陶瓷成型技术

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1、江西陶瓷工艺美术职业技术学院陶瓷成型知识v一、成型的概念v成型是将制备好的坯料，用各种不同的方法制成 具有一定形状和尺寸的坯体（生坯）的过程。v二、陶瓷成型的分类v从工艺上讲，根据坯料的性能和含水量的不同， 陶瓷的成型方法可分为三类：注浆成型、可塑成 型、压制成型成型方法坯料含水量 3035%冷法石膏模常压冷法注浆 加压冷法注浆 抽真空冷法注浆有模无模压制成型法：干压成型，使用钢模 ，坯料含水量47%、等静 压成型，使用橡皮膜，坯料含水量1.53%可塑成型法坯料含水量1826%注浆成型法热法（热压注法）：钢模成型方法分类v1、注浆成型常见的有普通注浆、高压注浆， 适用范围广，常用于制作空心坯体

2、、异型坯体。v2、可塑成型常见的有滚压、旋压、挤压、辊 压、塑压、拉坯、印模、轧模、雕塑，成型方法 多，多用于制作回旋体、扁平状坯体，也可用于 制作大型或异型产品。v3、压制成型常见的有干压成型、等静压成型 ，日用陶瓷常用于制作盘、碟类产品，建筑陶瓷 常用于制作平板状陶瓷砖。v4、热压注成型一般用于特种陶瓷的成型工艺v三、成型需满足的要求： v由于不同的成形方法对坯料的工艺性能要求不同 ，成形应满足烧成所要求的生坯干燥强度、坯体 致密度、生坯入窑水分、器形规整等性能，因此 成形工序应满足下列要求：v1坯体应符合产品所要求的生坯形状和尺寸（应 考虑收缩）。v2坯体应具有相当的机械强度，以便于后续

3、工序 的操作。v3坯体结构均匀，具有一定的致密度。v4成型过程适合于多、快、好、省的组织生产v四、成形方法的选择依据v选择陶瓷成型方法最基本的依据是：产品的器型 、产量和品质要求，坯料的性能及经济效益，通 常具体要求考虑以下几个方面：v1.产品的形状、大小、厚薄等；v2.产品的工艺性能；v3.产品质量及品质要求；v4.成形设备容易操作，操作强度小，操作条件好 ，并便于与前工序联动或自动化；v5.技术指标高，经济效益好，劳动强度低。项目1：注浆成型技术v一、注浆成型v传统的定义：在石膏模的毛细管力作用下，含有 一定水分的粘土泥浆脱水硬化、成型的过程。v目前：将所有基于坯料具有一定液态流动性的成

4、型方法统归为注浆成型。v 工艺特点：v（1）适于成型各种产品，形状复杂、不规则、薄 、体积较大而且尺寸要求不严的器物，如花瓶、 汤碗、椭圆形盘、茶壶等。v（2）坯体结构均匀，但含水量大且不均匀，干燥 与烧成收缩大。v二、注浆成型的工艺过程v将制备好的坯料泥浆注入多孔性模型内，由于多 孔性模型的吸水性，泥浆在贴近模壁的一侧被模 子吸水而形成一均匀的泥层，并随时间的延长而 加厚，当达到所需厚度时，将多余的泥浆倾出， 最后该泥层继续脱水收缩而与模型脱离，从模型 取出后即为毛坯。三、 普通注浆成型方法 1、空心注浆法（单面注浆） drain casting v2、实心注浆 (双面注浆) solid c

5、astingv四、强化注浆方法v1、离心注浆法v使模型在旋转情况下进浆，料浆在离心力的作用 下紧靠模壁形成致密的坯体。气泡较轻，易集中 在中间最后破裂排出，故可提高吸浆速度与制品 质量。v要求：泥浆中的颗粒分布范围窄，否则大颗粒集 中在靠近模型的坯体表面，而小颗粒集中在坯体 内面，造成坯体组织不均匀，收缩不一致。v2、真空注浆v在模型外抽真空，或将加固后的石膏模放在真空 室中负压操作，以增大石膏模内外压，提高注浆 成型时的推动力，提高吸浆速度，缩短坯体形成 时间，提高坯体致密度和强度，同时减少坯体的 气孔和针孔。v3、压力注浆v通过提高泥浆压力来增大注浆过程推动力，加速 水分的扩散，不仅可缩短

