Способ литья керамических изделий

Шликерное литье

Шликерное литье — это техника изготовления гончарных изделий путем литья в форму, без использования гончарного круга или ручной формовки. Применяется как при массовом производстве изделий из глины, фарфора и других смесей, так и при изготовлении мелкосерийных и авторских предметов.

Форма, или оправка, изготовляется из гипса. После того, как в оправку заливают шликер, она впитывает в себя воду. Глина оседает и застывает на внутренней поверхности формы, повторяя ее рельеф в малейших деталях.

Состав шликера

Основа шликера — это глина с добавками, разведенная водой. Обычно ее разводят до консистенции сметаны или густых сливок.

Состав шликера для литья

Шликер готовят на основе одного или нескольких видов глины, добавляя песок, шамот, электролиты и красители. Для разных видов изделий выбирают наиболее подходящий для них состав.

Технология шликерного литья

Процесс шликерного литья базируется на двух физических явлениях: способности гипса впитывать воду и способности глины отдавать воду. Возможно изготовление двух классов отливок: тонкостенные и толстостенные (полнотелые). На фоне технологий гончарного круга или ручной лепки процесс выглядит достаточно сложным. Применение его требует определенных навыков и опыта. Даже опытным мастерам обычно приходится дорабатывать отливочные формы. Весь технологический процесс от начала разработки эскиза до получения готового изделия может занять до нескольких недель.

Предварительные операции

Сначала необходимо разработать эскиз. При разработке нужно учесть требования выбранной технологии, предусмотреть в форме литники достаточного сечения и в местах, обеспечивающих наилучшее заполнение оправки и прилегание к модели.

Пример эскиза для шликерного литья

На основе эскиза можно приступать к изготовлению модели. Модель является точной копией будущего изделия, но отличается от него чуть большими размерами. Это припуск на неизбежную усушку в ходе обжига.

Модель шликерного литья

Модели делают из таких материалов, как пластилин, гипс, дерево, керамика или силикон. Используя модель, мастер делает разборную форму из гипса. Другие материалы, доступные в условиях мастерской, для оправки не подходят, поскольку только гипс обладает уникальным свойством всасывать воду из шликера. Форма разбирается, модель извлекается. Оправка готовится к литью. Шликер разводится и тщательно перемешивается непосредственно перед отливкой.

Собственно литейный процесс состоит из следующих этапов:

• Заливка шликера в форму
• Удаление избытков раствора
• Подсыхание отливки
• Отделение отливки от стенок формы.

После подсушивания разъедините части формы и осторожно извлеките изделие. Отливка подсушивается, при необходимости правятся недостаточно проработанные детали.

Впоследствии отливку нужно обжечь в муфельной печи, как и изделие, выполненное на гончарном круге или ручной формовкой. Изделия, выполненные методом шликерного литья, также можно покрывать глазурью. Глазурный шликер наносится на поверхность. После этого проводится повторный обжиг изделий. Компоненты глазури спекаются, образуя тонкий и гладкий стеклообразный слой.

Оборудование и материалы для литья

Для литья используется шликер определенной консистенции. На ощупь он должен быть маслянистым. В состав шликера, помимо глины и воды, включают различные добавки, меняющие консистенцию и другие свойства суспензии. В качестве добавок используют

Шликер для будущего изделия

• Другие сорта глины
• Песок
• Шамот
• Электролиты
• Красители

Важнейшим оборудованием являются формы для литья. От продуманности конструкции и качества изготовления напрямую зависит качество конечного изделия. В шликерном литье применяются гипсовые формы. Оправка обычно делается из двух частей. Для точного совмещения двух частей на одной из них предусматриваются выступы, а в другой — соответствующие им по профилю впадины. В художественном литье, отличающемся малыми сериями, части формы скрепляются резинками. Гипсовая форма для шликерного литья обладает ограниченным сроком службы, и при планировании выпуска больших партий (например, изразцов) необходимо предусмотреть изготовление нескольких оправок на каждое изделие.

Формы для шликерного литья

Важно! Форму необходимо делать только из высококачественного скульптурного гипса. Гипс должен быть пуховым, не содержать посторонних включений и комков. Оправки, изготовленные из высококачественного гипса, способны выдерживать более сотни отливок. Если же гипс низкокачественный, то после десятка отливок стенки начинают выкрашиваться и осыпаться.

Формы, пришедшие в негодность, можно раскрошить молотком, просеять через мелкое сито и добавлять в гипсовый раствор для отливки новых оправок в пропорции не более чем 1:10.

