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1、第三章 成 型,3.1 器形的合理设计,陶瓷制品的器形设计讲究 “实用、美观、可加工、高生产效率” 的原则。,3.2 成型方法的分类与选择,一、成型方法的分类,3.2 成型方法的分类与选择,二、成型方法的选择,选择成型方法时，要从下列几方面来考虑：,（1）产品的形状、大小、厚薄等。,（2）坯料的工艺性能。,（3）产品的产量和质量要求。,（4）成型设备要简单，劳动强度要小，劳动条件要好。,（5）技术指标要高，经济效益要好。, 成型方法选择的基本出发点：制品的外形、坯体的质量要求、 坯料的工艺性能、生产效率和经济效益。,3.3 可塑成型, 可塑法成型是基于坯料具有一定的可塑性进行的。, 成型性能好
2、的泥料应该具有一个较高的屈服值y和足够大的p 值。前者可以防止刚刚成型好的坯体因偶然的外力作用产生变形；后者可以保证泥料在成型过程中变形虽大、但又不易产生开裂。,3.3 可塑成型,一、旋压成型, 利用静止的样板刀和旋转的石膏模来完成的成型方法。, 样板刀之刀刃线由 制品坯体形状决定；刀 口一般要求 3040 角；刀口不能是锋利尖 角，而应成宽为 12 mm 的平面。,3.3 可塑成型,一、旋压成型, 工艺特点： （1）样板刀对坯料的正压力小，故生坯 致密度较低，强度较小，容易变形。 （2）模型转速决定于制品的形状和大小 尺寸。深腔、直径小的制品采取阴模成型 时，转速可高些；反之则应降低转速。,
3、 旋压成型对坯料的要求是：含水率高些且均匀，屈服值较低；坯料组成均匀、结构一致，可塑性良好。,一般采取的主轴转速为 230400 r/min。坯料的含水率为 2126%。, 旋压成型优点是：设备简单，适应性强，可旋制大而深的制品。缺点是：坯体成型质量较差，成品率低；劳动强度较大，操作技术要求高；模型消耗大。,3.3 可塑成型,二、滚压成型, 滚压成型由旋压成型发展而来， 克服了旋压成型的诸多缺点，生产 效率高，坯体成型质量好，是目前 采用最普遍的日用陶瓷成型方法。,3.3 可塑成型,二、滚压成型,1. 滚压成型特点,（1）模型和滚压头分别绕各自的轴线以速度 v1 和 v2 同向旋转。,（2）滚
4、压头对泥料同时实现了“滚（碾）” 和 “压” 的作用，滚压 时坯料均匀展开，受力由小到大，缓和而均匀，成型坯体中残存 应力小，坯体组织结构均匀。,（3）滚压头与泥料的接触面积大，压力也较大，受压时间长，故成型坯体的密度大、强度高，不易变形。,（4）要求坯料含水率低些， 较高的屈服值y和足够大的变形量p，可塑性要好。, 热滚压概念滚压头加热温度约 120.,3.3 可塑成型,二、滚压成型,2. 滚压头,滚压头的设计对滚压成型的操作和坯体成型质量至关重要。对滚压头 设计的要求包括：,（1）能形成制品所要求的形状和尺寸，成坯质量好。,（2）滚压时有利于泥料的铺展和余泥的排出。,（3）使用寿命长，有适
5、当的表面硬度和粗糙度（有利于对泥料进行有效的碾压）。,（4）制造、维修、调整、装卸方便。,（5）材料来源容易，价格便宜。,3.3 可塑成型,二、滚压成型,2. 滚压头,滚压头设计的关键参数是倾角 ，即滚压头中心线与模型中心线 （主轴中心线）之夹角。, 小，则滚头直径和体积就大（图 a），滚压时泥料受压面积大、所受压力大。但如 过小，会使滚压时排泥困难，坯体干燥时不易脱模。, 大，则滚头直径和体积小（图 b），滚压时泥料所受压力较小，但排泥容易。如 过大，则易造成坯体底部不平整、坯体致密度差等缺陷。,3.3 可塑成型,二、滚压成型,2. 滚压头,因此，倾角 要根据产品外形的大小、坯料性能、滚压头
