陶瓷是如何製造的[2024 年的 7 個簡單步驟]

發行時間: 2024-12-05 11:13:07
陶瓷花瓶

陶瓷的製造過程包括對原料進行成型、高溫燒製以及上釉,從而形成耐用、實用的產品。

陶瓷是我們日常生活中必不可少的一部分,從陶器和瓷磚到航空航天和醫藥等行業使用的高科技材料。

Global Reach Ceramic提供的陶瓷產品兼具卓越的品質和創新的設計,可滿足全球住宅和工業應用的多樣化需求。

本文將探討陶瓷製造的七個步驟。無論您是初學者,這個簡單的流程都能讓您清楚地了解原料如何轉化為高品質的陶瓷產品。

什麼是陶瓷製造?

Trin陶瓷花瓶

陶瓷製造是利用粘土和其他化合物等陶瓷材料製造耐用的非金屬產品的過程。 

傳統陶瓷通常用於藝術或裝飾目的,而工業陶瓷則注重功能性。它們旨在為汽車、航空航太、軍事、醫療、建築等行業提供機械支援、改進製造工藝和高強度材料。

該工藝包括將粘土等天然材料與其他添加劑一起塑形和加熱,以製造出堅固耐用的產品。陶瓷製造產品的尺寸、形狀、複雜程度和成本差異巨大,使其成為日常應用和專業行業中不可或缺的必需品。

陶瓷的原料有哪些?

黏土

陶瓷是一種非金屬無機材料,以其硬度、脆性和耐熱性而聞名。幾個世紀以來,陶瓷一直被用於製造各種各樣的產品,從 陶器和磚塊等日常用品到現代工業中的高科技零件。

雖然傳統陶瓷主要由 粘土基材料製成,但當今的陶瓷製造涉及多種原材料,具體取決於所生產的陶瓷類型。

傳統原料

大多數陶瓷,包括瓷器、磚塊和炻器,其基礎仍然在於天然粘土礦物。這些黏土材料是使陶瓷能夠在高溫燒製前塑造成不同形狀的關鍵成分。 

傳統陶瓷中常用的粘土礦物包括:

  • 高嶺土:一種用於製造瓷器的優質白色黏土。
  • 球粘土:一種可塑性極強的黏土,用於製作精細的形狀。
  • 耐火黏土:耐高溫,是製作窯襯和磚塊的理想材料。

先進陶瓷

除了傳統材料外,先進陶瓷通常需要更專業的原料,尤其是那些具有優異強度、耐久性和性能的化合物。這些材料廣泛應用於醫藥、航空航太、電子和國防等產業。例如:

  • 碳化鎢:以其硬度而聞名,用於工業機械和工具。
  • 碳化矽:極為耐用,常用於電子、汽車和航太應用。

先進陶瓷也用於防彈衣高性能應用,提供輕盈但強大的保護。

陶瓷製造必備設備

陶瓷製造必備設備

打造高品質陶瓷,每一步都需要專業的設備。以下簡要概述了確保陶瓷製造品質和效率的必備工具。

1.儲存容器

粘土和礦物等原料必須存放在乾淨的容器中以防止污染,確保最終產品的品質。

接下來,我們將準備這些材料,以便用銑床進行混合和研磨。

2.銑床

銑床將原料研磨成細粉,確保均勻混合和一致性,以獲得光滑的陶瓷質地。

接下來,我們使用工業壓力機或鑄造機對材料進行成型。

3.工業壓機或鑄造機

這些機器施加壓力或將材料倒入模具中,將陶瓷塑造成從小零件到大部件的精確形狀。

接下來,成型後,陶瓷需要乾燥以防止開裂,這需要我們進入乾燥站。

4. 乾燥站

乾燥站可去除成型陶瓷中的水分,防止其在窯中燒製之前出現裂痕。

接下來,我們使用釉料塗抹器來塗上釉料,以獲得光滑的表面。

5. 釉料塗抹器

施釉器確保釉料均勻塗抹,增強陶瓷的外觀和耐用性。

接下來,將陶瓷放入燒結爐(窯爐)中燒製,使其形狀固化。

6.燒結爐(窯)

窯爐在高溫下燒製陶瓷,使其硬化並熔化為耐用的成品。

接下來,我們在檢查台上進行最後的缺陷檢查。

7. 檢查台

在包裝和運輸之前,檢查台會對每件物品進行仔細的瑕疵檢查。

透過使用這些專用工具,陶瓷製造商可以確保從頭到尾始終如一的高品質產品。

陶瓷是如何製造的:7 個常見步驟

陶瓷製造是一個複雜的過程,涉及多個關鍵步驟。每個步驟都將原料轉化為耐用、實用且通常美觀的成品。讓我們分解這些步驟,以便更好地了解陶瓷是如何誕生的。

步驟1:銑削

陶瓷製造的第一步是研磨,將黏土、礦物和添加劑等原料研磨成細粉。此階段有助於去除雜質,並確保材料的形狀易於混合和成型。研磨可以確保材料具有均勻的稠度,這對最終產品的品質至關重要。

