Производство черепицы керамической


Технология производства керамической черепицы – статьи

Несмотря на многовековую историю производства керамики, этапы и процесс изготовления керамической черепицы у разных производителей практически идентичны. Поговорим о том, что влияет на изготовление качественной черепицы.

Основные компоненты производства

Сырье. Исходным сырьем для производства керамической черепицы является 100% натуральный материал — глина в различных пропорциях. Сырье должно иметь определенный состав и свойства, которые обеспечивают качество конечного продукта. Чем больше в глинистом сырье глинистых частиц, тем выше пластичность материала и воздушная усадка глин.

Добыча. Добытая из карьера глина мелко перемалывается, просеивается, перетирается, чужеродные материалы удаляются. Затем увлажненная глина поступает в специальное хранилище, в котором поддерживается необходимая температура и влажность. Здесь она находится от полугода до года.

Этапы производства

  • Формовка и сушка. Полученная пластичная масса приобретает форму будущей черепицы путем штамповки, либо путем формовки. Гипсовые штампы для прессования черепицы являются сегодня знаком самой современной технологии производства. Перед обжигом изделия должны быть обязательно высушены во избежание неравномерной усадки, искривлений и растрескивания. Сушка производится в специальных камерах при постоянном контроле температуры и влажности воздуха.

  • Покрытие и придание цвета. Для придания черепице цвета, отличного от натурального, её дополнительно покрывают декоративным слоем — глазурью или ангобом.

Ангоб — это смешанная с водой порошкообразная глина, в которую добавлены различные минеральные вещества, дающие при обжиге соответствующие цвета и оттенки.

Глазурь — представляет собой стекловидную массу, которую наносят на поверхность заготовки перед обжигом. При высоких температурах глазурь затвердевает, образуя глянцевый защитный слой по всей поверхности черепицы.

  • Обжиг. этот процесс можно разделить на 3 периода: прогрев сырца (при температуре 120°С), собственно обжиг (свыше 1000°С) и регулируемое охлаждение. После остывания черепица приобретает камневидное состояние, водостойкость и прочность. В процессе обжига очень важную роль играет наличие современного оборудования - чем медленнее идет нагрев и остывание продукции в процессе обжига — тем выше качество керамической черепицы и лучше её геометрия.

  • Контроль качества. После того, как черепица остыла, она проходит проверку на качество, а именно 100% проверку на звук и внешний вид. Четкий и ясный звук при ударе о черепицу говорит об отсутствии микротрещин. В конце производственного процесса черепица упаковывается на палеты, проходит дополнительную обработку водой (для нейтрализации извести) и оборачивается пленкой. Затем упакованная черепица доставляется на склад или строительную площадку.


Изготовление керамической черепицы: технология производства, компании производители

Натуральную черепицу, как и много лет назад, изготавливают из глины.

Остается без изменений и сама технология производства керамической черепицы.

Модернизации подверглось оборудование для изготовления. Уровень качества сырья и профессиональный контроль за соблюдением всех технологий обжига определяют технические характеристики материала: прочность, водонепроницаемость и устойчивость к морозам.

Производимая черепица тестируется компьютеризованными системами и вручную, и только после прохождения множества испытаний попадает к потребителю.

Керамическая черепица

В производстве керамической черепицы используют смесь из высококачественных сортов глины, обладающих большой жирностью, однородной структурой и пластичностью.

Глину вылеживают, после разбивают с помощью механического аппарата, благодаря чему черепица имеет идеальную структуру и ровный цвет.

Для придания глине эластичности, а также для увеличения качества получаемого материала, добавляют натуральный пластификатор.

Чтобы керамическая черепица приобрела нужный цвет и матовую поверхность, изделие перед обжигом обрабатывается ангобом - составом из измельченной глины с добавками минералов и воды.

Для получения глянцевого кровельного покрытия наносится глазурь из молотого стекла, которая при этом увеличивает морозостойкость материала и его водонепроницаемость.

Керамическая черепица - производство

Изготовление керамической черепицы включает несколько стадий:

  1. На первой стадии производят очистку глины от инородных примесей, добавляют пластификаторы и воду. Состав перемалывают для большей однородности.
  2. На следующей стадии с помощью пресс машины происходит формирование черепицы. В результате получают заготовки определенных форм и размеров. Сегодня современное профессиональное оборудование дает возможность изготовления кровельного материала не только классических волнообразных форм, но и современных прямоугольных, и даже в форме ромба или чешуи.
  3. Далее изделия просушивают в камерах не менее 48 часов, под непрерывным контролем влажности и температуры.
  4. Перед обжигом на заготовки наносят специальное покрытие: ангоб или глазурь, за исключением керамической черепицы естественного вида без покрытия, которая после обжига становиться натурального красно-коричневого цвета.
  5. На финальной стадии черепицу обжигают в специальных печах при температуре 1000 - 1200 С. Процесс обжига состоит из трех этапов: нагрев, обжиг и контролируемое охлаждение. В результате черепица становиться прочной как камень и водонепроницаемой. 

Ведущие производители данного крвоельного покрытия при изготовлении каждой черепички применяют индивидуальные кассеты.

Это препятствует деформации изделий при обжиге и дает возможность получить черепицу точных размеров.

Существуют пазовые виды черепицы с замками по вертикали и горизонтали. Замки используют двойные для лучшей защиты от протечек.

На сегодняшний день изготовление керамической черепицы является всецело автоматизированным процессом, что позволяет получить кровельный материал высочайшего качества.

Технология производства кровельного покрытия дорогостоящая вследствие энергозатратного процесса обжига, поэтому и цена керамической черепицы высокая в сравнении с другими кровельными материалами.

Высокое качество и эксплуатационные характеристики экологически чистой керамической черепицы подтверждают премиальный класс продукта.

Производство керамической черепицы - Кирпичная Марка

Наиболее распространенным кровельным материалом считается черепица.

Веками она служит как штучное керамическое покрытие, которое применяют в строительстве зданий из кирпича и дерева.
 Черепица является долговечным и экологически чистым строительным материалом. Для ее производства используют только натуральную глину конкретного состава, по которой определяют готовность изделия.
 

