้ทำอาหารมาแต่โบราณ

วัสดุนี้มีคุณสมบัติเชิงบวกเพียงพอ: เซรามิกมีความทนทาน ทนต่ออิทธิพลของสารเคมีและอุณหภูมิสูง ปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมอย่างสมบูรณ์ และทุกอย่างเป็นไปตามรูปลักษณ์ นอกจากนี้ กระเบื้องดินเผาที่เผาแล้วไม่เน่าหรือขึ้นรา ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานด้านเทคโนโลยีและห้องน้ำที่หลากหลาย

โดยทั่วไป เซรามิกส์คือจานหรือสิ่งอื่น ๆ ที่ทำจากดินเหนียว (มีหรือไม่มีสารเติมแต่งแร่) ได้จากการปั้นและการเผาที่อุณหภูมิสูงในภายหลัง เพื่อให้ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวดูสวยงามยิ่งขึ้น จึงมีการเคลือบ

วัสดุใดบ้างที่ใช้ในการผลิตได้

เราได้กล่าวไปแล้วว่าส่วนใหญ่ใช้ดินเหนียวเพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ แต่มีข้อยกเว้น เร็วๆ นี้เซรามิกส์สามารถไปวัสดุดังต่อไปนี้:

• ฐานพลาสติก. นี่เป็นเพียงดินเหนียวหรือดินขาวเดียวกัน (หินที่ประกอบด้วยดินขาว)
• วัสดุที่ลดการตกต่ำระหว่างการเผา ช่วยรักษารูปทรงของผลิตภัณฑ์ ใช้ทรายควอทซ์คุณภาพสูง พอร์ซเลนต่ำกว่ามาตรฐาน (ต่อสู้) ดินไฟ
• หินที่ให้มวลแก้วหนาแน่นระหว่างการเผาผนึก เฟลด์สปาร์ในอุดมคติ, เพกมาไทต์
• เคลือบ. สามารถใช้เป็นวัตถุดิบจากวัตถุดิบธรรมชาติ และแอนะล็อกมากมายที่ได้จากการสังเคราะห์ทางเคมี

การจำแนก

เราจึงได้เรียนรู้ว่าเซรามิกส์เป็นดินเหนียวที่ผ่านการแปรรูปพิเศษ เนื่องจากปัจจัยที่กำหนดคุณภาพของผู้บริโภคของผลิตภัณฑ์ พวกเขาจึงแยกแยะประเภทของเซรามิก วิธีการตกแต่งหรือปั้น

แยกแยะระหว่างเซรามิกชั้นดี (เม็ดละเอียดเมื่อแตกเศษ) และเซรามิกที่หยาบ (เม็ดละเอียด) ในบรรดาพันธุ์ชั้นดีทุกคนคุ้นเคยกับเครื่องลายครามกึ่งพอร์ซเลนและไฟซึ่งพบได้ในห้องน้ำเกือบทุกห้อง ดังนั้น เซรามิกแบบหยาบ (คุณจะพบภาพถ่ายในบทความ) จึงเป็นหม้อดินเผา สิ่งนี้ไม่ธรรมดาในหมู่พวกเรา แต่รู้จักกันมาตั้งแต่สมัยโบราณ

คุณสมบัติของเซรามิกประเภทต่างๆ

ลักษณะเด่นของพอร์ซเลนคือเศษเนื้อละเอียดที่บาง หนาแน่น และเป็นสีขาว วัสดุดูดซับความชื้นได้ไม่ดีนัก (มากถึง 0.2%) แจกันหรือถ้วยที่ทรงคุณค่า (บางมาก) สามารถมองเทียบกับแสงได้ ขอบด้านข้าง (โดยปกติคือด้านล่าง) ไม่มีการเคลือบเงาเนื่องจากเทคโนโลยีการยิง สำหรับการผลิตส่วนใหญ่ใช้ดินขาวและเฟลด์สปาร์