6、注浆时间，还可减少坯 体的干燥收缩和脱模后坯体的水分。v注浆压力越高，成型速度越大，生坯强度越高。 但是受模型强度的限制。v模型的材料：石膏模型、多孔树脂模型、无机填 料模型。v根据压力的大小可将压力注浆分为：v微压注浆：压力 2 MPa 高强度树脂模型微压注浆成型原理图 真空脱泡压力注浆示意图 高压注浆成型原理图 v五、修坯与粘接v1、修坯v可塑法和注浆法成型的生坯件，表面不太光滑， 边口都呈毛边现象，多合模型的注浆坯件会有接 缝痕迹，某些产品的进一步加工如挖底、打孔等 ，都需要进一步加工修平。工厂称此为修坯，这 是成型工艺中的一项必要的工序，决定产品的表 面质量、外观质量等。通过修坯使坯体

7、成为能适 应施釉和入窑焙烧技术要求的精坯v各类产品尽管加工方法不同，但是坯体修整是必 要的，不可忽视的，否则就不能保证瓷器半成品 质量。在修坯中也要防止坯体产生缺陷，并修整 那些能修整的带缺陷的坯体。 v修坯分为干修和湿修两种方式。v湿修：坯体的水分1619。v干修：坯体的水分 2。v(1)干修v适合盘、碟、碗、杯类。在修坯机上操作。含水 率一般小于3。使用砂布或铜丝网将表面擦干。v干修注意事项：在修坯前，坯体的表面有污物时 ，务必清除干净；有棕眼时用浆水糊住；坯体有 气泡，一般在5mm左右，可以用干坯碎块堵，超 过5mm，可用刮刀刮平，使其无明显痕迹，如气 泡太大则做废气处理。表面有明显凹凸

8、一定要刮 平。v(2)湿修v含水率较高，为16左右。适合器形复杂、异形 或大件产品。主要包括修薄、修平和修光操作。v2、粘接v 将分别成形好的陶瓷部件粘成完整坯件的操作 。v 有湿接和干接操作方式。湿接坯件含水率15 19，坯体在较软的情况下粘接，粘接头不易开 裂，粘接泥较易配制，同时粘接成功率较高。干 接含水3以下，操作过程坯体变形小，接头处易 开裂，粘接技术要求高，适合接头面积大且附件 较重坯件。v粘接泥工艺性能及配制方法v粘接泥工艺性能：v1)黏着性好v2)干燥收缩小，干燥强度大，干燥时不开裂v3)与坯釉结合良好烧结性能、烧成温度与坯釉相 适应v4)烧成时应与坯件粘为一体。v5)热稳定性

9、好v配制粘接泥的方法：v1)坯泥加部分釉料v2)坯泥加少量熔剂v3)坯泥加可塑性粘土v4)坯泥加少量瘠性料v粘接技术要点：v1)坯件与附件含水率相近，零件含水率较高，2 3v2)坯件与附件接口匹配，同时对粘接面作一定处 理v3)粘接泥含水率要适宜，为粘接牢固，可考虑加 粘结剂v4)粘接技术v七、石膏及石膏模v1、石膏的性能vCaSO42H2O2 CaSO4H2Ov2 CaSO4H2O2CaSO4H2Ov2、熟石膏的制备v（1）半水石膏（片状晶体）干燥大气中，常 压下160170炒制v（2）a半水石膏（柱状晶体）在水蒸气存在的 条件下加热加压脱水制得。v（3）炒制温度适宜的石膏粉，初凝时间在4m

10、in 以上，终凝时间在625 min。v3、石膏模的制造v1）石膏浆的调制v塑性成形模石膏：水1：0.70.8v注浆成形石膏：水1：0.80.9v翻制母模：石膏：水1：0.0.4v调制石膏浆时必须搅拌，必须将石膏加入水中， 不可将水加入石膏中，可以加入少量添加剂改善 浆体流动性。v2）模型的设计va、准确设计尺寸vb、设计应以脱模容易且利于成形vC、复杂模型应考虑分割vd、大型复杂模具应合理安排注浆、排浆、出气孔 等，便于操作，保证制品质量。ve、实心注浆用模型部分，保证均匀一致，符合坯 体规格要求。v3）注浆成型对石膏模型的要求 v(1)设计合理，易于脱模，各部位及吸水均匀，能 保证坯体收缩

11、一致。v(2)孔隙率和吸水率适度，比可塑成型模型略大。v(3)模型的湿度要严格控制，一般应保持5%左右的 吸水率，过干会引起坯体开裂；过湿会延长注浆 时间，甚至难于成型。v4)陶瓷生产对石膏模型的主要性能要求v(1)要求模型有合适的气孔率和足够的机械强度。v(2)保证有良好的吸水性，又要有良好的耐用性能 。v相同材质的石膏模型，气孔率高则强度下降。生 产中注浆成形的石膏模气孔率要求达到4050 ，可塑成形的石膏模气孔率则要求3040，且 这些气孔又要求呈毛细孔状态。不同的产品对模 型的机械强度要求也不完全相同，一般好的石膏 模型其抗压强度达90kgcm2（882Pa）以上， 抗折强度在80kg