Превращение глины в кровельный материал довольно не простой процесс. Все начинается с геологических работ, при которых специалисты устанавливают место расположения породы и ее запасы. Непригодные для процесса породы убирают, используют только сырье конкретного состава. Затем глину из карьера обрабатывают, так как ее естественное состояние не подходит для производства.


 На первом этапе ее выдерживают, затем проводят механическую обработку, используя колесную мельницу. С помощью этого устройства глину измельчают до состояния, необходимого для следующего этапа. После этого глина приобретает однородный пластичный вид. Глиняную массу перемешивают шнеками, после чего она приобретает более плотную консистенцию. С помощью специальных приспособлений из глины делают плоскую ленту. После этого материал нарезают листами нужного размера и формы.
 Пластины приобретают требуемый вид под гипсовыми штампами револьверного пресса, считающегося наиболее современным устройством на данный момент. Благодаря штампам поверхность готовой черепицы получается высокого качества. Для того чтобы усадка была равномерной, а черепица без искривлений и трещин, все изделия обязательно высушивают перед тем, как приступать к процессу обжига. Для этого на заводах, которые специализируются производством черепицы, имеются специальные камеры, предназначенные для высушивания продукции. Черепица в камерах находится несколько часов, при этом специалисты контролируют температуру и влажность окружающей среды.
 Обжигание черепицы является значимым этапом изготовления прочного кровельного материала. Это завершающая стадия, которая требует особого внимания. Обжигание черепицы проводят в несколько подходов: прогревают, обжигают и охлаждают. Сначала материал нагревают до 120° С, доводя его до непластичного состояния. Дальше температура поднимается от 450° С до 600° С, при этом разрушаются глинистые минералы, а сам материал приобретает аморфное состояние. После этого температуру повышают, давая выгореть органическим примесям и добавкам. Когда температура повышается до 1000° С, материал уплотняется и становится более прочным. На заключительном этапе, когда материал охлаждают, глина приобретает камневидное состояние, которое более прочное и водоустойчивое.
 Красный оттенок черепица приобретает благодаря присутствию в глине оксида меди. В процессе производства черепицу покрывают специальной стекловидной смесью, которая делает ее водонепроницаемой. Слой смеси фиксируют обжигом. Стекловидная глазурь считается одним из наиболее эффективных способов, которые применяют, обрабатывая поверхность черепицы. Полученный цвет закрепляют нанесением ангоба, который обладает сходными с черепицей качествами. Шар глины, который наносится последним, делает поверхность более матовой.
 Изготовление черепицы – довольно энергоемкая работа, чем и обусловлена высокая цена данного строительного материала. Ныне процесс изготовления кровельного материала полностью автоматизированный, благодаря чему производительность и уровень качества продукции существенно увеличена.

Наша компания является официальным поставщиком натуральной керамической черепицы CREATON, Braas и других марок
 

Производство керамической черепицы. Этапы производства керамической черепицы. Подготовка глины, формовка, обжиг на Roof-n-Roll.ru

Основные этапы производства керамической черепицы

Подготовка глины

Производство кровельной черепицы начинается с глиняного карьера.

Ценное сырье чаще всего добывают в глиняных крарьерах, находящихся в собственности заводов.

Добыча сырья осуществляется с помощью экскаватора.

Уже на этом этапе из сырья удаляются крупные посторонние включения. Так как добытое здесь сырье едва ли подходит для производства кровельной черепицы (ведь качественное сырье получают из смеси нескольких сортов глины, которые должны иметь определенную пластичность), его нужно тщательно перемешать и подготовить сырьевую смесь.

Сырьевую смесь готовят в несколько этапов, подобно приготовлению теста, нужного для выпечки пирога: чем дольше тесто месят, мнут и рубят, тем вкуснее получится пирог.

В засыпном устройстве глиняное сырье проходит первичную обработку, в него для получения требуемого состава смеси подмешивают кварцевый песок или черепичную муку. После того, как точно дозированное количество компонентов поступило по транспортерам в засыпное устройство, сырьевая смесь направляется в колесную мельницу.

В этой массивной установке в сырье постоянно добавляется вода, она мнется и измельчается с помощью механических приспособлений, и в заключении, выдавливается через отверстия в лежащей под ней платформе.

После этого продолжается подготовка сырьевой смеси. Глина подается в дробилку с двумя вальцами, вращающимися в противоположном направлении друг к другу.

В вальцевой дробилке измельчаются оставшиеся в смеси посторонние включения (известняк, куски кварца, частички гумуса), которые в неизмельченном виде могли бы снизить качество кровельной черепицы.

Затем глина поступает в хранилище, где ей предстоит как следует "отдохнуть".

Здесь в сырье добавляется вода, полу чего глина несколько недель вспучивается. Продолжительность нахождения сырья в хранилище существенно влияет на качество кровельной черепицы.

При горизонтальной загрузке и последующей вертикальной разгрузке сырья с помощью роторного экскаватора или цепного многоковшового экскаватора сырьевая масса оказывается тщательно перемешанной.

Из хранилища глина попадает в вальцовую дробилку для тонкого измельчения.

Два вальца, вращающиеся с различной скоростью навстречу друг другу, еще раз измельчают материал, после чего максимальный диаметр зерна составляет 1 мм.

Таким образом, глиняная масса получает пластичность, необходимую для придания будущей черепице требуемой формы.


Задание формы заготовкам будущей керамической черепицы

Ручное индивидуальное изготовление черепицы

Старые модели черепицы изготавливали вручную: подготовленное сырье впрессовывали в деревянные формы, заготовке придавали требуемую форму, после чего черепицу высушивали.

Иногда ремесленник с помощью пальцев или деревянной палочки рисовал на поверхности мягкой, еще не обожженной заготовки.

Сохранились черепицы с орнаментами и розетками, которые были созданы с помощью деревянной стамески. Также встречаются черепицы с изображениями христианской символики - крестов, звезд и рыб.

Так называемая "ведьминая метла" - изображение половинок солнца, созданное с помощью шпателя, также часто наносилось на черепицу.

После этого заготовку высушивали и обжигали.

На черепицах, которые изготавливали в конце рабочего дня, часто тоже указывали текущий год. Считалось, что такая черепица, уложенная на крыше, приносит счастье.