กึ่งพอร์ซเลนเป็นตัวเลือกขั้นกลางระหว่างเครื่องลายครามและไฟตามที่อธิบายไว้ข้างต้น ค่อนข้างหยาบการดูดซึมน้ำจาก 3 ถึง 5% ส่วนใหญ่มักใช้ในการผลิตจานในครัวเรือน

สำหรับไฟเองนั้น มีลักษณะเด่นคือมีเศษมีรูพรุนหนาซึ่งมีสีเหลืองเล็กน้อยเมื่อหัก ความสามารถในการดูดซับน้ำสูงภายใน 9-12% ด้วยเหตุผลนี้ และเพราะว่ามีความพรุนสูง เซรามิกประเภทนี้จึงจำเป็นต้องเคลือบด้วยชั้นเคลือบบางๆ

เนื่องจากการเคลือบที่ใช้นั้นไม่เสถียรต่ออิทธิพลของความร้อน เซรามิกประเภทนี้จึงใช้ในการผลิตอาหารราคาไม่แพงสำหรับใช้ในชีวิตประจำวันเท่านั้น เช่นเดียวกับภาชนะในครัวเรือน สำหรับการแต่งตัวพวกเขาไม่ได้ใช้ดินเหนียวชอล์กและทรายควอทซ์คุณภาพสูงเกินไป เทคโนโลยีเซรามิกของเกรดนี้ยังช่วยให้สามารถใช้ (เป็นฐาน) ของพอร์ซเลนที่แตกหักได้ แน่นอนว่าก่อนเริ่มการผลิตจะต้องบดและบดให้ละเอียด

Majolica เป็นเซรามิกภายนอกที่น่าสนใจมาก ราคาของมันอยู่ที่ประมาณหนึ่งพันรูเบิลสำหรับแจกันทั่วไป ลักษณะเด่นคือเศษที่มีรูพรุนมากซึ่งสามารถดูดซับความชื้นได้มากถึง 15% อย่างไรก็ตามเรื่องนี้ผลิตภัณฑ์มีความโดดเด่นด้วยพื้นผิวมันวาวบาง ๆ มีความหนาของผนังเล็กน้อย อย่างหลังเกิดจากการที่ majolica ผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีการหล่อ ตามกฎแล้วผลิตภัณฑ์จะตกแต่งด้วยกระจกและมักพบรูปปั้นนูนต่ำนูน ในการผลิตพันธุ์นี้ใช้เซรามิก ดินเผาสีขาว ทรายควอทซ์ ชอล์ก และพลาฟนี

เครื่องปั้นดินเผา (ภาพอยู่ในบทความ) มันโดดเด่นด้วยเศษสีน้ำตาลแดงที่เฉพาะเจาะจง (ดินเผาสีแดง) และรูพรุนขนาดใหญ่มาก ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับความชื้น - สูงถึง 18% สำหรับการระบายสีจะใช้สีดินเหนียวพิเศษ engobes เพื่อปกป้องพวกเขาจากความชื้น ผลิตภัณฑ์ถูกเคลือบด้วยชั้นบาง ๆ ของเคลือบไม่มีสีที่ด้านบน ขอบเขตการใช้งาน ไม่เพียงแต่กระถางตกแต่งเท่านั้น แต่ยังเป็นตัวแทนของเครื่องใช้ในครัวเรือนอีกด้วย

นอกจากนี้ เซรามิกอุ่นยังอยู่ในหมวดเดียวกัน นี่คือชื่อของอิฐที่ทำจากดินเหนียวเผาอย่างหยาบๆ ในการผลิตเซรามิกประเภทนี้ มีการใช้สารทำให้เกิดฟองแบบพิเศษ ซึ่งเพิ่มความพรุนของวัสดุอย่างมาก ดังนั้นจึงมีคุณสมบัติเป็นฉนวนความร้อนได้ดีขึ้นมาก

กระบวนการผลิตเป็นอย่างไร

การผลิตเซรามิกเองสามารถแบ่งออกเป็นหลายขั้นตอน:

