特种陶瓷成型方法有哪些
特种陶瓷的主要成型方法可分为:
① 压力成型方法,如干压成型、冷等静压成型、干袋式 等静压成型等。
② 可塑成型方法,如可塑毛坯挤压、轧膜成型等。
③ 浆料成型方法,如料浆浇注、离心浇注、流延成型、 热压铸等。
④ 注射成型。
⑤ 其他成型方法。如压滤法、固体自由成型制备技术、 直接凝固注模成型、温度诱导成型、电泳沉积成型等。
1干压成型:氧化铝陶瓷干压成型技术仅限于形状单纯且内壁厚度超过1mm,长度与直径之比不大于4∶1的物件。成型方法有单轴向或双向。压机有液压式、机械式两种,可呈半自动或全自动成型方式。压机最大压力为200Mpa.产量每分钟可达15~50件。由于液压式压机冲程压力均匀,故在粉料充填有差异时压制件高度不同。而机械式压机施加压力大小因粉体充填多少而变化,易导致烧结后尺寸收缩产生差异,影响产品质量。因此干压过程中粉体颗粒均匀分布对模具充填非常重要。充填量准确与否对制造的氧化铝陶瓷零件尺寸精度控制影响很大。粉体颗粒以大于60μm、介于60~200目之间可获最大自由流动效果,取得最好压力成型效果。
2注浆成型法:注浆成型是氧化铝陶瓷使用最早的成型方法。由于采用石膏模、成本低且易于成型大尺寸、外形复杂的部件。注浆成型的关键是氧化铝浆料的制备。通常以水为熔剂介质,再加入解胶剂与粘结剂,充分研磨之后排气,然后倒注入石膏模内。由于石膏模毛细管对水分的吸附,浆料遂固化在模内。空心注浆时,在模壁吸附浆料达要求厚度时,还需将多余浆料倒出。为减少坯体收缩量、应尽量使用高浓度浆料。
氧化铝陶瓷浆料中还需加入有机添加剂以使料浆颗粒表面形成双电层使料浆稳定悬浮不沉淀。此外还需加入乙烯醇、甲基纤维素、海藻酸胺等粘结剂及聚丙烯胺、阿拉伯树胶等分散剂,目的均在于使浆料适宜注浆成型操作。
定义及原理:一种陶瓷制品的成型方法,首先把粉碎好的粉料与有机塑化剂溶液按适当配比混合制成具有一定黏度的料浆,料浆从容器同流下,被刮刀以一定厚度刮压涂敷在专用基带上,经干燥、固化后从上剥下成为生坯带的薄膜,然后根据成品的尺寸和形状需要对生坯带作冲切、层合等加工处理,制成待烧结的毛坯成品。
(1)空心注浆(单面注浆)
该方法用的石膏模没有型芯。操作时泥浆注满模型经过一定时间后,模型内壁粘附着具有一定厚度的坯体。然后将多余泥浆倒出,坯体形状在模型内固定下来。这种方法适用于浇注小型薄壁的产品,如陶瓷坩埚、花瓶、管件、杯、壶等。空心注浆所用泥浆密度较小,一般在1.65—1.8g/cm3,否则倒浆后坯体表面有泥缕和不光滑现象。
其它参数如下:流动性一般为10—15秒稠化度不宜过大(1.1—1.4)细度一般比双面注浆的要细,万孔筛筛余0.5%--1%。
(2)实心注浆(双面注浆)
实心注浆是将泥浆注入两石膏模面之间(模型与模芯)的空穴中,泥浆被模型与模芯 的工作面两面吸收,由于泥浆中的水分不断减少,因此注浆时必须陆续补充泥浆,直到穴中的泥浆全部变成坯时为止。显然,坯体厚度与形状由模型与模芯之间的空穴形状和尺寸来决定,因此没有多余的泥浆倒出。
可以制造两面有花纹及尺寸大而外形比较复杂的制品:如盅、鱼盘、瓷板等。 实心注浆常用较浓的泥浆,一般密度在1.8g/cm3以上,以缩短吸浆时间。稠化度(1.5—2.2),细度可粗些,万孔筛筛余1%--2%。