Основные проблемы при шликерном литье

Загустевание раствора в форме

Раствор может загустеть, просто находясь в оправке. Поэтому перед сливом лучше активировать залитый в форму шликер путем легкого взбалтывания, вращения или легкого потряхивания

Забивание литника

Если применяется форма с небольшим литником, до начала слива нужно прочистить отверстие тонким шпателем.

Очистка отверстия тонким шпателем

Забилось отверстие литника

Некоторые начинающие мастера вырезают кратер литника, не притрагиваясь к отверстию и боясь нанести вред отливке. Чтобы отверстие литника оставалось свободным, можно вставить в них обрезки коктейльных трубочек.

Забилось отверстие литника

Форму нужно перевернуть над емкостью для слива и ровно и сильно подуть в трубочку. Важно добиться полного вытекания. Особо внимательно надо относиться к формам сложного рельефа.

После того, как шликер слит, обрезок трубочки надо залить водой. В том же положении, литником вниз, оправку следует поставить на пластиковую поверхность.

Установка формы после слива шликера в исходное положение

После слива раствора форму надо установить в перевернутом положении. Если вернуть ее в исходное, образуются потеки шликера по стенкам изделия, и толщина стенок меняется. Разная толщина стенок приведет к росту напряжений в ходе обжига и даже возникновению трещин вдоль потеков. Отливка может быть безнадежно испорчена.

Неполное слитие шликера из формы

Неполный слив также может привести к потекам и трещинам при обжиге. Если сливается изделие замысловатой конфигурации, при сливе форму лучше встряхивать под разными углами, добиваясь полного слива шликера.

Особенности тонкостенного литья из шликера

Если необходимо получить тонкостенное изделие, важно помнить, что после заливки гипс сразу же начнет высасывать воду из шликера. В зависимости от времени нахождения раствора в форме меняется толщина стенок сосуда или фигурки. Глина осаждается на стенках формы с определенной для каждой конкретной конфигурации и конкретного состава раствора скоростью. Соответственно нарастает и толщина черепка.

Тонкостенное шликерное литье

В ходе пробной заливки шликер наливают в оправку до верха. Каждые 5 минут штангенциркулем измеряют толщину осажденного слоя. По результатам измерений мастер может рассчитать время, необходимое для получения заданной толщины стенки. Полностью напитанный влагой гипс перестает впитывать воду, но в случае тонкостенных сосудов ввиду относительно малого объема черепка этого не стоит опасаться.

Применение шликерного литья

Шликерное литье из глины применяется достаточно широко как в промышленности, так и в художественных промыслах.

Промышленное производство охватывает санитарную керамику, производство фигурных элементов отделки помещений, плитки и печных изразцов.

Отдельно стоит отметить производство высоковольтных изоляторов. Фарфоровые изоляторы сочетают доступную цену с отличными электрическими характеристиками, устойчивостью к перепадам температуры и отменной долговечностью. Недостатком же их является высокая хрупкость. В последнее время они стали уступать свои позиции на рынке изделиям из современных пластиков.

Источник

Художественная керамика

Литье изделий осуществляют двумя способами наливным и сливным.

Схемы наливного и сливного литья в гипсовых формах:

При наливном способе шликер заливают обычно в специальную гипсовую форму, имеющую, как правило, две рабочие поверхности. Заполнив объем, шликер оставляют между ними, не выливая. По мере всасывания воды порами гипса шликер пополняют, приливая его до верхнего уровня формы. Конфигурация внутренних поверхностей деталей формы (вкладышей) определяет конфигурацию всего тела изделия, а расстояние между внутренними поверхностями гипсовой формы — толщину сырого черепка.

Обезвоживание шликера, поскольку оно осуществляется с помощью двух поверхностей, происходит сравнительно быстро. Но у очень толстостенных изделий срединные слои могут получиться рыхлыми, т.е. менее плотными, чем слои, непосредственно прилегающие к гипсу. В некоторых случаях, когда конструкция формы продумана плохо, могут образоваться даже пустоты. Поэтому при изготовлении толстостенных изделий желательно применять давление или разрежение.

Наливной способ удобен для получения толстостенных или сплошных изделий и реже используется художниками, чем сливной.

При сливном способе внутренняя поверхность формы придает изделию его внешние очертания. Толщина черепка зависит от времени выдержки шликера в форме. Обычно по истечении 15—20 мин излишек выливают из формы. После подвяливания изделия в форме и, таким образом, сокращения в размерах его легко извлекают и подвергают сушке.

Этот метод применяют в основном для получения тонкостенных изделий.

