Как производят керамику [7 простых шагов в 2024 году]

Время выпуска: 2024-12-05 11:13:07

Table Of Content

керамическая ваза

Керамика изготавливается путем формования сырья, обжига его при высоких температурах и часто глазурования для создания долговечных и функциональных изделий.

Керамика является неотъемлемой частью нашей повседневной жизни: от гончарных изделий и плитки до высокотехнологичных материалов, используемых в таких отраслях, как аэрокосмическая промышленность и медицина.

Компания Global Reach Ceramic предлагает керамические изделия , сочетающие в себе исключительное качество и инновационный дизайн, отвечающие разнообразным потребностям как жилых, так и промышленных помещений по всему миру.

В этой статье мы расскажем о 7 шагах производства керамики. Независимо от того, новичок ли вы, этот простой процесс даст вам четкое понимание того, как сырье превращается в высококачественные керамические изделия.

Что такое керамическое производство?

керамическая ваза трин

Производство керамики — это процесс создания прочных неметаллических изделий из керамических материалов, таких как глина и другие соединения. 

В то время как традиционная керамика часто используется в художественных или декоративных целях, промышленная керамика разрабатывается для функциональности. Она предназначена для поддержки машин, улучшения производственных процессов и поставки высокопрочных материалов для таких отраслей, как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, военная промышленность, медицина, строительство и т. д.

Процесс включает в себя формование и нагревание природных материалов, таких как глина, вместе с другими добавками, для создания прочных, долговечных продуктов. Керамическое производство производит предметы, которые сильно различаются по размеру, форме, сложности и стоимости, что делает их необходимыми как в повседневном использовании, так и в специализированных отраслях.

Что является сырьем для керамики?

глина

Керамика — это неметаллические, неорганические материалы, известные своей твердостью, хрупкостью и термостойкостью. Они использовались на протяжении столетий для создания различных продуктов, от предметов повседневного обихода, таких как  керамика и кирпичи, до высокотехнологичных компонентов в современных отраслях промышленности.

В то время как традиционная керамика в основном изготавливалась из  материалов на основе глины , современное керамическое производство включает в себя широкий спектр сырья в зависимости от типа производимой керамики.

Традиционное сырье

Основой большинства видов керамики, включая фарфор, кирпичи и керамогранит, по-прежнему являются природные глинистые минералы . Эти глинистые материалы являются ключевыми компонентами, которые дают керамике возможность формоваться в различные формы перед обжигом при высоких температурах. 

К распространенным глиняным минералам, используемым в традиционной керамике, относятся:

  • Каолин : мелкая белая глина, используемая для изготовления фарфора.
  • Шаровидная глина : высокопластичная глина, используемая для создания детализированных форм.
  • Огнеупорная глина : устойчива к высоким температурам, идеально подходит для изготовления футеровки печей и кирпичей.

Продвинутая керамика

В дополнение к традиционным материалам, передовая керамика часто требует более специализированного сырья, в частности, химических соединений , которые обеспечивают превосходную прочность, устойчивость и производительность. Эти материалы используются в таких отраслях, как медицина, аэрокосмическая промышленность, электроника и оборона. Вот некоторые примеры:

  • Карбид вольфрама : известен своей твердостью и используется в промышленных машинах и инструментах.
  • Карбид кремния : чрезвычайно прочный и часто используется в электронике, автомобилестроении и аэрокосмической промышленности.

Современная керамика также применяется в высокопроизводительных изделиях, таких как бронежилеты , обеспечивая легкую, но надежную защиту.

Необходимое оборудование для производства керамики

Необходимое оборудование для производства керамики

Создание высококачественной керамики требует специализированного оборудования на каждом этапе процесса. Вот краткий обзор основных инструментов, которые обеспечивают качество и эффективность в производстве керамики.

1. Контейнеры для хранения

Такое сырье, как глина и минералы, необходимо хранить в чистых контейнерах, чтобы предотвратить загрязнение и гарантировать качество конечного продукта.

Далее мы подготовим эти материалы для смешивания и измельчения с помощью фрезерной машины.