После окончания тяжелого рабочего дня рабочие наносили на последнюю заготовку черепицы особый знак, символизирующий облегчение, конец рабочего дня и радость от того, что удалось сделать запланированное количество черепиц: изображение отражало благодушное настроение, царившее после окончания работы.

На старых кровлях сегодня иногда находят свидетельства, показывающие, как наши предки преставляли себе устройство мира.

Черепицы с таинственными надписями, орнаментами и символами оживляют прошлое.

Черепичных дел мастер

История развития кровельной черепицы тесно связана с биографией черепичных дел мастеров.

Вот пример, как почти 200 лет назад из комка глины делались черепичные заготовки:

"После того, как глиняное сырье надлежащим образом обработано и очищено, оно попадает в руки формовщика, так называют работника, который умеет изготавливать или придавать форму стеновому кирпичу, кровельной черепице, другим керамическим строительным материалам.... Кровельная черепица изготавливается следующим образом: сначала формовщик берет специальную каменную плиту, посыпает ее песком, устанавливает на нее железную рамку или форму, которая задает размеры кровельной черепице, и которая должна быть на половину или хотя бы на треть дюйма шире и длиннее, так как черепица после высыхания уменьшается в размерах; после этого берет кусок глины и разминает ее вдоль стен формы. К заготовке, которой уже задана нужная форма, он прикрепляет специальный выступ или, как его еще называют, "нос", который используется для подвешивания черепицы на обрешетке и который он изготавливает вручную, на глаз. После этого помощник забирает заготовку из рук формовщика и укладывает ее на стеллаж для сушки".

(Выдержка из книги "Обжиг кирпича и черепицы", написанной Зигфридом Лебрехтом Крузиусом; второе издание, улучшенное, г. Лейпциг, 1799 год)

Серийное производство керамической черепицы в штранговом прессе.

В ходе быстро развивающейся индустриализации в 19 веке появились новые возможности и по производству кровельной черепицы. Так, сегодня после добычи и подготовки, сырье с помощью штрангового пресса принимает форму заготовок кровельной черепицы, не имеющей поперечных пазов или же обрубков глины.

Штранговый пресс состоит из предварительного пресса, вакуумной камеры и, собственно, формовочного пресса. В вакуумном прессе материал уплотняется, из него удаляются остатки воздуха. Так как обжигаемый материал дает усадку, включения воздуха, которые увеличиваются в объеме уже при небольшом нагреве, во время обжига могут привести к образованию трещин в раскаленных заготовках кровельной черепицы.

Формовочный пресс работает по принципу мясорубки: шнековый транпортер продвигает глиняную массу из пресса круглого сечения в имеющийся меньшее сечение мундштук.

В зависимости от вида насадки из мундштука выходит непрерывная глиняная лента требуемой формы. От нее с помощью синхронно работающих механических приспособлений отрезаются отдельные заготовки черепиц одинаковой длины.

Одновременно с этим, с нижней поверхности отрывается полоса глины, оставляется лишь имеющий небольшую длину "нос".

Из-за уменьшения размеров черепицы в процессе производства, о чем уже рассказывалось ранее, заготовки имеют на 7-10% большие размеры, чем готовая керамическая черепица.


От заготовки к кровельной черепице

Форма заготовок кровельной черепицы

В штранговом прессе окончательную форму могут приобретать только черепицы с параллельными краями, не имеющие параллельных пазов.

  Изготавливаемыев штранговом прессе черепицы называют штранговыми, к ним, в частности, относится черепица "бобровый хвост", желобчатая черепица и штранговая.

Их форма задается напрямую мундштуком штрангового пресса, а длина определяется приспособлением для обрезки и придания нужной формы.

Заготовка, не имеющая поперечных пазов, непосредственно из штрангового пресса укладывается на особые подставки - так называемые рамки, и напрямую направляется в сушку.

Для изготовления черепицы с поперечными пазами или сложными боковыми пазами с помощью штрангового пресса получают пластичные заготовки.

Они нарезаются на пластины, форма придается им в процессе прессования.

Ранее для прессования использовали различные виды прессов: пресс с салазками, эксцентриковый пресс и винтовой пресс.

Сегодня прессованную черепицу, такую как черепица для пологих кровель, желобчатую черепицу, черепицу типа "монах-монашка", пазовую черепицу, и комплектующие к ним, изготавливают на прессах с поворотным стволом или револьверных прессах.

Глиняная заготовка оказывается в прессе между нижней и верхней формой. С помощью современного пресса можно придавать форму до 2400 заготовкам кровельной черепицы в час.

Изготавливаемые по обеим технологиям заготовки имеют форму черепицы с учетом значение усушки и усадки.

Все заготовки с помощью автоматики перекладываются на рамки и транспортерные ленты, и направляются в сушильные установки, где поддерживается точно заданный температурный режим.


Технология производства керамической черепицы. Статьи компании «ПрофМет

Для производства керамической черепицы используется исключительно 100%-й натуральный материал — глина. Сырье, подходящее для производства керамической черепицы, должно иметь определенный состав и свойства, которые обеспечивают качество конечного...

Глинистое сырье

Глинистое сырье — продукт выветривания изверженных горных пород. Множество мелких минеральных частиц, содержащихся в глине, обеспечивает способность при смешивании с водой образовывать пластическое тесто, сохраняющее при высыхании приданную форму, а после обжига приобретающее водостойкость и прочность камня. Чем больше в глинистом сырье глинистых частиц, тем выше пластичность и воздушная усадка глин. Различное сочетание химического, минералогического и гранулометрического состава компонентов обуславливает различные свойства глинистого сырья. Глинистые частицы в большинстве своем состоят из вторичных минералов и их смесей в различных сочетаниях. Глина по своему химическому составу — это комплексное соединение оксидов кремния и оксидов алюминия. Ее красно- кирпичный цвет объясняется содержанием в глине оксидов железа.

Добыча сырья

Из карьера, находящегося в непосредственной близости с заводом, глина набирается экскаватором и при помощи конвейера поступает на склады сырья. Разработке карьера предшествуют подготовительные работы: геологическая разведка с установлением характера залегания, полезной толщи и запасов глин; очистка поверхности от растений за год-два до начала разработки; удаление пород, непригодных для производства.