2、强化注浆法
为缩短注浆时间,提高注件质量,在两种基本注浆方法的基础上,形成了一些新的注浆方法,这些方法统称为强化注浆。强化注浆主要有以下几种:
(1)压力注浆
采用加大泥浆压力的方法来加速水分扩散,从而加速吸浆速度。压力注浆最简单的就是提高盛浆桶的位置,利用泥浆本身的重力从模型底部进浆,也可利用压缩空气将泥浆注入模型内。根据泥浆压力大小,压力注浆可分为微压注浆、中压注浆、高压注浆。微压注浆的注浆压力一般在0.05MPa以下;中压注浆的压力在0.15—0.20MPa;大于 0.20MPa的可称为高压注浆,此时就必须采用高强度的树脂模具。
(2)真空注浆
用专门设备在石膏的外面抽真空,或把加固后的石膏模放在真空室中负压操作,这 样却可加速坯体形成,提高坯体致密度和强度。
(3)离心注浆
离心注浆是使模型在旋转情况下注浆,泥浆受离心力的作用紧靠模型形成致密的坯 体,泥浆中的气泡由于比较轻,在模型旋转时,多集中在中间,最后破裂排出,因此也 可提高吸浆速度与制品的品质。但这种方法所用泥浆中的固体颗粒尺寸不能相差过大, 否则粗颗粒会集中在坯体表面,细颗粒容易集中在模型内部,造成坯体组织不均匀,干 燥收缩易变形。
(4)热浆注浆
热浆注浆是在模型两端设置电极,当泥浆注满后,接上交流电,利用泥浆中的电解
质的导电性加热泥浆,把泥浆升温至50℃左右,可降低泥浆粘度,加快吸浆速度。
(二)注浆成型对石膏模及泥浆的性能要求
注浆成型的关键要有高质量的模型和性能良好的注浆泥料。
l、对石膏模型的要求
(1)模型设计合理,易于脱模。各部位吸水性均匀,能保证坯体各部位干燥收缩 一致即坯体的致密度一致。
(2)模型的孔隙不大,吸水性好,其孔隙度要求在30%-40%,使用时石膏模不宜太 干,其含水量一般控制在4%-6%,过干会引起制品的干裂、气泡、针眼等缺陷,同时模子使用寿命缩短,过湿会延长成坯时间,甚至难于成型。
(3)模型工作表面应光洁,无空洞,无润滑油迹或肥皂膜。
2、对泥浆的要求
(1)泥浆的流动性良好,即泥浆的粘度小,在使用时能保证泥浆在管道中的流动并能充分流注到模型的各部位。良好的泥浆应该像乳酪一样,流出时成一根连绵不断的细线,否则浇注困难。如模型复杂时,会产生流浆不到位,形成缺角等缺陷。
(2)含水量尽可能低,在保证流动性的前提下,尽可能地减少泥浆的含水量,这 样可减少注浆时间,增加坯体强度,降低干燥收缩,缩短生产周期,延长石膏模使用寿命。一般泥浆含水量控制在30%-35%,密度1.65-l.9g/cm。
(3)稳定性好,泥浆中不会沉淀出任何组分(如石英、长石等),泥浆各部分能长期保持组成一致,使注件组织均匀。
(4)过滤性(渗透性)要好。即泥浆中水分能顺利通过附着在模型壁上的泥层而被模型吸收。可通过调整泥浆中瘠性料与塑性原料的含量来调整滤过性。
(5)具有适当的触变性。泥浆经过一定时间存放后粘度变化不宜过大,这样泥浆便于输送和储存,同时又要求脱模后的坯体不至于受到轻微震动而软塌,注浆用泥浆触变性太大则易稠化,不便浇注,而触变性太小则生坯易软塌,所以要有适当的触变性。
