Фактори, що формують асортимент і якість керамічних виробів
Підглазурні фарби (оксиди кобальту, хрому, марганцю, розчинні солі, ангоби) наносять на неглазурований черепок і закріплюють в политому обпалюванні разом з глазур’ю. Підглазурний кобальт дає глибоко-синє забарвлення, а розчинні солі кобальту, нікелю — м’які (пастельні) тони. Ангоби — фарби на основі тонкодисперсних глин з домішками пегментів — широко використовують при декоруванні майоліки і… Читати ще >
Фактори, що формують асортимент і якість керамічних виробів (реферат, курсова, диплом, контрольна)
Асортимент і якість керамічних виробів формуються на стадіях розробки та виготовлення.
Залежно від будови розрізняють тонку кераміку (черепок склоподібний або дрібнозернистий) і грубу (черепок грубозернистий). Основні види тонкої кераміки — фарфор, напівпорцеляна, фаянс, майоліка. Основний вид грубої кераміки — гончарна кераміка.
Фарфор має щільний спечений черепок білого кольору (іноді з блакитним відтінком) з низьким водопоглинанням (до 0,2%), при постукуванні видає високий мелодійний звук, у тонких шарах може просвічувати. Глазур не покриває край борту або підстава вироби з фарфору. Сировина для фарфору — каолін, пісок, польовий шпат та інші добавки.
Фаянс мае пористий білий черепок з жовтуватим відтінком, пористість черепка 9 — 12%. Через високу пористості вироби з фаянсу повністю покриваються безбарвною глазур’ю невисокою термостійкості. Фаянс застосовується для виробництва столового посуду повсякденного використання. Сировина для виробництва фаянсу — беложгущиеся глини з додаванням крейди і кварцового піску.
Напівпорцеляна за властивостями займає проміжне положення між порцеляною і фаянсом, черепок білий, водопоглинання 3−5%, використовується у виробництві посуду.
Майоліка має пористий черепок, водопоглинання близько 15%, вироби мають гладку поверхню, блиск, малу товщину стінок, покриваються кольоровими глазурями і можуть мати декоративні рельєфні прикраси. Для виготовлення майоліки застосовується лиття. Сировина — беложгущиеся глини (фаянсова майоліка) або красножгущіеся глини (гончарна майоліка), плавні, крейда, кварцовий пісок.
Гончарна кераміка має черепок червоно-коричневого кольору (використовуються красножгущіеся глини), великий пористості, водопоглинання до 18%. Вироби можуть покриватися безбарвними глазурями, розписуються кольоровими глиняними фарбами — ангобами.
Сировину та матеріали для виготовлення керамічних виробів поділяють на матеріали для черепка, для глазурі і для декорування.
В свою чергу, в матеріалах для черепка виділяють пластичні та малопластичні матеріали (глини, каоліни, бентоніт), матеріали, що зменшують пластичність (кварц, кварцовий пісок, шамот, керамічний бій відпалених виробів) й плавні або флюси (польовий шпат, тальк, доломіт, крейда, кісткова мука та ін.).
Матеріалами для глазурі є польовий шпат, кварцовий пісок, крейда тощо.
Глазур — це скловидна плівка на поверхні керамічних виробів. Вона понижує водопоглинання черепка, збільшує міцність, гігієнічність і еластичність виробів. Тугоплавку фарфорову глазур виготовляють з польового шпату, кварцу з домішкою каоліну, а легкоплавку фаянсову і майолікову — з кварцового піску, соди, крейди, оксидів бору, стронцію тощо.
Матеріалами для декорування кераміки є керамічні фарби, препарати дорогоцінних металів, люстри. Керамічні фарби поділяють на підглазурні, внутрішньоглазурні і надглазурні.