6、和主轴的 转速等因素确定。制品直径大时，倾角 应适当大些，反之亦然。 深体制品成型时，甚至使倾角 = 0 （如图c所示）.,滚压成型的倾角 一般取 1530。,（c）,二、滚压成型,2. 滚压成型的工艺参数控制,（1）对坯料性能的要求,加工用于滚压成型的泥料，要充分考虑滚压成型的实际情况，即 阳模或阴模；冷模或热模，以及制品大小及转速等。各种滚压成 型情况对泥料性能的要求是不同的。, 滚压成型对泥料性能的总体要求是：可塑性好；屈服值y高些，最大变形量p大些 ；含水率适当（一般控制为 1926%）。,大件制品成型时，泥料水分含量要低些；小件制品成型时，泥料水 分含量要高些。滚头转速高时，水分要低
7、些；滚头转速低时，泥料 含水率可高些。,二、滚压成型,2. 滚压成型的工艺参数控制,（2）滚压过程控制, 整个滚压成型过程很短，短则几秒钟，长则十几秒。但大致可分为三个阶段，操作要求各不相同：,a) 初始加压阶段：动作要轻，压泥速度要适当慢。 b) 压延阶段：动作要重且施压均匀。 c) 滚头抬离阶段：缓慢减轻滚压头所施压力，适时抬离坯体。,（3）主轴和滚压头的转速及其转速比的控制,主轴和滚压头的转速及其转速比对制品的成型质量和成型效率影响极大。转速快，则产量高。但转速太快时会发生 “飞泥”、甚至 “飞模” 现象。主轴转速一般在 300800 r/min 之间。,二、滚压成型,2. 滚压成型的工
8、艺参数控制,（3）主轴和滚压头的转速及其转速比的控制,转速比 （n1/n2）对制品的成型质量影响很大，这决定着模型和滚压头两者之间的速度差。实践证明，若速度比太小，则成型坯体致密度低、强度低，表面不光洁。反之则易出现卷泥、粘模等缺陷。,实际生产中，转速及转速比都应根据产品的外形、几何尺寸、 质量要求，坯料的性能，滚压头因素（材质、加热与否）、 模型因素（材质、阳模或阴模）等各种因素，通过实验来确定。,3.3 可塑成型,三、挤压（出）成型,挤出成型主要适用于管状、棒状、截面和中孔一致的制品的成型。 坯体外形由挤出机机嘴的内表面形状确定，坯体长度则根据尺寸 要求进行切割。,3.3 可塑成型,四、车
9、坯成型, 主要设备：立式或卧式车坯机；模具：金属车刀,车坯成型适合用来成型外形复杂的圆柱状制品，如各种瓷质绝缘件。所采用的坯料为经真空练泥机挤出的塑性泥段。有湿式车坯和干式车坯二种。,3.3 可塑成型,五、塑压成型, 系利用高强石膏模，采取强力压制的方法，迫使可塑泥料在模具中产生变形、充填模腔、形成坯体的过程。适用于盘碟及其他扁平广口形制品的成型。,3.3 可塑成型,六、注塑成型, 注塑成型又称注射成型，是一种移植于塑料工业中的成型方法，用于成型各种形状复杂的工程陶瓷，其坯料主要由瘠性物料和有机添加剂配制而成，其中添加剂包括粘结剂、增塑剂、润滑剂等。,注塑成型工艺流程：,3.3 可塑成型,六、
10、注塑成型,3.3 可塑成型,七、轧膜成型, 压膜成型是一种用于成型薄片型特种陶瓷器件（如片状电容器、电路基片）的可塑成型方法。其坯料也是由瘠性物料和有机添加剂配制而成，其中添加剂主要是粘结剂、增塑剂等。坯料一般要经过两次辊轧，即先后经过粗轧和精轧，轧成薄膜后再进行冲片成型。, 轧膜成型适于轧制 1mm以下 的坯片，通常是 0.15mm左右， 最薄可达 0.05mm。,3.3 可塑成型,八、其他手工可塑成型方法,1. 雕塑, 镂空雕塑,3.3 可塑成型,八、其他手工可塑成型方法, 堆贴雕塑,1. 雕塑,围筑塑造是以泥条按照设想中的雕塑外形形体变化，一圈圈围着筑起造型。传统工艺是多用此法做规则的器
11、皿造型，称之为“泥条盘筑”。,3.3 可塑成型,八、其他手工可塑成型方法,2. 盘筑（围筑）塑形,3.3 可塑成型,八、其他手工可塑成型方法,2. 盘筑（围筑）塑形,3.3 可塑成型,八、其他手工可塑成型方法,3. 拉坯成型,拉坯成型法是在辘轳盘轮上，用手制作各种陶瓷器形的一种成型方法。其主要工艺是将揉好的泥料放在辘轳盘托中间，当轮盘快速转动时，双手按泥，轮盘上的泥料在离心力和人手的作用而成圆柱体，然后依据所需的形态，制成坯胎器型。,用拉坯的方法可以制作圆形、弧型等浑圆的造型，比如碗、罐、坛子等，其特点是作品挺拔、规整，器物的表面会留下一道道旋转的纹路。,3.3 可塑成型,八、其他手工可塑成型
