Processus de production de céramique

Heure d'émission: 2023-12-22 11:16:08

Table Of Content

1. Classification des matières premières céramiques

(1) Argile

L'argile est l'une des principales matières premières pour la céramique. En raison de sa plasticité et de ses propriétés de frittage, elle est la principale matière première utilisée dans l'industrie céramique. Les principaux minéraux argileux utilisés sont la kaolinite, la montmorillonite et l'illite (mica hydraté), mais la principale matière première utilisée dans notre usine est le kaolin, notamment le kaolin de Gaotang, le kaolin du Yunnan, le kaolin de Longyan du Fujian, le kaolin de Qingyuan et le kaolin de Conghua.

(2) Quartz

Le principal composant du quartz est le dioxyde de silicium (SiO2). Dans la production de céramique, son ajout à l'ébauche en tant que matière première stérile permet d'ajuster la plasticité de l'ébauche avant la cuisson. La dilatation thermique du quartz pendant la cuisson peut compenser partiellement le retrait de la pâte crue. Incorporé à l'émail, il améliore sa résistance mécanique, sa dureté, sa résistance à l'usure et sa résistance chimique. Les principales matières premières à base de quartz de notre usine sont le quartz émaillé, le sable de quartz de Fogang, etc.

(3) Feldspath

Le feldspath est le fondant le plus couramment utilisé parmi les matières premières céramiques. Il est utilisé comme composant de base, notamment pour les ébauches et les flux d'émail, dans la production de céramique. Il fond à haute température pour former un verre visqueux, principale source d'oxydes alcalins dans l'ébauche. Il permet de réduire la température de fusion des composants de la céramique, ce qui favorise la formation de la porcelaine et abaisse la température de cuisson. Il agit également comme fondant dans l'émail pour former une phase vitreuse. Les principales matières premières feldspathiques de notre usine sont le feldspath potassique de Nanjiang, le feldspath potassique de Fogang, le feldspath potassique de Yanfeng, l'albite de Conghua et le feldspath potassique indien.

2. Préparation de l'ébauche et de la glaçure

(1) Ingrédients

Le dosage consiste à peser diverses matières premières selon le poids requis selon la formule, à les mélanger et à les charger dans le broyeur à boulets. Les ingrédients des ébauches de notre usine se divisent principalement en trois types : boue cristalline blanche, boue cristalline élevée et boue à haute teneur en aluminium. Les ingrédients de l'émail se divisent en émaux transparents et émaux colorés .

(2) Broyeur à boulets

Le broyage à boulets consiste à ajouter de l'eau dans le cylindre du broyeur à boulets où sont chargées les matières premières. Le principe du broyage à boulets repose sur l'impact et le frottement des pierres à boulets dans le cylindre pour broyer les particules de boue à la finesse requise. Généralement, des pierres à boulets à teneur moyenne en alumine sont utilisées pour le broyage auxiliaire de l'ébauche ; des pierres à teneur élevée en alumine sont utilisées pour le broyage auxiliaire de l'émail. Lors du broyage à boulets, certains ingrédients sont généralement introduits dans le broyeur pendant un certain temps, puis les autres sont ajoutés et broyés ensemble. La durée totale du broyage à boulets varie de plus de dix à plus de trente heures selon les matériaux. Par exemple : la boue cristalline blanche est généralement broyée pendant environ 13 heures, la boue cristalline élevée est généralement broyée pendant 15 à 17 heures, la boue à haute teneur en alumine est généralement broyée pendant environ 14 heures, la glaçure est généralement broyée pendant 33 à 38 heures, mais afin de rendre la boue fine après le broyage à boulets Pour répondre aux exigences du processus de fabrication, le temps total de broyage à boulets fluctuera.

(3) Criblage et déferrisation

Après avoir vérifié la finesse de la boue broyée, les particules grossières et les résidus sont éliminés à l'aide d'un tamis. Les spécifications habituelles du tamis utilisé dans notre usine sont les suivantes : le tamis blanc est généralement compris entre 160 et 180 mailles ; le tamis émaillé est généralement compris entre 200 et 250 mailles. Après le tamisage, un séparateur magnétique humide est utilisé pour éliminer les impuretés ferreuses. Ce processus est appelé déferrisation. Si le fer n'est pas éliminé, des taches noires, communément appelées taches ou impuretés, apparaissent sur le produit cuit. Le tamisage et le déferrisation sont généralement effectués deux fois.

