陶瓷注浆模具制作泥浆性能、成型方法

陶瓷注浆模具制作、泥浆性能、成型方法

一、石膏模具

1、石膏的特性:

石膏是模型制作的主要原料，一般为白色粉状晶体，也有灰色和淡红黄色等结晶体，属于单斜晶系，其主要成分是硫酸钙，按其中结晶水的多少又分为二水石膏和无水石膏，陶瓷工业制模生产应用一般为二水石膏，就是利用二水石膏经过180摄氏度左右的低温煅烧失去部分结晶水后成为干粉状，又可吸收水而硬化的特点。除天然石膏外，还有人工合成石膏。一般石膏调水搅拌均匀的凝固时间为2-8分钟，发热反应为5-8分钟，冷却后即成结实坚固的物体。

理论上石膏与水搅拌时进行化学反应需要的水量为%；在模型制作过程中，实际加水量比此数值大的多，其目的是为了获得一定流动性的石膏浆以便浇注，同时能获得表面光滑的模型；多余的水分在干燥后留下很多毛细气孔，使石膏模型具有吸水性。

吸水率是石膏模型一个重要的参数，它直接影响注浆时的成坯速度。陶瓷用石膏模的吸水率一般在38-48%之间。

石膏粉放置在干燥的地方，使用时不要溅到水，石膏袋子要干净，严防使用过的石膏残渣或其它杂物混入袋中。

2、石膏浆的调制:

（1）准备好盆和石膏粉；

（2）在盆中先加入适量的水，再慢慢把石膏粉沿盆边撒入水中，一定要按照顺序先加水再加石膏。

（3）直到石膏粉冒出水面不再自然吸水沉陷，稍等片刻，就用搅拌棒搅拌，要快速有力、用力均匀。成糊状即可。

（4）石膏在调制时的比例为：水：石膏=1：左右。

（5）注意挑除石膏浆里的硬块和杂质。

3、模型翻制操作:

常用的材料和工具有：钢锯条、锯条刀，直尺三角板、毛刷、海绵、脱模剂等。

a、清理工作台，把石膏母模清理干净，在石膏母模上均匀涂抹脱模剂，一定注意各个部位必须均匀涂上，不能遗漏。

b、按顺序合模夹紧，并安放好各种模具内配件。

c、调制石膏浆，缓缓注入围好的空腔内，并不断搅动或震动石膏浆，使气泡排出，直至注满母模。

d、静置一段时间，等石膏发热固化后，可开模，如不容易打开，可以用轻敲、气冲、水冲泡等方法打开。

e、每块模具做完，都要及时用钢锯条刮平修整，模具子口要吻合。

f、做好的模具要烘干后用，烘干时温度不得高于60摄氏度，以免模具粉化报废。

注意：整个制作模具的过程要求胆大心细，必须牢记涂抹脱模剂、开牙口、刮平。要求模具整体光滑，表面平整，内部光洁，不允许有飞棱和毛边。

二、注浆泥浆的质量要求

1. 细度

有恰当的细度并有一定的颗粒级配，泥浆细度是涉及泥浆流动性、制品收缩、高温液相、产品吸水率等的重要因素。它将会影响泥浆的悬浮性、渗透性及坯体的抗折强度，注浆成型所要求的泥浆细度比较严格。泥浆细度过粗，抗折强度低，造成较多的半成品破损，加工性能差。待别是双面吃浆产品及立浇座便器等在双面吃浆部位，易造成接触不实，分层而在烧成中出现分层或凸起等现象，同时在烧成过程中，颗粒间接触面少，瓷化不完全，产品吸水率大，易出现风惊、炸裂。

泥浆细度的控制，首先是入磨前控制硬质原料的粒度。它不仅影响到球磨的时间，而且影响到球磨后泥浆中的颗粒级配。

目前我国在卫生陶瓷的实际生产中，对粒度的控制普通用万孔筛（250目）筛余来表示。其实是不科学的。因为我们从有关资料及实践中得知，卫生陶瓷泥浆中350目筛筛余量在５-１０％，小于１０微米颗粒占４４-５５％的泥浆性能优良。为达此目的，一方面要从配方上着手，另一方面要设法控制球磨前硬质原料粒度。对泥浆粒度的检验也应按上述方法进行。这对泥浆性能的稳定较有好处。