• การสกัดและการเตรียมวัตถุดิบที่เกี่ยวข้อง
• ปั้น ตกแต่ง หรือทำรูใช้งาน
• หล่อกึ่งแห้งปั๊ม
• กำลังตัดต่อ ตากให้แห้งก่อน
• รักษาอุณหภูมิสูง.
• กระจก.
• ยิงซ้ำ
• การตกแต่ง (ไม่จำเป็นต้องใช้เซรามิกอุ่นและแอนะล็อก)

ตัวชี้วัดคุณภาพของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปถูกกำหนดโดยลักษณะลักษณะที่ปรากฏ สอดคล้องกับวัตถุประสงค์การใช้งานอย่างเต็มที่ เช่นเดียวกับความทนทาน

เทคโนโลยีการผลิต

เราคุยกันถึงขั้นตอนหลักของการผลิต ตอนนี้เรามาพูดถึงแต่ละขั้นตอนแยกกัน ในการเตรียมมวลเซรามิกเริ่มต้น มีการดำเนินการด้านเทคโนโลยีดังต่อไปนี้: วัตถุดิบได้รับการทำความสะอาดอย่างทั่วถึงจากแร่ธาตุภายนอกและสิ่งเจือปนอินทรีย์ บดและบด หลังจากนั้นก็ถึงคราวของการผสมและเติมสารเติมแต่งต่างๆ

การขึ้นรูปผลิตภัณฑ์

การขึ้นรูปทำจากเซรามิกเหลวหรือพลาสติก การขึ้นรูปพลาสติกมีข้อดีหลายประการ ประการแรกสิ่งนี้แสดงให้เห็นในความจริงที่ว่าคุณสามารถสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างและขนาดเกือบทุกชนิด นอกจากนี้ แม้แต่อุปกรณ์ที่เรียบง่ายที่สุดและล้ำสมัยที่สุดก็สามารถปรับให้เข้ากับการผลิตได้

สำหรับการหล่อจะใช้มวลที่มีความชื้น 34-36% สำหรับสิ่งนี้ เทลงในแม่พิมพ์ปูนปลาสเตอร์ นี่เป็นวิธีการที่ขาดไม่ได้สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์เซรามิกที่มีความซับซ้อนอย่างแท้จริง ซึ่งรูปร่างที่ร่างกายไม่อนุญาตให้ใช้วิธีปั้นแบบอื่น นอกจากนี้ นี่คือวิธีการทำกระเบื้อง เซรามิกสำหรับเซรามิกนั้นไม่ได้ทำมาจากดินเหนียวเกรดดีที่สุด (ต่ำกว่าข้อกำหนด) แต่ความหนาของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปควรมีความสม่ำเสมอมากที่สุด

การหล่อสามารถทำได้ทั้งแบบแมนนวลหรือแบบอัตโนมัติทั้งหมด หลังจากการอบแห้งครั้งแรกผลิตภัณฑ์จะถูกลบออกจากแม่พิมพ์หลังจากนั้นจะติดกาวองค์ประกอบตกแต่งและการทำงานต่าง ๆ สำหรับการติดที่ใช้กาวพิเศษ ในอดีต แป้งดินเหนียวถูกใช้เพื่อจุดประสงค์นี้ แต่ก็ไม่ได้ให้ความแข็งแรงสูงมากนัก

การอบแห้ง

การอบแห้งเป็นขั้นตอนที่สำคัญที่สุด เนื่องจากทั้งความแข็งแรงเชิงกลของผลิตภัณฑ์และลักษณะการตกแต่งขึ้นอยู่กับความถูกต้องของการใช้งาน แน่นอน การกระจายตัวของสารเคลือบที่ถูกต้องก็มีความสำคัญอย่างยิ่งเช่นกัน ซึ่งขึ้นอยู่กับความทนทานของผลิตภัณฑ์ต่อน้ำ เช่นเดียวกับสารเคมี การทำให้แห้งเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการผลิตเซรามิกส์ ด้วยเหตุนี้จึงใช้เครื่องอบแห้งแบบสายพานลำเลียงการแผ่รังสีและแชมเบอร์ อุณหภูมิตลอดกระบวนการไม่ควรเกิน 70-90 °C

ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวคือกระเบื้อง เซรามิกในกรณีนี้มีความหนามาก ดังนั้นในบางกรณีจึงสามารถใช้โหมดอุณหภูมิสูงได้ในช่วงเวลาสั้นๆ

ยิง

ขั้นตอนทางเทคโนโลยีที่สำคัญที่สุดอันดับสองคือการเผาเซรามิกส์ เป้าหมายคือการสร้างหม้อที่มีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่กำหนดไว้อย่างแม่นยำ เพื่อแก้ไของค์ประกอบสีและเคลือบบนพื้นผิว การยิงเป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากในกระบวนการทางกายภาพและทางเคมีจำนวนมากเกิดขึ้นซึ่งกำหนดคุณสมบัติผู้บริโภคหลักของผลิตภัณฑ์ล่วงหน้า โดยปกติการเผาจะดำเนินการในสองขั้นตอน แต่ถ้าทาสีลงบนพื้นผิวของเคลือบ ที่เรียกว่าการเผาแบบปิด (ขั้นตอนที่สาม) จะดำเนินการ

ขั้นตอนแรกดำเนินการที่อุณหภูมิ 900 ถึง 1250 °C (ขึ้นอยู่กับประเภทและเกรดของเซรามิก) ขั้นตอนที่สองต้องการการควบคุมอุณหภูมิตั้งแต่ 1,020 ถึง 1410 °C ค่าสุดท้ายใช้เฉพาะสำหรับพอร์ซเลน เซรามิกชนิดอื่นๆ แทบไม่ถูกเผาในโหมดนี้ เนื่องจากมีความเสี่ยงสูงที่จะเกิดการแตกร้าว ถ้าพูดถึงดินเหนียวสีแดงทั่วไป ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากดินมักจะ "เผา" ครั้งเดียวที่อุณหภูมิไม่สูงกว่า 960-1020 องศาเซลเซียส

เตาเผาสำหรับเซรามิกสองประเภทสามารถใช้สำหรับการเผา: เตาเผาเป็นระยะ (เตาหลอม) และเตาเผาแบบต่อเนื่อง มีหลายประเภทอย่างหลัง แต่อุโมงค์และลูกกลิ้งเป็นประเภทที่พบมากที่สุด

เกี่ยวกับข้อบกพร่องต่างๆ

ลักษณะเฉพาะของการผลิตผลิตภัณฑ์เซรามิกคือในขั้นตอนการผลิตต่างๆ อาจมีข้อบกพร่องมากมายเกิดขึ้นมากมาย มีความเสียหายต่อเศษ เคลือบ หรือสารเคลือบตกแต่ง สำหรับข้อบกพร่องในเศษ มักปรากฏในขั้นตอนการขึ้นรูปเบื้องต้นและการทำให้แห้งในเบื้องต้น

ข้อบกพร่องในการผลิตบางส่วนปรากฏขึ้นเกือบจะในทันที และมีคราบหรือสิ่งที่คล้ายกันปรากฏขึ้นหลังจากการยิงเท่านั้น เนื่องจาก "ความไม่แน่นอน" ของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย มีข้อกำหนดในการควบคุมความสะอาดของเครื่องมือทั้งหมดที่ใช้ในการผลิตอย่างเคร่งครัด