Підглазурні фарби (оксиди кобальту, хрому, марганцю, розчинні солі, ангоби) наносять на неглазурований черепок і закріплюють в политому обпалюванні разом з глазур’ю. Підглазурний кобальт дає глибоко-синє забарвлення, а розчинні солі кобальту, нікелю — м’які (пастельні) тони. Ангоби — фарби на основі тонкодисперсних глин з домішками пегментів — широко використовують при декоруванні майоліки і рідко при декоруванні фаянсу.
Виробництво керамічних матеріалів. Процес виробництва керамічних виробів складається з обробки сировини та виготовлення маси, формування виробів, сушіння, випалювання та декорування.
Підготування сировинних матеріалів. Метою підготовки сировини є руйнування природної структури матеріалів до дрібних частинок для отримання однорідної маси і прискорення взаємодії частинок в процесі утворення кераміки. Її проводять пластичним способом, який забезпечує отримання рівномірної за складом маси.
Пластичні матеріали (глину, каолін, бентоніт) розмішують у воді в лопатних змішувачах. Отриману масу у вигляді суспензії пропускають через сито та електромагніт для видалення великих включень і залізних домішок.
Збіднюючі матеріали та плавні сортують, звільнюють від сторонніх і шкідливих домішок. Кварц, польовий шпат, пегматит та інші компоненти випалюють при температурі 900−1000 °С. При цьому кварц розтріскується. Це, по-перше, полегшує помел, а по-друге, дозволяє видалити шматки, забруднені залізними домішками, оскільки при випалювані кварц з домішками залізних сполучень набуває жовто-коричневого кольору.
Каменисті матеріали, у тому числі і керамічне биття, промивають, піддають подрібненню і грубому помолу, після чого просіюють. Тонкий помел здійснюють на кульових млинах з фарфоровими або уралітовими кулями.
Пластичні і збіднюючі матеріали, плавні і биття ретельно змішують. Однорідну масу пропускають через сито і електромагніт, зневоднюють в спеціальних фільтрах-пресах або вакуум-фільтрах. Отриману пластичну масу вологістю 23−25% відправляють на відлежування в приміщення з високою вологістю. При відлежуванні відбувається окислення і мікробіологічні процеси, що сприяє розрихленню маси, подальшому руйнуванні природної структури матеріалів і підвищенню пластичних властивостей маси. Після відлежування масу обробляють на масом’ялках і вакуум-пресах для видалення включень повітря. При цьому маса стає пластичніше і набуває інших фізико-хімічних властивостей, необхідних для формування виробів.
Неякісне очищування сировинних матеріалів викликає жовтуваті, сіруваті відтінки черепку, а неоднорідність маси є причиною утворення деформації, тріщин, пузирів.
Формування керамічних виробів переважно здійснюється пластичним методом, методом лиття і напівсухим пресуванням. Для формування застосовують гіпсові форми пористістю не менше 25%, а також форми з пластичних мас, наприклад, на основі полівінілхлориду.
При пластичному формуванні використовують масу вологістю 20−25%, з якої в залежності від форми отримують заготовки у вигляді пластів. Для формування застосовують напівавтомати або автомати. При виготовленні плоских виробів розміщують глиняний пласт, який розрівнюють роликом при обертанні форми. Для отримання порожнистих виробів, наприклад, чашок, заготовку маси розміщують в форми і розкатують спеціальним профільним роликом. Проміжок між формою і роликом заповнюється шаром маси необхідної товщини. Зовнішня поверхня виробів формується поверхнею форми, а внутрішня — роликом. Якщо на внутрішній поверхні форми є заглибений малюнок, то він точно відтворюється на зовнішній поверхні виробу.
Методом лиття в гіпсові форми виготовляють вироби складної, рельєфної конфігурації, з тонкими стінками, ажурним бортом. Для отримання виробів складної конфігурації використовують роз'ємні форми. Для формування виробів методом лиття готують сметаноподібну масу — шлікер вологістю 34−36%.