2.水分

在保证流动性及成型性能的前提下,水分越少越好,通常为28%～35%，生产上习惯用控制泥浆密度来控制含水率，泥浆密度一般为～1.85g/cm3，一般小件制品可取下限，而大件制取其上限。

3.流动性

泥浆的流动性要好，保证注浆时泥浆能充满整个模型。生产上习惯用控制相对粘度即流动度来控制流动性。要求涂-4粘度计30s，陈腐后达到45s左右，相对粘度主要与泥浆的含水率和稀释用电解质的种类和数量有关，生产上通过加入电解质来获得含水率低、流动性好的浓泥浆。

4.触变性

用稠化度来衡量,它等于100ml泥浆在恩氏粘度计中静置30min后流出时间与静置30s后流出时间的比值。一般希望泥浆稠化度较小，以便于管道输送又能保证成坯。触变性是指泥浆在静止时粘性会增加，一经搅拌或振动，稠化的泥浆又获得流动性，如再恢复静止状态，则又重新稠化，这种可逆变化的性能称为触变性。泥浆的触变性主要来源于黏土性能及杂质的我少，触变性的测定方法，一般都有是测定两次流动时间，一次是搅拌后静止一分钟的流动时间a，一次是静止30分钟后的流动时间b，b/a叫做厚化系数。稍有触变性的泥浆，坯体的加工性能要好些。如果触变性太强，会使泥浆漏浆困难,排浆性不好，坯体还会出现糖心，易变形，模型的狭窄部位容易出现存浆裂，同时给操作带来困难,根据有关资料介绍及证明肥复实践。

5.悬浮性

浆料中的固体颗粒能较长时间呈悬浮状态,这样便于泥浆的输送及贮存,在成型过程中也不易分层。

6.、泥浆的真空处理

泥浆在制备、储存和输送过程中，难免会混入一定数量的空气。为了使制品表面光洁平具有较高的机械强度、良好的物理性能，在浇注前一般要对泥浆进行真空脱气处理，另外泥浆经真空脱气处理后还可以改善其流动性。在盛满泥浆的封闭式浆塔中，先用压缩空气进行搅拌，作用是使泥浆的组合成均匀并保持悬浮状态，减少分层现象，并使电解质的作用更加完全。在搅拌过程中有一些细小的气泡可以随同压缩空气溢出，但是有大部分气体仍残留在泥浆中。如果不使用真空脱气处理，泥浆中的大量气体就无法排除这样就容易使坯体产生气泡、棕眼等缺陷。为保证制品的质量，应进行真空脱气处理，根据资料介绍，利用真空脱气装置，将50升泥浆经真空处理10-15分钟，可使干坯及制品的强度提高15-20％。实践证明，通常要用700-720mmHg的真空度进行脱气并保持一定时间，才能起到真空脱气的作用，从而使干坯及制品的强度提高。

三、注浆料的制备流程及选择

注浆料的制备流程大致与可塑料制备流程中泥浆压滤前的流程相似。所不同的是注浆料中必须加入电解质以稀释泥浆，获得流动性好、含水率低的浓泥浆。

泥浆稀释

泥浆的稀释要控制下列工艺参数。

1.合理控制泥浆的密度和颗粒细度。

当泥浆的容积密度过大，或颗粒太细时，颗粒间距较小，颗粒间引力较大，泥浆的流动阻力就大，当引力大于胶粒间的斥力时就会聚沉，反之，如果泥浆的密度过小，或颗粒太粗，则会降低成坯密度和坯体强度，泥浆也会因颗粒沉淀而破坏稳定性。

2.添加电解质及其稀释机理

根据泥浆的组成和性质，选用合适的电解质作稀释剂是泥浆制备的重要措施之一。

在粘土—水系统中，粘土颗粒由于断键、同晶取代（如硅氧四面体中的Si4+被Al3+所取代，铝氧八面体中的Al+被二价的Mg+、Ca+所取代），总是带有电荷的（通常为负电荷）。由于化水化作用，被粘土颗粒吸附的只能是水化阳离子。距离粒子表面越远，引力也越弱，吸附阳离子浓度就越小，粘