陶瓷成型方法

二、工艺原理
陶瓷工艺学
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三. 基本注浆成型方法
1、空心注浆法（单面注浆）
要求浆料流动性、稳定性好，粒度细，比重小(1.55-1.7g/cm3)， 脱模水分15-20%。吸浆时间决定坯体厚度，同时与模具温度、 湿度、泥浆性质有关。适用于小、薄件。
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2 实心注浆 (双面注浆)
solid casting
与空心浇注相比，料浆比重大，浆料粒度可稍粗，
触变性可稍差
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3、强化注浆成型方法 （注浆方法的改进）
在注浆过程中人为地施加外力，加速注浆过程的进行，使吸浆 速度和坯体强度得到明显改善的方法。 1） 真空注浆 模具外抽真空，或模具在负压下成型，造成模具内外压力差， 提高成型能力，减小坯体的气孔和针眼。
成型。
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成型方法分类
热法（热压注法）：钢模

成型 方法
注浆
成型
常压冷法注浆
法
冷法 加压冷法注浆
石 膏
抽真空冷法注浆 模
坯料含水量 30～40%
有模 可塑成型法
坯料含水量18～26%
无模
干压成型法：钢模 ，坯料含水量6～8% 等静压成型法：橡皮膜，坯料含水1.5～3%
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§ 1 注浆成型
一 概述： 工艺过程：将制备好的坯料泥浆注入多孔性模型内，由于 多孔性模型的毛细管力吸水性，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. 工艺特点： （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。 （2）坯体结构均匀，但含水量大且不均匀，干燥与烧成 收缩大。
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第5章 陶瓷成型方法
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。 成型需满足的要求： 1．坯体符合产品要求的生坯形状和尺寸（考虑收缩）。 2．坯体应具有相当的机械强度，便于后续工序的操作。 3．坯体结构均匀，具有一定的致密度。 4．成型过程适合于多、快、好、省的组织生产. 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、可塑成型和压制
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2. 滚压成型的主要控制因素 （1） 对泥料的要求：水分低、可塑性好。成型时模具 既有滚动，又有滑动，泥料主要受压延力的作用。要求有 一定的可塑性和较大的延伸量。可塑性低，易开裂；可塑 性高，水分多易粘滚头。阳模滚压和阴模滚压对泥料的要 求有差别。阴模滚压受模型的承托和限制，可塑性可以稍 低，水分可稍多。 （2） 滚压过程控制：分压下（轻）、压延（稳）、抬起 （慢）阶段。 （3） 主轴转速（n1）和滚头转速(n2) ：控制生产效率； 对坯料的施力形式，控制坯体的密度均匀和表面光洁。 滚压头的温度热滚压：100～130℃，在泥料表面产生一 层气膜，防止粘滚头，坯体表面光滑。冷滚压：可用塑料
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2） 离心注浆
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。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。
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滚压头，如聚四氟乙烯。
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3、滚压成型常见缺陷 1）粘滚头：泥料可塑性太强或水分过多；滚头转速太快； 滚头过于光滑及下降速度慢；滚头倾角过大。 2）开裂：坯料可塑性差；水分太少，水分不均匀；滚头 温度太高，坯体表面水分蒸发过快，引起坯体内应力增大。 3）鱼尾：坯体表面呈现鱼尾状微凸起。原因是滚头摆动； 滚头抬离坯体太快。 4）底部上凸：滚头设计不当或滚头顶部磨损； 滚头安装 角度不当；泥料水分过低。 5）花底：坯体中心呈菊花状开裂。原因是模具过干过热； 泥料水分少；转速太快；滚头中心温度高；滚头下压过猛； 新模具表面有油污。
采用石膏模型
中压注浆：压力0.15～0.4 MPa 强度较高的石膏模
型，树脂模型
高压注浆：压力> 2 MPa
高强度树脂模型
高压注浆成 型原理图
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微压注浆成 型原理图
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4）热浆注浆
在模型两端设置电极，料浆注满后，马上接交流电，利用 料浆中少量电解质的导电性加热，升温至50℃左右，可 加快吸浆速度。当泥浆温度为15～55℃，粘度会降低 50～60％，坯体成型速度提高32～42％。 5 ）电泳成型 根据料浆中粘土粒子（带有负 电荷）在电流作用下能向阳极 移动，把坯料带往阳极而沉积 在金属模的表面而成型的。模 型用铝、镍、镀钴的铁等。 影响因素：主要为电压、电流、 成型时间、泥浆浓度及电解质
含量等。
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四、注浆成型常见缺陷分析
1、开裂：由于收缩不均匀产生的应力引起。如石膏模各部干 湿不均；制品厚薄差；注浆不连续而形成含气夹层；解凝剂用 量不当，有凝聚倾向；泥浆未经陈腐，水分不均，流动性差； 可塑粘土用量不当；脱模过早或过迟；干燥温度过高。 2、坯体生成不良或缓慢：电解质用量不当，浆料中有促进凝 聚的杂质（如石膏、硫酸钠等）；泥浆或模具水分过高；泥浆 温度过低（低于10℃）；模具气孔率低、吸水率低。 3、脱模困难：新模表面有油膜；泥浆或模具水分过多；泥浆 粘土用量过多；泥浆原料颗粒过细。 4、气泡针孔：模具过干过湿过热或过旧；泥浆排气不良；注 浆过快，不利排气；模具设计不利排气；浆料存放过久或温度 过高；模具内浮尘未清。 5、变形：原因同开裂
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§ 2 可塑成型
利用外力对坯料进行成型。基本原理是基于坯料的可塑性。 一、滚压成型 1.工艺原理和特点：成型时盛放着泥料的石膏模型和滚压头分 别绕自己的轴线以一定的速 度同方向旋转。滚压头在旋 转的同时逐渐靠近石膏模型， 对泥料进行滚压成型。 优点：坯体致密、组织结构 均匀、表面质量高。 阳模滚压（外滚压）：滚压 头决定坯体形状和大小，模 型决定内表面的花纹。 阴模滚压（内滚压）：滚压 头形成坯体的内表面。
3）压力注浆
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，不仅可缩短注浆时间，还可减少坯体的干燥收缩
和脱模后坯体的水分。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。
模型的材料：石膏模型、多孔树脂模型、无机填料模型。
根据压力的大小可将压力注浆分为：
微压注浆：压力<0.03 MPa