(6)泥浆中空气含量尽可能少,注浆料中通常混入了一定数量的空气,使注件中有一定数量的气孔,对于比较稠厚的泥浆这种现象更为显著,为避免气泡产生和提高泥浆流动性,生产上常采用真空脱泡处理。
(7)形成的坯体要有足够强度。
(8)注浆成形后坯体容易脱模。
(三)稀释剂的种类与选用
一般来说,泥浆含水量越低流动性越差,而注浆工艺要求泥浆含水量尽可能低而流动性又要足够好,即需制备流动性足够好的浓泥浆,生产上为获得这种含水量尽可能低 而流动性足够好的浓泥浆采取的措施是加入稀释剂。
陶瓷工业生产中常采用的稀释剂分为三类:
1.无机电解质。如水玻璃、碳酸钠、磷酸钠、六偏磷酸钠等。这是最常用的一类 稀释剂。要得到所需要粘度得泥浆,与所需要加入电解质得种类和数量及泥浆中粘土的类型有密切的关系。一般来说,电解质用量位干坯料质量的0.3%-0.5%。
水玻璃对增强高岭土泥浆的悬浮能力效果最好,它不仅显著地降低其粘度,而且在 相当宽的电解质浓度范围内粘度都是很低的,有利于生产操作。对于含有机物的紫木节土泥浆来说,碳酸钠的稀释作用较水玻璃好。
生产中常同时采用水玻璃和纯碱做稀释剂以调整吸浆速度和坯体的软硬程度。因为 单用水玻璃时,坯体脱模后硬化较快,内外水分差别小,致密发硬,容易开裂。单用纯 碱(Na2CO3)时,脱模后坯体硬化较慢,内外水分差别大,坯体较软,或者外硬内软。使
用电解质时,要注意其质量。纯碱如果受潮会变成碳酸氢钠,后者会使泥浆絮凝。水玻璃(Na2SiO3)是一种可溶性硅酸盐,由不同比例的碱金属氧化物(通常Na2O)及二氧化硅所
组成。它的组成用SiO2/Na2O的摩尔比(称为水玻璃的模数)来表示,当其模数大于4时,
长期放置会析出胶体SiO2。常用作稀释剂的水玻璃模数一般为3左右。
2.有机酸盐类。如腐殖酸钠、单宁酸钠、柠檬酸钠、松香皂等。这类有机物质具 备作稀释剂的几个条件。它们的稀释效果比较好。腐殖酸钠的用量一般<0.25%。若超过时,泥浆粘度又增大,这和无机电解质的稀释规律相似。另外,用量过大,如烧成时其有机物未烧净,还会使釉面发暗。单宁酸钠的用量一般为0.3%-0.6%左右。
3.聚合电解质。陶瓷工业中采用这类稀释剂的历史远短于上述两类稀释剂。聚合 电解质常用作不含粘土原料的泥浆的稀释剂。常用的有阿拉伯树胶、桃胶、明胶、羧甲 基纤维钠盐等有机胶体,其用量少时会使料浆聚沉,适当增多时会稀释浆料,用量一般 在0.3%左右。
二、注浆成型操作过程
1.注浆成型操作过程
注浆成型操作过程根据产品种类、泥浆性质不同大体需经过以下几道工序:
以下就主要工序给予说明:
(1)合模
在合模前应先将模型的工作表面清扫干净,不得留有干泥或灰尘。并检查模子工作 表面是否光洁,有无空洞和润滑油迹。如正常即可进行合模,装配好的模型如有较大缝 隙,用软泥将合缝处的缝隙堵死,以免漏浆。使用时模型不宜过干过湿,其水量一般控 制在4%—6%。
(2)注浆
对于单面注浆而言,将料浆注满模型即可,等泥层增厚到需要的厚度时,倒掉模型 内多余的泥浆,为避免倒掉后少量残余的泥浆在坯体内表面的不均匀分布,生产上还需 要对倒掉泥浆后的带坯模型进行甩浆以保证残余泥浆分布均匀,避免泥缕产生。
对于双面注浆,须陆续补充泥浆,直到模型内的空穴泥浆全部变成坯体。无需倒浆 和甩浆。
(3) 青坯干燥