Подготовка массы для производства керамической черепицы

Карьерная глина в естественном состоянии обычно непригодна для изготовления керамической черепицы. Поэтому проводится ее обработка с целью подготовки массы. В начале глина вылеживается в течение определенного времени, затем ее подвергают механической обработке на колесной мельнице. Мельница разбивает груды, чтобы глина лучше смешивалась с водой. В результате перемешивания получается однородная пластичная масса.

Формование изделий

Полученная в результате перемешивания пластичная масса с помощью шнекового устройства уплотняется и выдавливается через отверстия в форме плоской ленты. Эта лента режется на пластины определенного размера и вида сечения. Так возникают разные виды полукруглой черепицы типа «Бобровка». При производстве прессованной черепицы используется револьверный пресс, который с помощью гипсовых штампов придает пластинам нужную форму черепицы. Гипсовые штампы для прессования черепицы являются сегодня знаком самой современной технологии производства. Благодаря им обеспечивается высокое качество формы и поверхности черепицы.

Сушка изделий

Перед обжигом изделия должны быть обязательно высушены во избежание неравномерной усадки, искривлений и растрескивания. Сушка производится в специальных камерах в течение нескольких часов при постоянном контроле температуры и влажности воздуха.

Обжиг изделий

Обжиг — важнейший и завершающий процесс в производстве керамических изделий. Этот процесс можно разделить на три периода: прогрев сырца, собственно обжиг и регулируемое охлаждение. При нагреве сырца до 120°С удаляется физически связанная вода и керамическая масса становится непластичной. В температурном интервале от 450°С до 600°С происходит отделение химически связанной воды, разрушение глинистых минералов и глина переходит в аморфное состояние. При дальнейшем повышении температуры выгорают органические примеси и добавки, а керамическая масса безвозвратно теряет свои пластические свойства.
При 800°С начинается повышение прочности изделия, благодаря протеканию реакции в твердой фазе на границах поверхностей частей компонентов. В процессе нагрева свыше 1000°С легкоплавкие соединения керамической массы и минералы плавки создают некоторое количество расплава, который обволакивает не расплавившиеся частицы, стягивает их, приводя к уплотнению и усадке массы в целом.
После остывания изделие приобретает камневидное состояние, водостойкость и прочность. Обжиг — очень энергоемкий технологический процесс, чем и обусловлена высокая цена производимой продукции. Но, с другой стороны, высокая стоимость полностью соответствует качеству этого элитного кровельного материала. Производство керамической черепицы — практически полностью автоматизированный процесс, что позволяет существенным образом увеличить производительность, а, главное, качество продукции.

Декоративная обработка поверхности керамической черепицы

Основной цвет керамической черепицы — красно-кирпичный. Этот цвет материалу придают окислы железа, содержащиеся в глине. Никаких специальных красителей при этом не используется. Для улучшения внешнего вида, а также дополнительной водонепроницаемости, керамическую черепицу покрывают декоративным слоем — глазурью или ангобом.

Глазурь

Это стекловидное покрытие, нанесенное на изделие и закрепленное обжигом. Сырьевые смеси размалывают в порошок и наносят на поверхность изделий перед обжигом. Глазурь самый высший способ обработки поверхности керамической черепицы.

Ангоб

На сухое изделие наносится тонкий слой беложгущейся или цветной глины, образующей цветное покрытие с матовой поверхностью. По своим свойствам ангоб имеет те же характеристики, что и основная черепица. Отличительной особенностью этой цветовой обработки керамической черепицы является цветостойкость.

Как производят керамическую черепицу, её преимущества и недостатки

Керамическая черепица — кровельный материал, который пользуется хорошим спросом на рынке. Керамическая черепица выглядит более привлекательно, чем шифер. Она успешно конкурирует с металлочерепицей и другими современными покрытиями. Это классический материал для кровли, который отличается экологичностью, долговечностью и насыщенным цветом, а цветовая палитра керамических изделий очень обширна.

Как производят керамическую черепицу

Чтобы оценить все плюсы и минусы керамической черепицы, нужно посмотреть, как она производится. Этот вид кровельного покрытия люди научились делать, как только узнали о способах обжига глины. Со временем технология обжига совершенствовалась, сегодня для этого применяется специальное сложное оборудование. Однако этапы изготовления остались прежними. Продукцию производят в несколько этапов:

  1. Подготовка качественного сырья.
  2. Формовка изделия.
  3. Обжиг черепицы.

Подготовка сырья включает в себя замешивание глины с пластификаторами. Производители могут включать в состав свои добавки, что будет способствовать появлению у материала новых свойств. Далее наступает этап формовки. Черепки формируются двумя способами: ленточным или штамповочным. Глину можно раскатать в ленту, а потом нарезать, и это будет ленточный способ формовки. Однако плитки можно также прессовать в специальных формах.


Обжиг материалов проходит в специальной печи при температуре около 1000 градусов. Именно обжиг обеспечивает материалу нужные свойства. Готовая черепица практически не содержит пор. Она не впитывает влагу и не раскалывается от механических воздействий.

Разумеется, на рынке есть и некачественные материалы. Под видом черепицы из чистой керамической глины с пластификаторами производители могут предлагать материалы, изготовленные из глины плохого качества. В состав иногда добавляют песок и другие ингредиенты, которые не способствуют улучшению свойств черепицы.

Штамповочные формы для производства керамической черепицы

 

Преимущества и недостатки керамической черепицы

Керамическая черепица — это прочный материал, устойчивый к внешним факторам. Среди преимуществ материала:

  • устойчивость к механическим воздействиям;
  • долговечность;
  • отсутствие большого количества пор, плотность;
  • устойчивость к ультрафиолету;
  • большой ассортимент;
  • экологичность.

После обжига при температуре в 1000 градусов материал пркатически не впитывает влагу, которая постепенно может разрушать даже очень прочные материалы. Например, бетон может разрушаться из-за того, что в микротрещины материала впитывается влага. Черепица так же не подвержена воздействию грибка и плесени.

В отличие от металлочерепицы, керамика не требует дополнительной шумоизоляции. Стук дождя по металлу невыносим, но керамическое покрытие гасит такие звуки. Производители выпускают черепицу разных цветов, используя для окрашивания колеры. Колеры не выцветают на протяжении всего срока службы материала.