Напівсухе пресування використовують для формування плоских виробів невеликої товщини, наприклад, тарілок. Підготовлену пластичну масу висушують до вологості 2−3%, тонко подрібнюють і отримують порошок, в який додають пластифікатор. З цього порошку формують виріб в металевих прес-формах, під великим тиском. Вироби мають правильну форму, точні розміри, більш високу механічну цінність і невелику вологість, що значно скорочує час сушіння перед випалюванням.
При формуванні внаслідок неохайного поводження, використання зношених форм і роликів можуть утворитися такі дефекти, як деформація, хвилястий край, концентричні тріщини, потрапляння шматочків гіпсу до маси, не рівність поверхні, підрив носиків тощо.
Сушіння. Після формування виробів для підготовки до випалювання — заключному і найбільш відповідальному етапу виробництва — здійснюють сушіння до залишкової вологості 1−2%. При цьому вироб набуває достатню до випалювання міцність, виключається утворення внутрішньої напруги, що приводить до появи тріщин, деформації тощо.
Найбільш перспективно використання для сушіння керамічних виробів ультразвуку, токів високої частоти або інфрачервоного випромінювання.
В процесі сушіння можуть утворитися тріщини (при нерівномірній вологості маси), деформація та інші дефекти.
Висушені вироби перед випалюванням зачищають наждачним папером, видаляють шви від прес-форм, сторонні домішки і забруднення. Після зачищення вироби продувають стиснутим повітрям для видалення пилу.
Випалювання формує структуру черепку і властивості керамічних виробів. Зазвичай, проводять двократне випалювання — утильне (до глазурування) і полите (після глазурування). Застосовують також однократне швидке та безкапсульне випалювання. Фарфорові вироби, декоровані надглазурними фарбами, піддають третьому випалюванню — муфельному. Утильне випалювання — для твердогу фарфору є попереднім (900−1000 °С), для м’якогофарфору (1260 °С), фаянсу (1250−1280 °С) — основним, що визначає їх властивості.
При утильному випалювані видаляється механічно і хімічно зв’язана волога, черепок набуває необхідної міцності при достатній для поглинання глазурі пористості. Реакції взаємодії вихідних компонентів маси протікають у твердій фазі.
Після утильного випалювання керамічні вироби або декарують підглазурними фарбами, глазурують і піддають политому випалюванню, або глазурують, випалюють і декорують.
Фарфорові вироби після утильного випалювання часто глазурують, а потім випалюють. Після глазурування з ніжки або верхнього краю фарфорового виробу зчищають глазур, щоб уникнути сплавлення з підставкою під час политого випалювання чи іншими виробами при випалюванні у спарованому вигляді. Це відміна ознака фарфорових виробів.
Фаянсові вироби повністю покривають глазур’ю.
Метою политого випалювання твердого фарфору (1350−1420 °С) є закінчення фізико-хімічних перетворень компонентів, кінцеве формування структури черепку і глазурі, її дзеркальний розлив. При политому випалюванні м’якого фарфору, фаянсу і майоліки відбувається плавлення і закріплення глазурі. Вироби з низькотемпературного фарфору випалюють однократно.
Тривалість политого випалювання в тунельних пічках від 18−22 до 32−34 годин. На деяких підприємствах керамічні вироби, в тому числі і фарфорові, піддають однократному безкапсульному випалюванню. При цьому цикл виробництва скорочується до 3−5 годин, значно знижуються витрати палива, збільшується продуктивність праці, зменшується собівартість готової продукції.
При випалюванні при порушенні газового і температурного режиму на виробах можуть утворюватись дефекти черепку і глазурі: деформація, плямистість, тріщини, задувка, прищі, пузирі, засмічення, мушка, матовість, наколи, пліщини тощо. Після випалювання вироби перевіряють для виявлення дефектів.
Декорують керамічні вироби шляхом забарвлення маси в рожеві, зелені кольори, нанесенням декоративної глазурі (кольорової, «кракле», кристалічних, матових тощо), рельєфних і заглиблених малюнків, проте часто шляхом розфарбування.