คำอธิบายแนวคิดพื้นฐาน

Glaze เป็นของเหลวชนิดพิเศษที่ใช้กับพื้นผิวของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ความหนาของมันคือ 0.12-0.40 มม. วัตถุประสงค์ของการเคลือบค่อนข้างหลากหลาย ประการแรกพื้นผิวของกระเบื้องหรือจานถูกปกคลุมด้วยชั้นตกแต่งหนาแน่นซึ่งไม่เพียง แต่ก่อให้เกิดรูปลักษณ์ที่สวยงาม แต่ยังเพิ่มขึ้นอย่างมากความแข็งแรงทางกล นอกจากนี้ การเคลือบยังให้การปกป้องที่เชื่อถือได้ต่ออิทธิพลทางกายภาพและทางเคมี ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเครื่องใช้ในครัวเรือน

Decoration หมายถึง การลงสีหรือลวดลายตกแต่ง บ่อยครั้งในสภาวะของการผลิตทางอุตสาหกรรมมีการใช้แสตมป์หยิกด้วยความช่วยเหลือซึ่งการผลิตจำนวนมากของผลิตภัณฑ์ประเภทเดียวกัน ใช้ลูกกลิ้งแสตมป์เพื่อวางลวดลายที่ขอบหม้อ ดังนั้น การดำเนินการขั้นสุดท้ายคือการกำจัดข้อบกพร่องเล็กน้อย ขัดขาและขอบ

ข้อมูลบางอย่างเกี่ยวกับสีเคลือบและสี

เคลือบแบ่งออกเป็นพันธุ์โปร่งใสและทึบแสง มีสีและไม่มีสีทั้งหมด สีเซรามิกใช้ในการตกแต่งผลิตภัณฑ์จากดินเผาเกือบทุกประเภท พวกมันขึ้นอยู่กับโลหะหรือออกไซด์ของพวกมัน เมื่อถูกความร้อนจะเกิดสารประกอบที่เสถียรซึ่งไม่เพียงแต่สวยงามแต่ยังมีความทนทานสูงอีกด้วย เครื่องปั้นดินเผาดังกล่าวซึ่งบทวิจารณ์ที่ยอดเยี่ยมอยู่เสมอเป็นเครื่องประดับในบ้านที่ร่ำรวยมากมาย

สีจะถูกแบ่งตามวิธีการใช้: บนชั้นเคลือบหรือใต้สี ดังที่คุณเข้าใจได้ ในกรณีหลัง องค์ประกอบการระบายสีจะถูกนำไปใช้กับชาร์ดโดยตรง จากนั้นเคลือบด้วยชั้นเคลือบและผลิตภัณฑ์ถูกเผาในเตาเผา หากองค์ประกอบถูกนำไปใช้กับชั้นเคลือบโดยตรง มันจะได้รับการแก้ไขด้วยอุณหภูมิอย่างน้อย 600-850 ° C

วัสดุเสริมใช้ทำแม่พิมพ์สำหรับเผาและหล่อ

รายละเอียดเกี่ยวกับการทำแม่พิมพ์

เพื่อให้แม่พิมพ์แข็งแรงและมีคุณภาพสูงจึงใช้ปูนปั้น มันทำโดยการบดผงแคลเซียมซัลเฟตเฮมิไฮเดรตอย่างประณีต ลักษณะเฉพาะของยิปซั่มดังกล่าวคือเมื่อผสมกับน้ำควรเปลี่ยนเป็นแป้งพลาสติกและยืดหยุ่นพอสมควร แต่สิ่งสำคัญคือต้องตั้งค่าองค์ประกอบนี้ในเงื่อนไขที่กำหนดไว้อย่างแม่นยำ ซึ่งรับประกันการยิงคุณภาพสูงจริงๆ หากไม่มียิปซั่มด้วยเหตุผลบางประการสามารถใช้ไฟร์เคลย์ทนไฟคาร์บอรันดัมได้ อาจใช้วัสดุทนไฟอื่นๆ

เครื่องปั้นดินเผานั่นแหละ นี่เป็นวัสดุที่เป็นไปไม่ได้ที่จะจินตนาการถึงห้องครัวหรือห้องน้ำ อย่างไรก็ตาม ยังมีอีกหลากหลายผลิตภัณฑ์ที่สามารถนำไปตกแต่งบ้านได้อย่างแท้จริง