刚形成的注件由于含水量较高,强度较低而不能立即脱模,需带模干燥一定时间, 这种干燥称为青坯干燥,在青坯干燥期间,由于水分的蒸发及模子的继续吸水,注件水 分不断下降,坯体收缩并与模型脱离,同时强度也逐渐提高,这时即可脱模。
(4) 脱模
脱模后坯体应轻拿轻放、放平、放正、放稳、并防止振动。
(5) 粘接
粘接是制造壶、杯及有些小口花瓶、坛等日用瓷和艺术瓷、卫生瓷等不能一体成形 的坯体所必需经过的工序,粘接过程是指用一定稠度的粘接泥浆将各自成形好的部件粘 接在一起。
特种陶瓷成形方法有很多种,生产中应根据制品的形状选择成形方法,而不同的成形方法需选用的结合剂不同。常见陶瓷成形方法、结合剂种类及用量如下
所示:
特种陶瓷成形方法、结合剂种类和用量
成形方法 结合剂举例 <;结合剂用量(质量%)
千压法聚乙烯醇缩丁醛等 1~5
浇注法 丙烯基树脂类 1~3
挤压法 甲基纤维素等 5~15
注射法 聚丙烯等 10~25
等静压法 聚羧酸铵等 0~3
结合剂可分为润滑剂、增塑剂、分散剂、表面活性剂(具有分散剂和润滑功能)等,为满足成形需要,通常采用多种有机材料的组合。选择结合剂,要考虑以下因素:
1)结合剂能被粉料润湿是必要条件。当粉料的临界表面张力(yoc)或表面自由能(yos)比结合剂的表面张力(yoc)大时,才能很好地润湿。
2)好的结合剂易于被粉料充分润湿,且内聚力大。当结合剂被粉料润湿时,在相互分子间发生引力作用,结合剂与粉料间发生红结合(一次结合),同时,在结合剂分子内,由于取向、诱导、分散效果而产生内聚力(二次结合)。虽然水也能把杨料充分润湿,但水易挥发,分子量较小,内聚力小,不是好的结合剂。按各种有机材料内聚力大小顺序,用基表示可排列如下:
一CONH一>;-CONH2>;一COOH>;一OH>;-NO2>;-COOC2H5>;一COOCH5>;-CHO>=CO>;-CH3>= CH2>;-CH2
3)结合剂的分子量大小要适中。要想充分润湿,希望分子量小,但内聚力弱。随着分子量增大,结合能力增强。但当分子量过大时,围内聚力过大而不易被润湿,且易使坯体产生变形。为了帮助分子内的链段运动,此时要适当加入增塑剂,在其容易润湿的同时,使结合剂更加柔软,便于成形。
4)为保证产品质量,还需要防止从结合剂、原材料和配制工序混人杂质,使产品产生有害的缺陷。
在原料配制中,用粉碎、混合等机械方法和结合剂、分散剂配合,达到分散,尽可能不含有凝聚粒子。结合剂受到种类及其分子量,粒子表面的性质和溶剂的溶解性等影响,吸附在原料粒子表面上,通过立体稳 定化效果,起到防止粉末原料凝聚的作用。在成形工序中,结合剂给原料以可塑性,具有保水功能,提高成形体强度和施工作业性。一般来说,结合剂由于妨碍陶瓷的烧结,应在脱脂工序通过加热使其分解挥发掉。因此,要选用能够易于飞散除去以及不含有害无机盐和金属离子的有机材料,才能确保产品质量。 氮化硅等特种陶瓷材料具有高强度、高耐磨性、低密度(轻量化)、耐热性、耐腐蚀性等优良性能,适用于制造涡轮加料机叶轮、摇臂式烧嘴、辅助燃烧室等汽车用陶瓷部件。这些部件要求复杂的形状、高精度尺寸和高可靠性。不允许有内在缺陷(裂纹、气孔、异物等)和表面缺陷。