(5) Filtre de presse

Pompez la boue tamisée et déferrisée dans un filtre-presse à l'aide d'une pompe à piston et utilisez le filtre-presse pour extraire l'excès d'eau.

(6) Entraînement à l'argile (entraînement brutal)

Le gâteau de boue obtenu après filtration présente une structure irrégulière et contient beaucoup d'air. Si ce gâteau est utilisé directement en production, il entraînera un retrait irrégulier de la pâte crue lors du séchage et de la cuisson ultérieurs, entraînant des déformations et des fissures. Après le dégrossissage, le degré de vide de la section de boue doit généralement être compris entre 0,095 et 0,1. Un autre avantage des boules de boue précuites est qu'elles peuvent être transformées en segments de boue d'une certaine taille, facilitant ainsi le transport et le stockage.

(7) Rassis

Les segments de boue grossièrement raffinés sont placés dans un environnement humide et à une température donnée pendant un certain temps. Ce processus est appelé vieillissement. Les principales fonctions du vieillissement sont : une meilleure répartition de l'humidité dans la boue par capillarité ; une augmentation de la teneur en acides humiques, une amélioration de la viscosité de la boue et une amélioration des performances de moulage. Des réactions d'oxydation et de réduction se produisent pour rendre la boue plus fluide et uniforme. Après vieillissement, la résistance de la pièce crue peut être améliorée et le risque de déformation lors de la cuisson peut être réduit. La durée de vieillissement est généralement de 5 à 7 jours, la plus courte étant de 3 jours.

(8) Argile raffinée

Le raffinage consiste principalement à traiter la boue sous vide dans un raffineur. Grâce au raffinage, la dureté et le degré de vide du segment de boue répondent aux exigences du procédé de production, améliorant ainsi sa plasticité et sa densité, rendant sa composition plus uniforme et augmentant la résistance à sec du corps moulé. Ce procédé vise également à fournir diverses spécifications de segments d'argile pour le moulage ultérieur. Le processus de préparation de la boue de coulis et de l'émail est fondamentalement similaire à celui de la boue plastique. Généralement, la boue broyée à boulets est déshydratée en gâteau de boue par filtration sous pression, puis broyée en petits morceaux et additionnée d'électrolyte dans la cuve de mélange. Le mélange est ensuite mélangé pour obtenir une pâte. Outre l'utilisation d'un filtre-presse pour la déshydratation de l'émail, il existe également des déshydratations naturelles.

3. Formation

(1) Production de moules

La fabrication de moules est une condition préalable au moulage. Dans notre usine, le plâtre est généralement le matériau principal des moules, car son coût est relativement faible, sa facilité d'utilisation et sa bonne absorption d'eau. Cependant, les moules pour les produits en relief sont en silicone. Lors du développement de nouveaux produits, le maître d'œuvre utilise d'abord du plâtre pour réaliser un modèle identique à la plaque d'origine, puis coule un ensemble de moules à partir de ce modèle, puis transforme le moule en un modèle type. Le moule de production est copié sur le modèle type. Les moules en relief sont généralement en silicone, car ce matériau offre une meilleure résistance.

D'une manière générale, selon les différentes méthodes de moulage, les moules de notre usine peuvent être divisés en trois types : les moules de laminage, les moules d'extrusion et les moules de coulis. Le processus de fabrication des moules de laminage est relativement simple. Il suffit de mélanger du plâtre et de l'eau, puis de couler le moule. Après dix minutes de solidification, le produit est déversé. Cependant, le dosage est très important et la consommation relativement importante. Le moule d'extrusion doit être vidé et purgé. Le processus de production est complexe. Avant de couler le plâtre, il est nécessaire d'installer un tuyau d'évacuation. Commencez l'évacuation à environ 25 °C et poursuivez-la pendant 2 à 3 heures. Cela permettra de réduire les pores et les bulles. La filière d'extrusion nécessite moins de moules et est plus durable. Les moules de coulis se divisent en moules creux et moules haute pression. Le processus de production des moules creux est relativement simple, mais le dosage est relativement important. la production de moules de jointoiement à haute pression est relativement complexe et le moule lui-même nécessite un volume plus important pour correspondre à la machine de jointoiement à haute pression.