 

Есть ли у керамической черепицы недостатки? Главный минус такого кровельного покрытия — высокая цена. Стоимость керамики выше, чем стоимость металлочерепицы или других материалов. Если на рынке попадаются очень дешевые покрытия такого рода, то они обычно не отличаются высоким качеством. Покупатель рискует приобрести подделку, которая не прослужит даже нескольких лет.

Материал для статьи предоставлен сайтом thermobrick.ru

Оставляйте ваши советы и комментарии ниже. Подписывайтесь на новостную рассылку. Успехов вам, и добра вашей семье!

Компания по исследованию керамики

Процесс производства керамической плитки

Процесс производства керамической плитки показан на Рисунке 1


Рисунок 1: Блок-схема производственного процесса керамической плитки. После [1] Биффи стр.28

Подготовка тела начинается с дозирования или дозирования различных видов сырья в нужных количествах. Смешивание корпуса из отдельных компонентов следует за грубым измельчением сырья и осуществляется в соответствии с рецептурой корпуса.В настоящее время грубое измельчение материалов часто выполняется поставщиками сырья [2].

Дозирование или дозирование может производиться по объему или по массе. Однако дозирование по массе намного точнее, чем по объему, и поэтому является предпочтительным. Автоматическое взвешивание и подача сырья позволяет лучше контролировать смесь сырья, уменьшая возможные отклонения, которые могут привести к изменению свойств тела [3].

Измельчение твердого сырья включает в себя целый ряд операций, направленных на уменьшение размеров материалов.Цель измельчения - получить более мелкие частицы из более крупных. Кроме того, это также увеличивает реакционную способность материалов (особенно полевого шпата), так что обжиг является эффективным, а также дает такое распределение материалов по размерам, что они могут упаковываться, давая высокую плотность упаковки [4]. По сути, существует два метода измельчения, а именно метод влажного и сухого измельчения. В обоих случаях необходимо снизить степень измельчения материалов, чтобы удалить опасные примеси, которые могут вызвать пятна или дефекты [2].

Для метода мокрого измельчения различные сырьевые материалы, такие как глина, флюс (полевой шпат) и наполнитель (обычно песок), входящие в состав тела, хранятся в отдельных отсеках. Сырье взвешивается пропорционально рецептуре и загружается в шаровые мельницы (рис. 2) вместе с подходящим количеством воды и дефлокулянта для облегчения диспергирования. Одна из целей измельчения состоит в том, чтобы получить высокое уплотнение основного порошка путем получения ряда крупных, средних и мелких частиц в гранулометрическом составе шликера шаровой мельницы [4].

Рис. 2. Типовая шаровая мельница, размер = 20 тонн

При мокром периодическом измельчении мельница загружается, размалывается и затем выгружается с последующим заполнением новой загрузкой для измельчения. После достижения желаемого размера частиц шликер выгружается в подземный резервуар для хранения и выдерживается в течение 24 часов. Второй способ измельчения - это сухое измельчение. Существует несколько типов мельниц, которые измельчают сырье с влажностью от 8 или 10% до 100%, проходя через сито

С технологической точки зрения при сухом измельчении невозможно достичь такой же степени тонкости помола, как при мокром измельчении.В настоящее время метод мокрого шлифования является наиболее часто используемым при производстве керамогранита. При использовании метода мокрого измельчения гранулированный порошок, полученный в процессе распылительной сушки, больше подходит для правильного заполнения прессов благодаря своей оптимальной форме и гранулометрическому составу. Загрязнения, которые могут присутствовать, удаляются путем просеивания шликера, полученного мокрым измельчением [4].

Для керамической плитки сушка распылением - это процесс, при котором полученный на мельнице шликер преобразуется в гранулят с распределением по размерам и содержанием влаги, пригодным для прессования.Корпусный шликер распыляется под высоким давлением, а вода испаряется из мелких капель с помощью потока нагретого воздуха [6].

На рис. 3 показана схематическая конструкция распылительной сушилки. Объемный насос отправляет слип на набор фурм, помещенных внутри сушилки. На концах копий шликер распыляется на мелкие частицы с помощью форсунок, а затем распыляется к верху сушильной камеры против одновременно падающего горячего воздуха, который быстро испаряет воду из шликера. Полученный порошок, высушенный распылением, падает на дно сушилки, где он выгружается с помощью вытяжного клапана.Отработанный воздух проходит через набор циклонов для рециркуляции небольшого количества мелкодисперсного порошка, который он содержит, затем в систему мокрого скруббера для дальнейшей очистки, прежде чем он будет выпущен в виде пара [4,6]. Двумя наиболее важными свойствами, которые необходимо контролировать, являются влажность и гранулометрический состав гранулята [4].

1 Сушильная башня 7 Дымоход
2 Сушилка 8 Вытяжной вентилятор
3 Скользящий насос 9 Циклоны для удаления мелких частиц
4 Копье 10 Диффузор теплого воздуха
5 Форсунка 11 Вытяжной клапан
6 Нагреватель теплого воздуха 12 Панель управления
Рисунок 3.Схема распылительной сушилки по Райану [4] стр .122

Целью этапа прессования является формование высушенного распылением порошка в уплотненный кусок необожженной плитки. Прессование - это одновременное уплотнение и формование порошка или гранулированного материала, заключенного в жесткую или гибкую пресс-форму [7]. Прессование высушенного распылением гранулята с последующей сушкой определяет размер и геометрию продукта. Прочность без обжига определяется достигнутым уплотнением.

Есть два типа прессов: гидравлический и фрикционный.Наиболее часто используемые прессы в производстве керамической плитки - это гидравлические прессы (Рисунок 4). Их преимущество заключается в стабильно высоком давлении, которым можно относительно легко управлять. Их предпочтительно использовать при производстве продуктов однократного обжига, таких как глазурованные и неглазурованные керамические плитки и плитки большого размера, где постоянное давление является обязательным для точности размеров.

Рис. 4. Типовой гидравлический пресс, используемый на заводе по производству керамической плитки

Давление прессования разное для разных типов плитки.В случае белой напольной плитки используется давление ниже 300 МПа, а для керамической плитки такого же размера необходимо использовать давление 350-400 МПа [1].