能满足这些质量要求的成形技术之一,就是陶瓷注射成形法。陶瓷注射成型技术来源于高分子材料的注塑成型,借助高分子聚合物在高温下熔融、低温下凝固的特性来进行成型的,成型之后再把高聚物脱除。比传统的陶瓷加工工艺要简单的多,能制造出各种复杂形状的高精度陶瓷零部件,且易于规模化和自动化生产。
由清华大学材料科学与工程系杨金龙教授发明的CiM(陶瓷胶态注射成型方法及装置)技术在国内该领域中处于领先水平。
陶瓷的注射成型技术有着诸多优点,用它制备复杂形状的陶瓷元件,不仅产品尺寸精度高、表面条件好,而且省去了后加工操作,降低了生产成本,缩短了生产周期,还具有自动化程度高、适合于大规模生产的特点。该工艺一般包括下列步骤:陶瓷粉的选取、粘结剂的选取、陶瓷粉与粘结剂的均匀混合、注射成型、脱脂、烧结。其中脱脂是关键。
起初的陶瓷成型注射技术是将大量的高分子树脂与陶瓷粉体混练在一起后得到混合料,然后装入注射机于一定温度注入模具,迅速冷凝后脱模而制成坯体。该技术适合制备湿坯强度大,尺寸精度高,机械加工量少,坯体均一的产品,适于大规模生产。对形状复杂、厚度较薄产品的制备有着明显的优越性。但是由于含有大量的高分子粘结剂,使陶瓷坯体的脱脂成为不可逾越难题,并且有毛坯易变形,容易形成气孔等缺点。
粘结剂能使粉末填充成预期形状,它对整个工艺有重要的影响。理想的粘结剂应该具有以下特点:
1)在成型温度下纯粘结剂的粘度在1Pa·s以下,流动时不发生与粉体的分离,冷却后有足够的强度和硬度;
2)为惰性物质,与粉体不发生反应;
3)在成型和混合温度以上才分解,分解的产物无毒、无腐蚀性且残余灰分少;
4)膨胀系数低,由热膨胀或结晶引起的残余应力低;
5)符合环保要求,价廉、安全、不吸湿、无易挥发组分,贮藏寿命长。
使用的大多数粘结剂可分为3类:蜡基或油基粘结剂、水基粘结剂和固体聚合物溶液。蜡基粘结剂通常含3-4个组分,聚合物控制着流动粘度、生品(烧结前的坯体)强度和脱脂的特征。短分子链的成型性能好且可使成型元件中的定向作用减至最小。蜡或油是主填充剂,在脱脂的初期被除去。表面活性剂用于改善粉末与粘结剂的相容性。增塑剂用来调节聚合物的流动特性。水基粘结剂含有水溶性聚合物、凝胶或水玻璃。这类粘结剂通常采用低压成型以避免粉末与粘结剂的分离和减少模具磨损及残余应力。由于水易于除去,这使得制造较厚的元件成为可能。粘结剂溶液的凝固或胶凝使生品具有了强度。在烧结前,水从生品中蒸发或升华出去,使变形降至最低程度。新型的、采用聚苯乙烯的固体聚合物溶液的粘结剂配方已经被采用以避免变形。主填充剂用溶液浸渍法除去。由于聚苯乙烯的骨架结构没法被削弱,所以避免了生品的变形。主填充剂是一种小的有机物分子,它既有苯环又有极性集团。苯环使它在混合时可溶于聚苯乙烯,极性集团则使它在脱脂时可溶于水或醇等溶剂中。
常见的粘结剂有聚丙烯(PP)、无规则聚丙烯(APP)、聚乙烯(PE)、乙烯一醋酸乙烯共聚体(EVA)、聚苯乙烯(PS)、丙烯酸系树脂等。其中PE具有优异的成形性;EVA与其他树脂的相溶性好,流动性、成形性也好;APP具有与其他树脂相溶性好、富于流动性和脱脂性的特征;PS流动性好。助剂有蜡石石蜡、微晶石蜡、变性石蜡、天然石蜡、硬脂酸、配合剂等。成形材料的流动性可以使用高式流动点测定器和熔化分度器进行评价。当脱脂具有结合剂的含量多 时,则脱脂性有降低的倾向,助剂的石蜡多者,脱脂性好。如果有机材料在特定的温度区域不能全部飞散掉,就会影响陶瓷的烧结,因此,需要考虑热分解特性,加以选择。 堇青石由于具有耐热性、耐腐蚀性、多孔质性、低热膨胀性等优良材料特性,所以广泛用作汽车尾气净化催化剂用载体。堇青石蜂窝状物利用原料粒子的取向,产生出蜂窝状结构体的低热膨胀,可用挤压成形法来制造。