2. Фрезерный станок

Фрезерный станок измельчает сырье в мелкий порошок, обеспечивая равномерное смешивание и консистенцию для получения гладкой керамической текстуры.

Далее мы придаем материалам форму с помощью промышленного пресса или литейной машины.

3. Промышленный пресс или литейная машина

Эти машины оказывают давление или заливают материалы в формы, придавая керамике точные формы — от мелких деталей до крупных компонентов.

Далее , после формования, керамику необходимо высушить, чтобы предотвратить появление трещин, что приводит нас на станцию ​​сушки.

4. Станция сушки

Сушильная станция удаляет влагу из формованных керамических изделий, предотвращая появление трещин перед их обжигом в печи.

Далее мы наносим глазурь для придания гладкости с помощью аппликатора для глазури.

5. Аппликатор для глазури

Аппликатор для глазури обеспечивает равномерное нанесение глазури, улучшая внешний вид и долговечность керамики.

Затем керамику обжигают в печи для спекания, чтобы придать ей форму.

6. Печь для спекания (Килн)

В печи керамика обжигается при высоких температурах, закаляясь и сплавляясь в прочные, готовые изделия.

Далее мы проводим окончательную проверку на наличие дефектов на инспекционном столе.

7. Инспекционный стол

На инспекционном столе каждое изделие тщательно проверяется на наличие дефектов перед упаковкой и отправкой.

Используя эти специализированные инструменты, производители керамики могут гарантировать стабильно высокое качество продукции от начала до конца.

Как производят керамику: 7 распространенных этапов

Производство керамики — сложный процесс, включающий несколько ключевых этапов. Каждый этап превращает сырье в прочный, функциональный и часто красивый готовый продукт. Давайте разберем эти этапы, чтобы лучше понять, как керамика оживает.

Шаг №1: Фрезерование

Первым этапом в производстве керамики является измельчение, где сырье, такое как глина, минералы и добавки, измельчается в мелкий порошок. Этот этап помогает удалить примеси и обеспечивает материалу форму, которую можно легко смешивать и формовать позже. Измельчение создает однородную консистенцию, которая имеет решающее значение для качества конечного продукта.

Далее мы переходим к калибровке, где мы будем контролировать размер этих частиц для наилучшего сцепления и качества поверхности.

Шаг №2: Определение размера

На этапе калибровки измельченные материалы тщательно сортируются для отделения пригодных к использованию деталей от отходов. Цель состоит в том, чтобы обеспечить частицы нужного размера для надлежащего соединения и получения гладкой поверхности на готовом керамическом изделии. Правильная калибровка помогает предотвратить дефекты и обеспечивает однородную текстуру по всему изделию.

Далее , после калибровки, мы приступаем к комплектации, где подготавливаем материалы для следующего этапа производства.

Шаг №3: Группировка

Дозирование — это процесс взвешивания и измерения сырья перед его смешиванием. Этот шаг гарантирует, что используются правильные пропорции материалов для обеспечения последовательности. Чтобы все текло гладко, часто используются вибрационные питатели, помогающие поддерживать постоянный поток материалов в фрезерный станок. Точное дозирование гарантирует, что каждая партия керамики будет иметь одинаково высокое качество.

Далее , как только материалы будут правильно приготовлены, мы смешаем их до получения однородной смеси.

Шаг №4: Смешивание

Смешивание (или размешивание) — это этап, на котором все сырьевые материалы объединяются для обеспечения однородной консистенции. Этот этап имеет решающее значение для достижения однородного химического и физического состава во всей керамической партии. Для смешивания обычно используются глиномялки, особенно для сухих ингредиентов. Цель здесь — убедиться, что каждая частица тщательно перемешана, что поможет конечному продукту иметь равномерную текстуру и состав.

Далее , после того как материалы тщательно перемешаны, наступает время придать им желаемую форму.

Шаг №5: Формирование

Формовка — это то место, где происходит волшебство — придание керамике окончательной формы. Это можно сделать различными методами, такими как литье под давлением, литье под давлением или сухое прессование. Традиционная керамика, например, может быть сформирована на гончарном круге. На этом этапе керамика приобретает свою структуру, а используемый метод зависит от размера, формы и сложности изделия. Будь то декоративная ваза или крупный промышленный компонент, формовка формирует будущее керамического изделия.