(2) Formation

Le moulage consiste à utiliser un moule en plâtre préparé pour réaliser la pièce brute souhaitée, selon différentes méthodes. Actuellement, les trois méthodes de moulage les plus couramment utilisées dans notre usine sont le moulage par laminage, le moulage par extrusion et le moulage par coulis.

a.Profilage

Lors du profilage, le modèle portant la boue et la tête de laminage tournent à une vitesse donnée autour de leurs axes respectifs. La tête de laminage se rapproche progressivement du modèle portant la boue et « lamine » et « presse » la boue. Le profilage peut être divisé en deux méthodes : le profilage mâle et le profilage femelle. Le profilage mâle utilise une tête de laminage pour former la surface extérieure de l'ébauche. Cette méthode est souvent utilisée pour les récipients plats à large ouverture et les produits présentant des reliefs à l'intérieur. Le profilage femelle utilise une tête de laminage pour former la surface intérieure de l'ébauche. Cette méthode est souvent utilisée pour les récipients petits et profonds ou les produits présentant des reliefs à l'extérieur. Le profilage permet un démarrage rapide de la production et une qualité stable. En règle générale, cette méthode de formage est privilégiée.

b. Moulage par extrusion

Le moulage par extrusion consiste à placer la boue raffinée dans un moule d'extrusion et à utiliser une presse hydraulique pour extruder des pièces crues de formes variées. Les pièces de formes spéciales sont généralement fabriquées par moulage par extrusion, telles que des disques triangulaires, elliptiques, carrés, etc. Le moulage par extrusion présente un démarrage lent et une qualité relativement stable, mais le processus de fabrication du moule est relativement complexe.

c. Moulure de jointoiement

Le moulage par coulis peut être divisé en deux types : le coulis creux et le coulis haute pression. La production de moulage par coulis est lente et cette méthode est souvent utilisée pour la production de pièces tridimensionnelles, telles que des boîtes de conserve, des pots et autres produits creux. Le coulis creux consiste à injecter de la boue dans le moule en plâtre. L'eau pénètre alors dans le modèle par la surface de contact, formant ainsi une couche dure à la surface. Une fois la couche dure atteinte, l'excédent de boue est déversé. Le coulis haute pression utilise une haute pression pour injecter de la boue dans un moule en plâtre pré-fixé. L'absorption d'eau du moule en plâtre permet d'absorber l'eau contenue dans la boue. Une fois la boue dans le moule en plâtre atteinte, la vanne haute pression est fermée et le moule d'injection est ouvert simultanément. Ouvrir la vanne de boue pour évacuer l'excédent de boue. Séchage : Une fois le produit formé, il doit être séché. S'il s'agit d'une tasse, il n'est pas nécessaire de le sécher immédiatement. Il faut d'abord sécher à l'air libre avant de coller les oreilles de la tasse. Avant de coller les oreilles, lissez d'abord l'ouverture de la tasse, puis lissez-la avec de la pâte. Une fois les oreilles fermement collées, rincez la pâte et séchez-les. Après séchage, utilisez un conduit d'air haute pression pour vérifier l'absence de coulis d'air et d'oreilles fissurées. Découpe : Avant de découper, utilisez du kérosène pour vérifier si le fond du produit est fissuré. Si ce n'est pas le cas, vous pouvez le découper. Utilisez du papier de verre sur le rouleau pour lisser les bords et les côtés des extrémités supérieure et inférieure du produit.

4. Vitrage

Le glaçage consiste à appliquer une couche de glaçure sur la surface du corps. On distingue généralement trois types de glaçure : par trempage, par roue et par coulage.

(1) Glaçage par trempage

Le trempage consiste à immerger la pièce crue dans la barbotine d'émail pendant un certain temps, puis à la retirer. L'absorption d'eau permet à la barbotine d'adhérer à la pièce crue. L'épaisseur de la couche d'émail est contrôlée par l'absorption d'eau de la pièce, la concentration de la barbotine d'émail et le temps de trempage.

(2) Glaçage de roue

L'émaillage à la roue consiste à placer la pâte crue sur un plateau tournant. Lors de la rotation, l'opérateur verse la pâte de glaçage préparée au centre de la pâte crue à l'aide d'un bol ou d'une cuillère. Grâce à la force centrifuge, la pâte se répartit uniformément, permettant ainsi au produit d'obtenir une épaisseur uniforme. Après application, l'excédent de pâte est éliminé. L'émaillage à la roue est particulièrement adapté aux objets plats tels que la vaisselle.

(3) Glaçage

L'émail est appliqué de manière semi-automatique par machine. Le serre-flan et le flan sont placés sur le tapis roulant de la machine, entraîné par la roue de transmission. Lorsque le flan traverse un film d'émail uniforme, sa face avant (côté supérieur) peut être émaillée. Après l'émaillage d'un côté, l'opérateur retourne le corps. L'autre côté du corps traverse alors le film d'émail et peut être émaillé. Cette méthode d'émaillage est très efficace et adaptée à la production en série. Le fond du corps émaillé est généralement soumis à un traitement de fondage. Ce traitement vise à éliminer l'émail du fond du corps afin d'éviter qu'il n'adhère à la plaque de bore lors de la cuisson.