根据堇青石分子组成(2MgO·2Al2O3·5SiO2),原料可选用滑石、高岭土和氧化铝。成形用坯土从口盖里面的供给孔进入口盖内,经过细分后,向薄壁扩展,再结合,由此求得延伸性和结合性好的质量。另外,作为挤压成形后的蜂窝状体,为了保持形状,坯土的屈服值高者好,也就是说,选择结合剂应使坯土的流动性和自守性两个性能达到最佳化。
原料粉末、结合剂、助剂(润滑剂、界面活性剂等)及水经机械混练后,用螺杆挤压机连续式挤压或用油压柱塞式挤压机挤压成形。一般来说,挤压成形使用的结合剂只要用低浓度水溶液,便可显示出高粘性的结合性能。常用的有甲基纤维素(MC)、羧甲基纤维素(CMC)、聚氧乙烯(PEO)、聚乙烯醇(PVA)、羟乙基纤维素(HEC)等。MC能很好溶于水中,当加热时很快胶化。CMC能很好溶于水中,分散性、稳定性也高。PVA 广泛地用于各种成形。润滑剂可减少粉体间的摩擦,界面活性剂可提高原料粉末与水的润湿性。
缺乏可塑性,具有膨胀特性的坯土使挤压不够光滑,表面缺陷增加。因此,对结合剂的性能应有评价指标。评价还土的可塑性方法,有施加扭曲、压缩、拉伸等应力,求出应力与变形之间的关系,用毛细管流变计的方法、粘弹性的方法等。用这种方法可以评价坯土的自守性和流动性。在用粘弹性的方法评价时,可得出结合剂配合量增加到一定程度时,自守性和流动性均会增加的结果。也就是说,结合剂配合量的增加有助于原料的可塑性增加。
有机材料是特种陶瓷的主要结合剂,合理选用这些有机材料是保证产品质量的关键。在生产中,应根据粉料的特性、制品的形状、成形方法综合进行选择。
陶瓷生产工艺详细流程:
坯釉原料进厂后,经过精选、淘洗,根据生产配方称量配料,入球磨细碎,达到所需细度后,除铁、过筛,然后根据成型方法的不同,机制成型用泥浆压滤脱水,真空练泥,备用;对于化浆工艺,把泥浆先压滤脱水,后通过加入解凝剂化浆,除铁、过筛后备用;对注浆成型用泥浆,进行真空处理后,成为成品浆,备用。
成型工序:分为滚压成型和注浆成型。然后干燥、修坯,备用。
烧成工序:在取得白坯后,入窑素烧,经过精修、施釉,进行釉烧,对出窑后的白瓷检选,得到合格白瓷。
彩烤工序:对合格白瓷进行贴花、镶金等步骤后,入烤花窑烧烤,开窑后进行花瓷的检选,得到合格花瓷成品。
包装工序:对花瓷按照不同的配套方法、各种要求进行包装,即形成本公司的最终产品,发货或者入库。
拓展知识陶瓷的干燥是陶瓷的生产工艺中非常重要的工序之一,陶瓷产品的质量缺陷有很大部分是因干燥不当而引起的。陶瓷的干燥速度快、节能、优质,无污染等是新世纪对干燥技术的基本要求。
陶瓷制造工艺专业就业方向主要在陶瓷生产及硅酸盐材料生产等企业,在原料加工、坯釉料制备、成型、烧成、装饰、检测等岗位群从事生产控制、现场管理等工作。
陶瓷制造工艺专业培养目标与要求