Сушка керамической плитки осуществляется между стадией прессования и процессом обжига. Это выполняется для увеличения прочности необожженной плитки, а также для снижения риска потери плитки из-за деформации, поскольку плитка быстро сжимается или трескается, поскольку в печи быстро выделяется пар. Количество удаляемой воды зависит от метода формования и составляет от 3 до 6% для керамической плитки.Сушка плиток, спрессованных с пылью, более безопасна, чем сушка изделий, изготовленных методом формования пластика с более высоким содержанием влаги, поскольку вода, разделяющая частицы в этих последних изделиях, удаляется и вызывает усадку при высыхании. В настоящее время сушка корпуса плитки осуществляется автоматически и непрерывно в вертикальных или горизонтальных быстрых сушилках [4,8].

Обжиг обычно является заключительным этапом производства керамической плитки, на котором непрочный, необожженный, недавно спрессованный кусок плитки превращается в прочный, долговечный продукт из-за воздействия химических и физических реакций внутри сырца во время нагрева [9 ].После обжига корпус керамической плитки принимает механические и эстетические свойства готовой керамической детали. Быстрый обжиг в один слой обеспечивает полностью равномерное распределение температуры и высокое качество плитки, как показано ниже.

Рис. 5. Типовая печь с роликовым подом быстрого обжига на заводе по производству керамической плитки

Целями процесса обжига в роликовых печах (рис. 5) являются остекловывание массы и стабильность размеров в температурном интервале обжига.Завод по производству керамогранита завершается этапом сортировки. В линии отбора первостепенное значение имеет плоскостность и качество изделий [4].

Ссылки
  1. Biffi, G. «Плитка из тонкого керамогранита - технология, производство и маркетинг» Gruppo Editorale Faenza Editrice
    S.p.A (1994)
  2. Fugmann, K.G. «Как производить плитку - подготовка» Interbrick, Том 5 №3, стр.34-40 (1989)
  3. Биффи, Г.; Cini, L .; Поцци, Д .; Поппи, М. "Технические и технологические инновации в керамической промышленности" Ceramica Informacion, стр. 2-26 (сентябрь 1993 г.)
  4. Ryan, W. «Производство настенной и напольной плитки» Ceramic Research Company, Малайзия, стр. 52-75, стр. 99-147, стр.
    185-200 (1999)
  5. Fugmann, K.G. «Мокрый способ непрерывного фрезерования в производстве керамической плитки» Interbrick, Том 3 №1, стр. 42-43 (1987)
  6. Smith, G. «Работа с распылительной сушилкой» Ceramic Industry, стр.54-56 (июнь 1993)
  7. Рид, Дж. «Введение в принципы обработки керамики» John Wiley & Sons 1989
  8. SITI «Сушка, прессование» Societa Impianti Termoelettici Industriali CRC Centro Ricerche Ceramica Том 5 La Tecnogia Ceramica, стр. 9-24, стр. 61-63
  9. Manfredini, T .; Пенниси, Л. «Последние инновации в процессе быстрого обжига» Наука о белых изделиях, Американское общество керамики
    .
.

Станки для производства и обработки керамики

Подразделение CERAMICS SACMI разрабатывает, производит и поставляет оборудование и комплексные системы для производства плитки, сантехники, посуды, огнеупоров, специальной керамики и технических изделий.

Высокое технологическое качество поставляемых материалов является отличительной чертой компании SACMI, чья роль в качестве ведущего технологического партнера для керамической промышленности широко признана.

Использование самых передовых технологий позволяет постепенно заменять ручные процессы автоматизированными производственными процессами не только на традиционно более развитых рынках, но и во всем мире.

В частности, в последние годы значительные усилия были направлены на распространение методов и процессов Индустрии 4.0 на все этапы цикла производства керамики.

В этой области SACMI знает, как извлечь максимальную пользу из инвестиционных усилий своих давних клиентов и интереса, вызванного ведущими международными группами.

.

Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Керамика - это название некоторых материалов, которые образуются при нагревании. Слово керамический происходит от греческого слова κεραμικός ( keramikos ). Химически это неорганическое соединение атомов металлов, неметаллов или металлоидов, удерживаемых вместе химическими связями.

Примерно до 1950-х годов наиболее важными были традиционные глины, из которых производили керамику, кирпичи, черепицу и т.п., а также цемент и стекло.Керамика на глиняной основе описана в статье о гончарстве. Композитный материал из керамики и металла известен как металлокерамика.

Слово керамика может быть прилагательным, а также может использоваться как существительное для обозначения керамического материала или продукта керамического производства. Керамика может также использоваться как существительное в единственном числе, относящееся к искусству изготовления изделий из керамических материалов. Технология производства и использования керамических материалов является частью керамической техники.

Многие керамические материалы на основе глины твердые, пористые и хрупкие. Изучение и развитие керамики включает в себя методы, позволяющие справиться с этими характеристиками, чтобы подчеркнуть прочность материалов и исследовать новые области применения. [1]

Моделирование внешнего вида космического корабля "Шаттл", когда он нагревается до более чем 1500 ° C при входе в атмосферу Земли.

Для удобства керамические изделия обычно делятся на четыре сектора, которые показаны ниже с некоторыми примерами:

  • Конструкционные , включая кирпичи, трубы, напольную и кровельную черепицу
  • Огнеупоры , такие как футеровка печей, газовые обогреватели, тигли для производства стали и стекла
  • Белая посуда , включая столовую посуду, настенную плитку, предметы декоративно-прикладного искусства и сантехнику
  • Техническая Керамика также известна как инженерная, передовая, специальная, а в Японии - тонкая керамика.К таким предметам относятся плитки, используемые в программе Space Shuttle, сопла газовых горелок, пуленепробиваемые жилеты, таблетки оксида урана ядерного топлива, биомедицинские имплантаты, лопасти турбин реактивных двигателей и носовые обтекатели ракет. Часто сырье не включает глины.

Примеры керамики [изменить | изменить источник]

Классификация технической керамики [изменить | изменить источник]

Техническую керамику также можно разделить на три категории материалов:

Каждый из этих классов может развивать уникальные свойства материала.