12、方法,3. 拉坯成型,在手捏成型中，由于坯壁薄厚不易控制，一般仅限于小型工艺品。,4.手捏成型,3.3 可塑成型,八、其他手工可塑成型方法,3.4 注浆成型,一、 基本注浆方法,1. 空心注浆（单面吃浆）,特点：无模芯，单面吃浆，有余浆倒出。坯体外形决定于模型的工作面， 其壁厚取决于模型吃浆时间。适用于成型小型薄壁制品，如花瓶、杯子、 坩埚等。,对泥浆性能的要求：含水率适当高些。泥浆比重一般为 1.80，有时也 有控制在 1.821.84 之间者（卫生瓷）。,3.4 注浆成型,一、 基本注浆方法,2. 实心注浆 （双面吃浆）,特点：有模芯，双面吃浆，无余浆倒出。坯体外形决定于外模工作面，内形决
13、定于内模（模芯）工作面。其壁厚由模腔决定。适于成型大型厚壁制品，或内外表面形状不同、花纹各异的制品。,对泥浆性能的要求：在保持良好流动性的前提下含水率适当低些。泥浆比重一般为 1.80。,操作基本要求：注浆速度不能太快；注意防漏； 适时补浆。,3.4 注浆成型,一、 基本注浆方法, 对模型的要求：干燥程度适中（4% w 13%），且各部位 的干燥程度要一致，工作面光洁。,3. 注浆成型操作,（1）工艺流程,（2）成型操作,A. 模型处理,3.4 注浆成型,一、 基本注浆方法,A. 模型处理,模型烘干 通常情况下，石膏模的使用温度应保持在 25 左右。夏季不可用太 热的模具，冬季应维持在 20
14、以上。,模型烘干时，车间温度控制 2835 ，相对湿度 5070%。如设烘房， 其中温度 6065 。,模型烘干时，要整套组装进行干燥，不可拆开单件干燥，以防变形。 另外要注意把模型底部垫平、放稳。,b. 模型清理,c. 刷水。刷水之目的在于调整模型各部位的吃浆能力。模型各部位要求 的刷水轻重程度不一，由操作者根据模型的新旧、干湿程度来掌握。,一、 基本注浆方法,d. 组装。组装时要卡紧、扣牢、合严，垫平放稳。,B. 泥浆浇注前的处理,泥浆浇注前的处理包括搅拌、过筛、除铁、比重调整、真空脱气。,3.4 注浆成型,一、 基本注浆方法,C. 注浆过程操作,a. 注浆,b. 吃浆。吃浆过程中要注意检
15、查模型有无跑漏浆的现象，注意补充泥浆。,目前，普遍采用的是空压管道注浆法。,c. 放浆。大多采取真空回浆。注意两点：i) 放浆前打开气眼；ii) 放浆速 度不能太快，以免模内产生过大负压；iii) 余浆要放净，以免坯体底部过 厚和干燥时开裂。,3.4 注浆成型,一、 基本注浆方法,C. 注浆过程操作,D. 脱模坯件的处理,d. 坯体硬化,a. 一次修坯（湿修）。所用刀具要锋利，削割时不要来回走刀。削割之后的部位应用手沾水抹一下。 另外，湿修还包括扎眼。操作要点：掌握好坯体的干湿程度；扎子要锋利，且要沾水扎眼；定位要准确；扎完后也要用手沾水抹一下。,e. 脱模。对于实心注浆，应先拆模芯再拆外模。
16、脱模动作要轻、要稳。,b. 粘接。操作要点：掌握好制品各组件的干湿程度基本一致；调好 粘接用泥浆（d2.0）；对接两组件时不可用力太大，以免结合面上的 泥浆被全部挤出。,3.4 注浆成型,一、 基本注浆方法,D. 脱模坯件的处理,c. 二次修坯（干修） 轻刮、细打磨。要求也是所用刀具要锋利，削割时不要来回走刀。,d. 抹水 目的是擦去砂纸痕、刮刀痕迹及浮尘，使表面光洁，增强施釉时釉浆的附着力。,二、 强化注浆方法, 强化注浆是在注浆过程中人为地施加外力，加快模型的吃浆速度 或水分过滤速度，使成坯周期明显缩短，坯体质量明显改善。,1. 真空注浆,2. 离心注浆 模型的旋转速度一般不超过 100 r/min.,3.4 注浆成型,二、 强化注浆方法, 系通过提高注浆时的泥浆压力来加速水分的扩散和坯体形成的成型工艺方法。,3. 压力注浆,一般地，注浆成型时的泥浆压力越大，则成坯速度越快，生坯强度 也越高。有试验结果表明，当泥浆压力从传统浇注的 0.025 MPa 增 大到 0.4 MPa 时，浇注 8.5 mm 厚的坯体所需的时间，可从80 min 减至 21