接下來,我們進行尺寸調整,控制這些顆粒的尺寸,以獲得最佳的黏合和表面品質。

步驟#2:尺寸

在分級步驟中,研磨後的材料會被仔細分類,以將可用部分與廢料區分開來。目標是確保顆粒大小合適,以便正確黏合,並使最終的陶瓷件表面光滑。合適的分級有助於防止缺陷,並確保整個產品的質地均勻。

接下來,定型後,我們將進行配料,為下一階段的生產準備材料。

步驟#3:批次

配料是指在混合原料之前對其進行稱重和測量的過程。此步驟可確保使用正確的材料比例,從而確保一致性。為了確保所有流程順暢,通常使用振動給料機來保持材料穩定地流入銑床。準確的配料可確保每批陶瓷都擁有相同的高品質。

接下來,一旦材料正確配料,我們就會將它們混合在一起以實現均勻的混合。

步驟#4:混合

混合(或稱攪拌)是將所有原料混合在一起以確保其均勻一致的階段。此步驟對於確保整個陶瓷批次的化學和物理成分保持一致至關重要。攪拌機通常用於混合,尤其是用於乾性成分。此過程的目標是確保每個顆粒都充分混合,這將有助於最終產品具有均勻的質地和成分。

接下來,將材料混合均勻後,就可以將它們製成所需的形狀了。

步驟#5:成型

成型是奇蹟發生的地方-將陶瓷塑造成最終的形狀。這可以透過多種方法完成,例如注漿成型、注塑成型或乾壓成型。例如,傳統的陶瓷可能在陶輪上成型。這個階段賦予陶瓷結構,所使用的方法取決於產品的尺寸、形狀和複雜程度。無論是裝飾花瓶還是大型工業零件,成型都決定了陶瓷作品的未來。

接下來,在成型過程之後,我們將塗上釉料以增強作品的外觀和功能。

步驟#6:上釉

陶瓷成型乾燥後,即可進行上釉。上釉不僅可以提升外觀,使作品光滑亮澤,還能提升其耐用性和功能性。上釉通常採用噴塗方式,以確保塗層均勻。釉料可以增加顏色、紋理和保護層,幫助陶瓷抵抗損壞,並提升其視覺吸引力。

接下來,我們將把上釉的陶瓷送入窯爐進行燒製。

步驟#7:射擊

最後一步是燒製,將上釉的陶瓷放入 窯中,高溫加熱。高溫使材料硬化,使其更堅固耐用。燒製還能將釉料與陶瓷融合,使其表面光滑細緻。這項工序對於確保陶瓷能夠經受日常使用並在未來數年保持堅固至關重要。

每一步都建立在最後一步的基礎上,確保原材料轉化為精美的成品。

現代陶瓷是如何製造的

現代陶瓷是如何製造的

現今的陶瓷製造工藝比過去的傳統方法更為先進,例如早期用於燒製陶器的簡易黏土窯爐。雖然基本原理保持不變,但工藝卻已演變,尤其是在工業陶瓷領域。 

現代陶瓷的生產流程精度高,採用模壓、鑄造等方法。注射成型、注漿成型和乾壓等製程在先進陶瓷生產中被廣泛應用。

射出成型

注塑成型是先進陶瓷生產中廣泛使用的製程。與塑膠成型類似,此製程需要加熱陶瓷材料直至其熔化,然後將熔融的物質注入模具中以形成所需的形狀。這種技術效率高,能夠以高精度製造複雜形狀。

注漿成型

注漿成型是一種陶瓷成型技術,非常適合製作在陶輪上難以完成的複雜形狀。該技術需要將液態黏土混合物(稱為注漿)倒入石膏模具中。 

當泥漿凝固變硬時,它會呈現出與模具完全相同的形狀。這種方法尤其適用於製作精細均勻的陶瓷。

乾壓

乾壓是一種將陶瓷粉末壓縮在模具或壓模內的技術。鬆散的顆粒狀粉末在壓力下被壓實,形成固體形狀。 

壓制好的陶瓷隨後會被放入窯爐中燒製,使其硬化並增強強度。這項工藝通常用於生產需要精確、均勻形狀和尺寸的陶瓷。

尾註

陶瓷的製作過程始於收集原料,然後經過精心加工和混合,以達到理想的混合效果。之後,材料被塑造成所需的形狀,並經過幾個加熱階段,包括乾燥、燒製和上釉。

這些步驟完成後,陶瓷產品即可包裝使用。這款精細的工藝最終打造出堅固、耐熱、用途廣泛的高品質陶瓷。 

陶瓷的應用範圍十分廣泛,從日常家居用品到航空航天和國防等行業的先進部件,都體現了其在日常生活和專業應用中的重要作用。

常問問題

Q:陶瓷製造的主要步驟是什麼?

答:陶瓷製造包括混合材料、成型、乾燥、燒製和上釉。這些步驟可以生產出堅固、耐熱的產品。

Q:為什麼乾燥在陶瓷製造中很重要?

答:乾燥可以防止開裂並確保均勻的水分含量,這對於持續燒製和生產更堅固的陶瓷至關重要。

問題:哪些行業使用陶瓷?

答:陶瓷廣泛應用於汽車、航空航太、醫療和建築業。它們為各種應用提供強度、耐熱性和耐用性。