Механические свойства [изменить | изменить источник]

Керамические материалы обычно представляют собой материалы с ионной или ковалентной связью и могут быть кристаллическими или аморфными. Материал, удерживаемый любым типом связи, будет иметь тенденцию к разрушению (разрыву) до того, как произойдет какая-либо пластическая деформация, что приведет к низкой ударной вязкости этих материалов. Кроме того, поскольку эти материалы, как правило, имеют много пор, поры и другие микроскопические дефекты действуют как концентраторы напряжений, дополнительно снижая ударную вязкость и уменьшая предел прочности.В совокупности они приводят к катастрофическим отказам, в отличие от обычно более щадящих режимов отказа металлов.

Эти материалы показывают пластическую деформацию. Однако из-за жесткой структуры кристаллических материалов существует очень мало доступных систем скольжения для перемещения дислокаций, поэтому они деформируются очень медленно. В случае некристаллических (стеклообразных) материалов вязкое течение является основным источником пластической деформации, а также очень медленным. Из-за этого он игнорируется во многих областях применения керамических материалов.

Электрические свойства [изменить | изменить источник]

Полупроводники [изменить | изменить источник]

Есть несколько видов керамики, которые являются полупроводниками. Большинство из них представляют собой оксиды переходных металлов, которые являются полупроводниками II-VI, например оксид цинка.

Пока говорят о создании синих светодиодов из оксида цинка, керамистов больше всего интересуют электрические свойства, которые показывают эффекты границ зерен. Одним из наиболее широко используемых из них является варистор.

Полупроводниковая керамика также используется в качестве газовых сенсоров.Когда через поликристаллическую керамику пропускают различные газы, ее электрическое сопротивление изменяется. При настройке на возможные газовые смеси можно производить очень дешевые устройства.

Сверхпроводимость [изменить | изменить источник]

При определенных условиях, например при чрезвычайно низких температурах, некоторые керамические изделия проявляют сверхпроводимость. Точная причина этого не известна, но есть два основных семейства сверхпроводящей керамики.

Сегнетоэлектричество и его аналоги [изменить | изменить источник]

Пьезоэлектричество, связь между электрическим и механическим откликом, проявляется в большом количестве керамических материалов, включая кварц, используемый для измерения времени в часах и другой электронике.Такие устройства превращают электричество в механические движения и обратно, создавая устойчивый осциллятор.

Пьезоэлектрический эффект обычно сильнее у материалов, которые также демонстрируют пироэлектричество, и все пироэлектрические материалы также являются пьезоэлектрическими. Эти материалы могут использоваться для взаимного преобразования тепловой, механической и / или электрической энергии; например, после синтеза в печи пироэлектрический кристалл, которому позволено охлаждаться без приложенного напряжения, обычно создает статический заряд в тысячи вольт.Такие материалы используются в датчиках движения, где крошечного повышения температуры от теплого тела, входящего в комнату, достаточно, чтобы создать измеримое напряжение в кристалле.

В свою очередь, пироэлектричество наиболее ярко проявляется в материалах, которые также проявляют сегнетоэлектрический эффект, в которых стабильный электрический диполь можно ориентировать или инвертировать путем приложения электростатического поля. Пироэлектричество также является необходимым следствием сегнетоэлектричества. Это может быть использовано для хранения информации в сегнетоэлектрических конденсаторах, элементах сегнетоэлектрического RAM.

Наиболее распространенными из таких материалов являются цирконат, титанат свинца и титанат бария. Помимо упомянутых выше применений, их сильный пьезоэлектрический отклик используется в конструкции высокочастотных громкоговорителей, преобразователей для гидролокатора и исполнительных механизмов для атомно-силовых и сканирующих туннельных микроскопов.

Положительный тепловой коэффициент [изменить | изменить источник]

Повышение температуры может вызвать внезапное превращение границ зерен в изолирующие в некоторых полупроводниковых керамических материалах, в основном в смесях титанатов тяжелых металлов.Критическую температуру перехода можно регулировать в широком диапазоне в зависимости от химического состава. В таких материалах ток будет проходить через материал, пока джоулевое нагревание не доведет его до температуры перехода, после чего цепь будет разорвана и ток прекратится. Такая керамика используется в качестве саморегулируемых нагревательных элементов, например, в схемах оттаивания задних окон автомобилей.

При температуре перехода диэлектрический отклик материала теоретически становится бесконечным.В то время как отсутствие контроля температуры исключает любое практическое использование материала вблизи критической температуры, диэлектрический эффект остается исключительно сильным даже при гораздо более высоких температурах. Именно по этой причине титанаты с критическими температурами намного ниже комнатной стали синонимом «керамики» в контексте керамических конденсаторов.

Некристаллическая керамика: Некристаллическая керамика, будучи стеклом, обычно образуется из расплавов. Стеклу придают форму в полностью расплавленном состоянии путем литья или в состоянии вязкости, напоминающей ириску, с помощью таких методов, как выдувание в форму.Если последующие термообработки заставят этот класс стать частично кристаллическим, полученный материал известен как стеклокерамика.

Кристаллическая керамика: Кристаллические керамические материалы не поддаются большому диапазону обработки. Способы борьбы с ними, как правило, делятся на две категории: либо получение керамики желаемой формы путем реакции на месте, либо путем «формования» порошков в желаемую форму с последующим спеканием с образованием твердого тела. Методы формования керамики включают ручное формование (иногда включая процесс вращения, называемый «бросание»), литье в шликере, литье на ленте (используется для изготовления очень тонких керамических конденсаторов и т. Д.), литье под давлением, сухое прессование и другие варианты. (См. Также методы формования керамики. Подробности этих процессов описаны в двух книгах, перечисленных ниже.) В некоторых методах используется гибрид между двумя подходами.

Производство на месте [изменить | изменить источник]

Чаще всего этот метод используется при производстве цемента и бетона. Здесь обезвоженные порошки смешиваются с водой. Это запускает реакции гидратации, в результате которых вокруг агрегатов образуются длинные переплетенные кристаллы.Со временем из них получается прочная керамика.