Далее , после процесса формовки, мы нанесем глазурь, чтобы улучшить внешний вид и функциональность изделия.

Шаг №6: Остекление

После того, как керамика сформирована и высушена, она готова к глазурованию. Глазурь не только улучшает внешний вид, придавая изделию гладкую и блестящую отделку, но и повышает его долговечность и функциональность. Глазурь обычно наносится распылением, что обеспечивает равномерное покрытие. Глазурь добавляет цвет, текстуру и защитный слой, который помогает керамике противостоять повреждениям и улучшает ее визуальную привлекательность.

Далее мы возьмем глазурованную керамику и отправим ее в печь для обжига.

Шаг №7: Стрельба

Последний этап — обжиг, когда глазурованная керамика помещается в  печь и нагревается до высоких температур . Этот интенсивный жар закаляет материал, делая его более прочным и долговечным. Обжиг также сплавляет глазурь с керамикой, придавая ей гладкую, законченную поверхность. Этот процесс необходим для того, чтобы керамика могла выдерживать ежедневное использование и оставаться прочной в течение многих лет.

Каждый шаг основывается на предыдущем, гарантируя, что сырье превратится в прекрасно готовый продукт.

Как изготавливается современная керамика

Как изготавливается современная керамика

Производство керамики сегодня более продвинуто, чем традиционные методы прошлого, такие как простые глиняные печи, которые использовались для обжига ранней керамики. Хотя основные принципы остаются теми же, процесс эволюционировал, особенно в промышленной керамике. 

Современная керамика производится с высокой точностью с использованием таких методов, как формовка и литье. Такие методы, как литье под давлением, шликерное литье и сухое прессование, широко используются в производстве передовой керамики.

Литье под давлением

Литье под давлением — метод, широко используемый в производстве передовой керамики. Подобно формованию пластика, этот процесс включает нагревание керамических материалов до расплавления, а затем впрыскивание расплавленного вещества в формы для создания желаемых форм. Эта технология эффективна и позволяет добиться высокой точности в сложных формах.

Шликерное литье

Шликерное литье — это техника формовки керамики, которая идеально подходит для создания сложных форм, которые трудно получить на гончарном круге. Она заключается в заливке жидкой глиняной смеси, известной как шликер, в гипсовую форму. 

По мере того, как шликер схватывается и затвердевает, он принимает точную форму формы. Этот метод особенно полезен для создания детализированной, однородной керамики.

Сухое прессование

Сухое прессование — это метод, который включает прессование керамических порошков внутри формы или штампа. Сыпучий гранулированный порошок прессуется под давлением, образуя твердую форму. 

После этого прессованная керамика обжигается в печи для закалки и укрепления материала. Этот процесс часто используется для производства керамики, требующей точных, однородных форм и размеров.

EndNote

Процесс производства керамики начинается со сбора сырья, которое затем тщательно обрабатывается и смешивается для получения правильной смеси. После этого материалы формуются в нужную форму и проходят несколько стадий нагрева, включая сушку, обжиг и глазирование.

После завершения этих этапов керамическое изделие готово к упаковке и использованию. Этот детальный процесс приводит к получению высококачественной керамики, которая прочна, термостойка и универсальна. 

Керамику можно использовать везде: от повседневных предметов домашнего обихода до современных компонентов для таких отраслей, как аэрокосмическая и оборонная, демонстрируя ее важную роль как в повседневной жизни, так и в специализированных приложениях.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Каковы основные этапы производства керамики?

Ответ: Производство керамики включает смешивание материалов, формование, сушку, обжиг и глазирование. Эти этапы создают прочные, термостойкие изделия.

Вопрос: Почему сушка важна при производстве керамики?

Ответ: Сушка предотвращает растрескивание и обеспечивает равномерное содержание влаги, что необходимо для равномерного обжига и повышения прочности керамики.

Вопрос: В каких отраслях промышленности используется керамика?

Ответ: Керамика широко используется в автомобильной, аэрокосмической, медицинской и строительной промышленности. Она обеспечивает прочность, термостойкость и долговечность для различных применений.