Основними видами оздоблень є такі.
Вусик, відводка, стрічка — це безперервні кругові смуги різної ширини: вусик — до 1 мм, відводка — до 3 мм, стрічка — 4−10мм. На фаянсові вироби наносять також буфетну стрічку шириною 12−16 і 32 мм, на фарфорові вироби з вирізним краєм — стрічку з завалом, яка захватує вирізний край. Ці оздоблення застосовують самостійно або у комбінації з іншими.
Трафарет являє собою площинний одно-, двохчи багато фарбовий малюнок з різко окреслиними краями. Отримують його розпиленням фарби через вирізи трафарету. Зовнішні ознаки: в малюнку відсутні дрібні деталі, фарба нанесена тонким шаром, деталі малюнку відокремлені один від одного.
Покриття суцільне — це покриття корпусу виробу рівномірним шаром фарби; напівпокриття — кольорова смуга шириною 20 мм і більше; нисходяче покриття — покриття з поступовим переходом від сильного тону фарби до сдабкого; покриття з прочисткою.
Штамп — однофарбовий графічний малюнок фарбою чи золотом, який наноситься гумовим штампом. На фаянсовому посуді використовують штамп з кольоровим пудражом однією і більш фарбами.
Друк — графічний однофарбовий малюнок, перенесений з гравірувальної дошки чи валу на папіросний папір чи гумову мембрану, а з них — на виріб. Малюнок може бути додатково розфарбований вручну однією, двома чи більше фарбами. Зовнішні ознаки: тонкий однокольоровий контур, сліди ручного розфарбовування.
Декалькоманія (деколь) являє собою одночи багато фарбовий малюнок, який наноситься за допомогою переводної картинки. Розрізняють деколь звичайну і здвижну або шовко-трафаретну. Звичайна деколь ледве відчувається рукою, малюнок трохи матовий з тонким деталіруванням, переходами одного тону до іншого. Здвижна деколь має більш товстий шар фарби, насичений колір, проте число фарби у малюнку обмежене, переходи тонів відсутні. Розроблені комбіновані і золотовмісні деколі.
Шовкографія — одноі багато фарбовий лінійний малюнок з тонкими і точними штрихами. Отримують його продавленням фарби через шовковий трафарет-сітку.
Живопис — виконується вручну пензлем або пером фарбами, золотом, люстрами та їх комбінацією. Малюнок яскравий зі слідами роботи пензлем. Іноді малюнок наносять по мастиці. По малюнку матовим золотом може виконуватись гравірування (цировка). Вузький бортовий орнамент, що наносять пензлем з арабеска.
Обробка рельєфу — розфарбування усіх деталій рельєфу фарбою чи золотом.
Фотокераміка — фотографія, що відтворена на виробі, часто в медальйоні, круглому, овальному чи іншому обрамуванні.
Малюнки в залежності від їх розміщення (композиції) поділяють на суцільні, бортові, розкідні, букетом. Суцільний малюнок покриває всю зовнішню поверхню чи борт виробу, бортовий — розміщенний у вигляді безперервної смуги по борту, низу або посередені виробу, розкідний — п’ять і більше не зв’язаних один з іншим лепків чи малюнків; малюнок букетом — до трьох малюнків включно.
Оздоблення, які виконані надглазурними фарбами, закріплюють при муфельному випалюванні. Потім вироби сортують, маркірують штампом чи деколлю з позначкою товарного знаку заводу, сорту, групи оздоблення, роздрібної ціни. Вироби 1-го сорту маркірують червоною фарбою, 2-го — синьою.
Майолікові вироби декорують кольоровою прозорою чи непрозорою (глухою) глазур’ю одночи багатокольоровою. Застосовують глазурі «кракле», відтворюваного вогню тощо. Використовують розпис ангобами, гравірування по ангобу, у тому числі особливий прийом — фляндрівку тощо.