本专业培养德、智、体、美全面发展,具有良好职业道德和人文素养,掌握陶瓷原料分 析技术、陶瓷成型技术、陶瓷烧成技术等基本知识,具备较熟练的陶瓷原料、半成品、成品 的物理化学分析、检验及热工测试的能力,具备制定与控制陶瓷生产工艺制度和规程、实施 生产技术与常规管理的能力,具备选择、操作、维护陶瓷生产相关设备的能力,从事陶瓷及 相关行业的生产、加工、质量控制、技术管理等工作的高素质技术技能人才。陶瓷制造工艺专业必备能力
1.具备对新知识、新技能的学习能力和创新创业能力
2.具备制定与控制陶瓷生产工艺制度和规程,实施生产技术与常规生产管理的能力
3.具备选择、操作、维护陶瓷生产中相关设备的能力
4.具备运用所学的知识和技能,分析解决现场生产技术问题的能力
5.掌握陶瓷制造工艺专业所需的工艺、热工、机械、控制、检测等基础知识
6.掌握陶瓷原料、半成品、成品的物理化学分析、检验能力及热工测试的基本技能
7.掌握安全生产、质量控制、企业管理、经营及技术经济分析方面的知识和方法。
拉坯成型 是利用拉坯机产生的离心运动,在旋转过程中,对含水半固化状态的泥料按照设计构思拉伸成型。拉坯成型在古时意境普遍使用,薄如蛋壳的黑陶,绚烂夺目的彩陶,晶莹透彻的越窑陶瓷,都留下了拉坯成型的痕迹。现代陶艺继承了古代陶瓷艺术的创作形式,又有了新的艺术创造,拉坯成型简单易学,造型丰富,是现代陶艺极为普遍的成型方法。它体现了作者对泥料性质、成型技法以及对艺术形态的掌握程度,是艺术设计能力的几种体现。;拉坯是年轻又古老的技艺,年轻是因为现代陶艺的独立和发展,古老是因为她伴随着人类文明史,透着原始的魅力。
泥板成型 用泥板制作陶艺最主要的特征就是容易形成较大的完整的表面,成型速度较快。泥板成型技术要求很高。要做好泥板成型作品,必须掌握好泥板制作,对所用泥料的感知,泥板结合等技术问题。泥板成型在中国国内使用较多且历史较久的的产区是江苏宜兴的紫砂器物。
泥塑成型 利用泥塑的方法进行陶艺成型,由于整个造型是实心的,所以也叫做实泥成型。泥塑成型的特点是能够保持塑造的外在肌理和创作痕迹,造型也不用考虑翻模对造型的影响,比较随意,具有较强的原始艺术表现力,与雕塑有异曲同工之感。[2]
泥条盘筑,泥条法是通过泥条来构筑成型的一种盘筑技法。泥条可以是经手搓成,也可以通过压泥条工具挤压成型。搓泥条时要把握好你的可塑性,以免在盘筑形状时产生开裂。如果你想以泥条盘筑法一次完成一件大作品或一件很复杂的作品,是较困难的。因为作品要有一定强度才能使你继续盘高,而且连接部位要保持一定的湿度,才能保持胚体之间的粘接。在盘筑过程中,要把握好泥的干湿度,注意掌握好造型的轮廓线。以泥条盘筑法创作的作品特点是古朴、流畅,富于变化。
捏塑——捏塑是用手捏成,多属小件玩具,如唐宋两代各种姿态的娃娃、杂技人、牛羊马狗猴等十二辰属相等。四川邛窑捏塑传世甚多,形态均很生动。 河南、河北地区瓷窑捏塑小玩具也惹人喜爱, 以白釉黑釉者较多,如动物中的长脖子高头小羊、卷毛张口坐狮,形象生动有力而不觉夸张。
素坯彩绘——用颜料在素烧的花瓶、碗、盘、罐等器物(素坯)上绘画。
陶艺