5. Brûler

La cuisson est un processus crucial dans la fabrication de la porcelaine. Après mise en forme et émaillage, le produit semi-fini ne peut atteindre une densité porcelaineuse complète que grâce à une série de réactions physiques et chimiques sous l'action de températures élevées. Finalement, la porosité apparente est proche de zéro. Ce processus est appelé « cuisson ».

(1) Four tunnel

Actuellement, les fours tunnels sont généralement utilisés pour la cuisson des ustensiles industriels. Le four tunnel est une longue ligne droite (environ 150 mètres) dotée de parois et de voûtes fixes sur les côtés et le dessus, et de wagonnets roulant sur des rails en partie basse. Il est divisé en trois parties : une zone de préchauffage, une zone de cuisson et une zone de refroidissement. Outre les fours tunnels, l'usine dispose également de fours à rouleaux et de fours à navette. La température du four à peignes est réglable et le four peut être éteint quotidiennement. La température résiduelle du four peut être pleinement utilisée pour le séchage des produits, ce qui est économe en énergie et respectueux de l'environnement, tout en consommant relativement peu d'énergie.

(2) Processus de cuisson

La cuisson de la pâte crue est un processus qui évolue progressivement, passant d'une transformation quantitative à une transformation qualitative. Les transformations physiques et chimiques sont étroitement liées et complexes. En général, la cuisson de la céramique de table se divise en quatre étapes : 1. Évaporation ; 2. Décomposition oxydative et cristallisation ; 3. Vitrification en porcelaine ; 4. Refroidissement.

6. Tri

Les produits cuits ou torréfiés doivent être triés dans un atelier de tri afin de déterminer leur qualité. Le tri est divisé en cinq niveaux : premier niveau, troisième niveau et produits qualifiés, quatrième niveau et produits de rebut. Les produits de première et troisième classe sont exportés selon un certain ratio. Les produits non qualifiés ne doivent être ni vendus ni mis en circulation, mais uniquement envoyés vers des entrepôts de rebut pour y être éliminés.

7. Décoration et emballage

(1) Décoration

Pour la décoration des céramiques , notre usine utilise principalement des glaçures colorées, des décalcomanies et des reliefs. a. La glaçure colorée consiste à appliquer des glaçures de différentes couleurs sur la surface de la pièce. Elle est préparée en ajoutant des colorants à la glaçure. b. La décalcomanie consiste à transformer des matériaux colorés en papier décoratif, puis à le fixer sur la surface de la pièce. Les produits nécessitant des décalcomanies sont envoyés à l'atelier de décalcomanies après cuisson et tri. Le papier décalcomanies se divise en trois types : sous glaçure, sur glaçure et sous glaçure. La sur glaçure consiste à appliquer des décalcomanies sur le produit cuit, puis à les cuire à une température d'environ 800 °C. Après cuisson, le motif du papier est palpable à la main ; le médium de glaçure consiste à appliquer des décalcomanies sur le produit cuit, puis à les cuire à une température d'environ 1 200 °C. Après cuisson, le motif du décalcomanie est profondément incrusté dans la porcelaine ; La sous-glaçure est généralement utilisée pour les couleurs plus foncées comme le bleu ou le noir, comme le dessous du produit. Pour réaliser une marque, la méthode consiste à appliquer une marque de base ou du papier floral après l'avoir lavée avec de la glaçure blanche, puis à cuire la porcelaine. Ou bien, après l'avoir lavée, on applique une marque de base ou du papier floral, puis on applique une glaçure transparente, puis on cuit la porcelaine. Notre usine utilise généralement deux types de papier décoratif : la sur-glaçure et la sous-glaçure. c. Le relief désigne le procédé consistant à imprimer des motifs concaves et convexes à la surface du corps à l'aide d'un moule, comme pour les produits de la série Long.

(2) Emballage

Actuellement, les matériaux d'emballage utilisés dans les produits industriels sont principalement des cloisons et des cartons. Concevez des cartons de taille appropriée et des cloisons adaptées aux exigences du client afin de protéger efficacement les produits pendant le transport. Le service d'emballage emballe les produits conformément aux spécifications de conception et les expédie à l'entrepôt d'exportation.