Самая большая проблема этого метода заключается в том, что большинство реакций настолько быстры, что хорошее перемешивание невозможно, что, как правило, препятствует крупномасштабному строительству. Однако мелкомасштабные системы могут быть изготовлены методами осаждения, когда различные материалы вводятся над подложкой и реагируют и образуют керамику на подложке. Это заимствует методы из полупроводниковой промышленности, такие как химическое осаждение из газовой фазы, и очень полезно для покрытий.

Они имеют тенденцию производить очень плотную керамику, но делают это медленно.

Методы спекания [изменить | изменить источник]

Принципы спекания на основе методов просты. После того, как объект, который грубо скреплен вместе (так называемое «зеленое тело»), создается, он обжигается в печи, где процессы диффузии вызывают усадку зеленого тела. Поры в объекте закрываются, в результате чего продукт становится более плотным и прочным. Обжиг производится при температуре ниже точки плавления керамики.Практически всегда остается некоторая пористость, но реальное преимущество этого метода заключается в том, что сырое тело можно производить любым мыслимым способом, и при этом его можно спекать. Это делает его очень универсальным.

Есть тысячи возможных усовершенствований этого процесса. Некоторые из наиболее распространенных включают прессование сырого тела, чтобы дать толчок уплотнению и сократить необходимое время спекания. Иногда добавляются органические связующие, такие как поливиниловый спирт, чтобы скрепить зеленую массу; они выгорают при обжиге (при 200–350 ° C).Иногда во время прессования добавляют органические смазки для увеличения плотности. Нередко их комбинируют и добавляют в порошок связующие и смазки, а затем прессуют. (Составление этих органических химических добавок - само по себе искусство. Это особенно важно при производстве высококачественной керамики, которая используется миллиардами в электронике, в конденсаторах, индукторах, датчиках и т. Д. Специализированные составы, наиболее часто используемые в электронике подробно описаны в книге Р.E. Mistler и др., Amer. Керамический Soc. [Вестервилль, Огайо], 2000.) Подробная книга по этой теме, как для механических, так и для электронных приложений, - это «Органические добавки и обработка керамики» Д. Дж. Шейнфилда, Kluwer Publishers [Бостон], 1996.

Суспензию можно использовать вместо порошка, а затем отлить в желаемую форму, высушить и затем спечь. Действительно, традиционная керамика выполняется этим методом с использованием пластической смеси, обработанной руками.

Если смесь различных материалов используется вместе в керамике, температура спекания иногда выше точки плавления одного второстепенного компонента - спекания жидкой фазы .Это приводит к сокращению времени спекания по сравнению с спеканием в твердом состоянии.

  • Некоторые ножи керамические. Керамическое лезвие ножа будет оставаться острым гораздо дольше, чем сталь, хотя оно более хрупкое, и его можно сломать, уронив его на твердую поверхность.
  • Керамика, такая как оксид алюминия и карбид бора, использовалась в бронежилетах для отражения пуль. Подобный материал используется для защиты кабины некоторых военных самолетов из-за небольшого веса материала.
  • Керамические шарики можно использовать для замены стали в шарикоподшипниках. Их более высокая твердость делает их в три раза дольше. Они также меньше деформируются под нагрузкой, что означает, что они меньше контактируют с опорными стенками подшипника и могут катиться быстрее. В условиях очень высоких скоростей тепло от трения во время прокатки может вызвать проблемы с металлическими подшипниками; проблемы, которые уменьшаются за счет использования керамики. Керамика также более химически стойкая и может использоваться во влажных средах, где стальные подшипники могут ржаветь.Главный недостаток использования керамики - высокая стоимость.
  • В начале 1980-х годов Toyota исследовала адиабатический керамический двигатель, который может работать при температуре более 6000 ° F (3300 ° C). Керамические двигатели не требуют системы охлаждения и, следовательно, позволяют значительно снизить вес и, следовательно, повысить топливную эффективность. Топливная эффективность более горячего двигателя также выше по теореме Карно. В металлическом двигателе большая часть энергии, выделяющейся из топлива, должна рассеиваться в виде отработанного тепла, чтобы не расплавить металлические части.Несмотря на все эти желательные свойства, такие двигатели не производятся, потому что изготовление керамических деталей с необходимой точностью и долговечностью затруднено. Несовершенство керамики приводит к трещинам, которые могут вывести двигатель из строя, возможно, в результате взрыва. С нынешними технологиями массовое производство невозможно.
  • Керамические детали для газотурбинных двигателей могут быть практичными. В настоящее время даже лопатки из современных металлических сплавов, используемые в горячей части двигателей, требуют охлаждения и тщательного ограничения рабочих температур.Турбинные двигатели, сделанные из керамики, могли работать более эффективно, давая самолету большую дальность полета и полезную нагрузку при определенном количестве топлива.
  • Биокерамика включает зубные имплантаты и синтетические кости. Гидроксиапатит, природный минеральный компонент кости, был получен синтетическим путем из ряда биологических и химических источников и может быть преобразован в керамические материалы. Ортопедические имплантаты, изготовленные из этих материалов, легко прикрепляются к костям и другим тканям тела без отторжения или воспалительных реакций.В связи с этим они представляют большой интерес для создания каркасов для доставки генов и тканевой инженерии. Большая часть керамики на основе гидроксиапатита очень пористая и не имеет механической прочности и используется для покрытия металлических ортопедических устройств, чтобы способствовать формированию связи с костью или в качестве костных наполнителей. Они также используются в качестве наполнителя для ортопедических пластиковых винтов, чтобы помочь уменьшить воспаление и увеличить абсорбцию этих пластиковых материалов. Ведутся работы по созданию прочных, полностью плотных нанокристаллических гидроксиапатитовых керамических материалов для ортопедических устройств, несущих вес, с заменой инородных металлических и пластиковых ортопедических материалов синтетическим, но естественным костным минералом.В конечном итоге эти керамические материалы могут использоваться в качестве заменителей костей или с включением белковых коллагенов, синтетических костей.
  • В корпусах часов используется высокотехнологичная керамика. Материал ценится за легкий вес, устойчивость к царапинам, долговечность и гладкость на ощупь. IWC - один из брендов, положивших начало использованию керамики в часовом производстве. [2]
.

Производитель керамической плитки | Керамическая плитка оптом

БОЛИ КЕРАМИКА