ศิลปะเครื่องปั้นดินเผา

ภายใต้ "ศิลปะ" หมายถึงผลิตภัณฑ์ที่ตกแต่งด้วยภาพนูนหรือปูนปั้นโดยเฉพาะ แน่นอนว่าไม่มีความแตกต่างอื่นใดจากเซรามิกส์ทั่วไป แต่มีรายละเอียดปลีกย่อยมากมายในเทคโนโลยีการผลิต เราจะพูดถึงพวกเขาตอนนี้

การเตรียมวัตถุดิบเบื้องต้น

ตามที่คุณเข้าใจ งานศิลปะเซรามิกส์ไม่ได้แตกต่างจากของ "ในครัวเรือน" มากนัก แต่ในการผลิตจำเป็นต้องมีความต้องการมากขึ้นในการเลือกวัตถุดิบ ทุกอย่างเหมือนกับในกรณีก่อนหน้านี้ แต่การดำเนินการทั้งหมดมีความละเอียดมากขึ้น นอกจากนี้ ควรใช้ดินขาวที่แบ่งละเอียด (เส้นผ่านศูนย์กลางอนุภาคน้อยกว่า 2 µm) เท่านั้น

ให้อะไร? วิธีนี้ทำให้สามารถรับความเหนียวได้มากขึ้นมวลและอย่างน้อยก็เพิ่มความแข็งแกร่งของผลิตภัณฑ์แห้งเป็นสองเท่า นอกจากนี้ ควรใช้ทรายควอทซ์เนื้อละเอียดเท่านั้น เนื่องจากจะช่วยลดการตกตะกอนของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปได้อย่างมาก ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่องานเซรามิกส์เชิงศิลปะ

เครื่องปั้นดินเผาแห้ง

ดังที่เราได้กล่าวไว้ในส่วนแรกของบทความ การทำให้แห้งเป็นขั้นตอนที่สำคัญที่สุดขั้นตอนหนึ่ง หากเราพูดถึงศิลปะเซรามิกส์ คำกล่าวนี้จะยิ่งมีความเกี่ยวข้องมากขึ้นไปอีก คุณควรทราบว่าปรากฏการณ์การหดตัวในระหว่างการเผาผลิตภัณฑ์บาง ๆ เกิดขึ้นอย่างไม่สม่ำเสมอ ซึ่งอาจนำไปสู่ปัญหาใหญ่ ไปจนถึงความเสียหายต่อผลิตภัณฑ์ทั้งหมด ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องเลือกโหมดการทำความร้อนที่เหมาะสม เพื่อไม่ให้เซรามิกที่มีศิลปะกลายเป็นเศษชิ้นส่วน

หากผลิตภัณฑ์แบน ขอแนะนำอย่างยิ่งให้แห้งในรูปแบบเฉพาะ ขั้นแรก พวกเขาจะแห้งเล็กน้อยจนกว่าเซรามิกในอนาคตจะได้ความหนาแน่นที่ต้องการ จากนั้นจึงนำออกและตากให้แห้งโดยมีความชื้น 1-2.5%

เพื่อดำเนินการตามขั้นตอนนี้ในปริมาณมาก จะใช้เครื่องอบแห้งแบบสายพานลำเลียงพิเศษ ในกรณีที่ยากเป็นพิเศษ การอบแห้งจะดำเนินการในอุปกรณ์ที่ทำงานเป็นระยะๆ ทำเช่นนี้เพื่อให้เซรามิกบาง ๆ ไม่แห้งและแตก เวลาในการทำให้แห้งมีตั้งแต่ 30 นาทีถึงสามชั่วโมง

คุณจึงได้เรียนรู้ว่าเซรามิกส์คืออะไร นี่เป็นหนึ่งในวัสดุที่เก่าแก่ที่สุดที่มนุษย์สร้างขึ้น เซรามิกส์ยังเป็นที่ต้องการอย่างมากจนถึงทุกวันนี้