陶是土的艺术,火的艺术,其实更是人生艺术。亲自动手,或拉坯,或捏塑,一件件作品从自己的手中诞生,带着泥的味道,更透出你的个性。 现代陶艺的创作主要通过作品的造型,材料,肌理,纹饰,釉色来表达作者的意念,满足现代人回归自然,体现自我个性的要求,陶艺并列于绘画,雕塑等造型艺术行列之中,它以独特的艺术语言和丰富的表现力吸引众多的陶艺家,艺术家,陶艺爱好者,学生以及少儿从事陶艺创作或制作。从杀泥(练泥)开始,盘余,泥扳,捏塑,拉坯等技法的应用,一件件艺术品从自己的手中诞生出来,装点自己美丽的生活。
将入厂的氧化铝粉按照不同的产品要求与不同成型工艺制备成粉体材料。粉体粒度在1μm以下,若制造高纯氧化铝陶瓷制品除氧化铝纯度在99.99%外,还需超细粉碎且使其粒径分布均匀。采用挤压成型或注射成型时,粉料中需引入粘结剂与可塑剂,一般为重量比在10-30%的热塑性塑胶或树脂?有机粘结剂应与氧化铝粉体在150-200温度下均匀混合,以利于成型操作。采用热压工艺成型的粉体原料则不需加入粘结剂。若采用半自动或全自动干压成型,对粉体有特别的工艺要求,需要采用喷雾造粒法对粉体进行处理、使其呈现圆球状,以利于提高粉体流动性便于成型中自动充填模壁。此外,为减少粉料与模壁的摩擦,还需添加1~2%的润滑剂,如硬脂酸,及粘结剂PVA。
欲干压成型时需对粉体喷雾造粒,其中引入聚乙烯醇作为粘结剂。上海某研究所开发一种水溶性石蜡用作Al203喷雾造粒的粘结剂,在加热情况下有很好的流动性。喷雾造粒后的粉体必须具备流动性好、密度松散,流动角摩擦温度小于30℃。颗粒级配比理想等条件,以获得较大素坯密度。 氧化铝陶瓷制品成型方法有干压、注浆、挤压、冷等静压、注射、流延、热压与热等静压成型等多种方法。近几年来国内外又开发出压滤成型、直接凝固注模成型、凝胶注成型、离心注浆成型与固体自由成型等成型技术方法。不同的产品形状、尺寸、复杂造型与精度的产品需要不同的成型方法。
摘其常用成型介绍:
1、干压成型:氧化铝陶瓷干压成型技术仅限于形状单纯且内壁厚度超过1mm,长度与直径之比不大于4∶1的物件。成型方法有单轴向或双向。压机有液压式、机械式两种,可呈半自动或全自动成型方式。压机最大压力为200Mpa。产量每分钟可达15~50件。由于液压式压机冲程压力均匀,故在粉料充填有差异时压制件高度不同。而机械式压机施加压力大小因粉体充填多少而变化,易导致烧结后尺寸收缩产生差异,影响产品质量。因此干压过程中粉体颗粒均匀分布对模具充填非常重要。充填量准确与否对制造的氧化铝陶瓷零件尺寸精度控制影响很大。粉体颗粒以大于60μm、介于60~200目之间可获最大自由流动效果,取得最好压力成型效果。
2、注浆成型法:注浆成型是氧化铝陶瓷使用最早的成型方法。由于采用石膏模、成本低且易于成型大尺寸、外形复杂的部件。注浆成型的关键是氧化铝浆料的制备。通常以水为熔剂介质,再加入解胶剂与粘结剂,充分研磨之后排气,然后倒注入石膏模内。由于石膏模毛细管对水分的吸附,浆料遂固化在模内。空心注浆时,在模壁吸附浆料达要求厚度时,还需将多余浆料倒出。为减少坯体收缩量、应尽量使用高浓度浆料。
氧化铝陶瓷浆料中还需加入有机添加剂以使料浆颗粒表面形成双电层使料浆稳定悬浮不沉淀。此外还需加入乙烯醇、甲基纤维素、海藻酸胺等粘结剂及聚丙烯胺、阿拉伯树胶等分散剂,目的均在于使浆料适宜注浆成型操作。