12、/cm2（784Pa）以上。此外，模 型的工作面要光滑，尺寸要正确，规格要统一。v4、石膏模型的维护与保养 v1）注浆前的扣模、擦模操作，要注意模型对口面 必须清扫干净，注意保护好模型的棱角，防止磨 损。 2）湿坯揭模以后，对口缝上的跑边泥必须 用软物及时清理干净。 v 3）避免使用过湿模型。v4）湿模型在干燥过程中容易变形，撤下来集中干 燥的湿模型要讲究放置方法，最好不要分块放置 ，应当清理好泥边，上紧夹具，合理放置，待湿 模至半干时再将夹具上紧一次，这样本来不严密 的模型可以吻合得很严密。相反就可能出现较严 重的变形。v5）在生产中，经常遇到模型使用后期的“粉化”现 象，即模型的外侧出现粉

13、化、脱落的现象，产生 这种现象的原因，主要是由于模型干燥过程中随 着模型内部的水分向模型表面运动。当水份蒸发 到空气中，这些盐类的一小部分的碱毛的形式在 模型表面析出，而大部分则滞留在模型表层的空 隙中。随着时间的延长，这些盐类越积越多就与 模型发生了化学反应，造成模型的粉化现象。v防止粉化的方法有： v适当降低模型的干燥速度，使水分能够从模型 四周均匀地蒸发； v采取提前合模的办法，夜间让模型整体干燥， 因模型湿不宜提前合模的，可在芯子上部盖塑料 布，以防止大量的水分从顶点蒸发； v待模型的外吃浆面刮去一层，增加透气性，使 水分向外吃浆面蒸发。v5、延长石膏模型的使用寿命 v1）石膏模型有一

14、定的使用寿命，一般可塑成型用 模型的使用寿命约100250次，注浆成型用模型 只有50150次。其损坏原因主要有以下三方面 ：其一是模型本身强度不高，易被碰裂或压裂； 其二是模型工作面被坯料中泥粒磨损而报废；其 三是注桨用模型由于模型与坯料桨中电解质起休 化学反应造成模型的毛细孔中与表面上产生硫酸 钠析晶，而降低吸水能力。v石膏模的寿命不但取决于合理的使用，还与制模 的石膏质量和操作工艺过程有关。如石膏粉炒温 度过高或过低，石膏粉颗粒粗大，浇注时加水过 多，混合不均匀，制备好的石膏粉放在潮湿的地 方等情况均会影响模型使用寿命。v2）为了延长石膏模的使用寿命，应正确掌握制造 模型的工艺操作和合理

15、使用外，还可从提高石膏 模的机械强度入手。v具体调节方法v石膏浆中掺入少量硅酸盐水泥，强度提高，但吸 水率有所下降。v掺入1030碳酸钙的石膏模抗折强度和抗压强 度均比单独用石膏粉浇注的模型大。v为了延长石膏模的使用寿命，可以在烧注模型时 ，使用真空处理，用钾矾、蓝矾、硼砂溶液浸润 模型。v加热固化合成树脂的聚脲树脂加入石膏浆中可以 提高强度。v还可采用型熟石膏，它的强度比一型的高。 废石膏采用上法也可获得一型熟石膏。但其气孔 率稍增加而强度降低。v八、 热压注成型v热压注成形：利用蜡类材料热熔冷固的特点，将 配料混合后的陶瓷细粉与熔化的蜡料粘合剂加热 搅拌成具有流动性与热塑性的蜡浆，在热压注

16、机 中用压缩空气将热熔蜡浆注满金属模空腔，蜡浆 在模腔内冷凝形成坯体，再行脱模取件。 蜡浆制备过程示意图热压注成形工艺流程图2、蜡浆粉料可使用废瓷和矿物料(需预烧)配制。粉料细度：在工艺上一般控制万孔筛的筛余 不大于5%，并要全部通过0.2mm孔径的筛。试 验证明，若能进一步减少大颗粒尺寸，使其不 超过60um，并尽量减少12um细颗粒，则能制 成性能良好的蜡浆和产品。此外，粉料的含水量应控制在0、2%以下。 含水过多配成的蜡浆粘度大，甚至无法调成均 匀的浆料。粉料在与石蜡混合前需在烘箱中烘 至6080度。 v拌蜡前的陶瓷细粉应充分干燥并加热至60 80，再与熔化的石蜡在和蜡机中混合 搅拌，陶瓷细粉过冷易凝结成团块，难以 搅拌均匀。石蜡作为增塑剂，具有良好的 热流动性、润滑性和冷凝性，其加入量通 常为陶瓷粉料用量的12%16%。加入表 面活性物质（如油酸、硬脂酸、蜂腊等）