Более длительное время нахождения шликера в форме обусловливает и более толстую стенку изделия. Однако при этом не наблюдается прямой пропорциональности во времени, так как кривая наращивания черепка «затухает». Образовавшийся первоначально даже весьма тонкий глинистый слой все больше и больше препятствует легкому отсасыванию воды, не пропуская ее сквозь себя. Длительность выдержки шликера в форме, и то лишь в некотором интервале времени, надо приблизительно учетверить, чтобы удвоить толщину стенки.

Источник

Способы формования керамических изделий из массы разной влажности

Глиняная масса в зависимости от количества воды может быть текучей, пластичной или камневидной и для разной влажности существуют разные способы формования глиняных изделий.

1. Если воды в глине мало (влажность от 1 до 15%) — мы имеем чуть влажные на ощупь комья (если масса слипшаяся) или гранулы — сыпучий порошок (если масса измельчена), гранулы почти не лепятся, при сжимании сминаются и немного трескаются. Такой материал формуется методом прессования, например облицовочная настенная плитка и керамогранит изготавливаются методом полусухого прессования. Такие изделия сушатся быстро, при этом почти не меняются в размере и не деформируются.

2. Если влажность от 12 до 25% — мы наблюдаем пластичную массу. Податливую, прилипающую к рукам. Ее можно скатать в шарик или колбаску и лепить из нее все что захочется. Из пластичной массы лепят вручную, на гончарном круге, получают слепки и оттиски, на производстве выдавливанием (экструзией) производят кирпичи, раскаткой тарелки. Сушат такие изделия осторожно, накрывая влажной тряпкой или пленкой, ведь при неравномерной сушке могут возникать трещины и изделие может деформироваться. Линейный размер при сушке уменьшается на 5-7%, то есть изделия усыхают (вода испаряется, и частицы приближаются друг к другу).

3. Когда влажность массы от 25 до 35% — мы наблюдаем жидкое глиняное тесто — шликер. Он текучий. Если воды мало — шликер густой «ложка будет стоять» и при переливании из емкости, течь масса будет неравномерно, а как бы порциями, сгустками. Такие шликеры можно разжижать добавлением ПАВ или увеличивая количество воды. При высокой влажности — шликер очень текучий, легко смывается, по консистенции напоминает кефир. Из шликера методом «шликерного литья в форму» изготавливают пустотелые изделия — посуду, фарфоровые сервизы как вручную так и на производстве, а также раковины и унитазы. Сушка наиболее ответственный процесс. Проводят ее плавно, следят за однородностью влажности. Используют дополнительное оборудование — высокочастотные сушилки, бомзы (подставки усыхающие с такой же скоростью как изделия). Линейный размер меняется на 8-15%.

Источник

Способ литья керамических изделий

Мир красивый как сюзани.Керамика разных стран запись закреплена

Способы формования керамических изделий. #матчасть@syuzani
Исходя из содержания воды, в формовочной массе различают следующие основные способы формовки: способ литья (содержание воды 25–34%); пластический способ (воды 16–25%) – это свободная лепка, формование на гончарном круге, ручной оттиск в форме, формование по вращающейся гипсовой форме с помощью шаблона или ролика; полусухой способ (7–16% влажности); сухой способ (2–7% влажности).

Литье
Этот способ широко применяется в производстве художественных керамических изделий, что объясняется возможностью изготовления изделий самой разнообразной формы (посуда, вазы, скульптуры, сувениры и др.) и простотой процесса, не требующего сложного оборудования.
Литьё керамических изделий ведётся в гипсовых формах с толщиной стенок 5–10 см (рис. 2). Гипс обладает высокой водопоглощаемостью (35%) и достаточной механической прочностью. Кроме того, гипсовая форма особенно четко и точно отражает очертания модели, которую она призвана воспроизводить.
Процесс литья основан на способности пористой формы всасывать в себя воду из жидкой керамической массы с образованием на внутренней поверхности формы более плотного слоя массы толщиной до 2–10 мм. Толщина слоя отливки зависит от времени набора слоя и свойств литейного шликера (влажности, пластичности и гранулометрического состава).
Шликер консистенции густых сливок заливают в гипсовую форму, причём спустя некоторое время в результате отдачи воды гипсовой форме, последняя сосредоточивает на своей внутренней поверхности частицы шликера, не способные пройти сквозь её поверхность, в результате чего происходит так называемое «насасывание черепка». При этом масса постепенно затвердевает, размеры формуемого изделия сокращаются и получаемый полуфабрикат легко отделяется от формы.
Следует отметить, что изделия, отформованные литьём, отличаются рыхлостью и дают большую усушку.
После каждой отливки гипсовая форма направляется на сушку.
Различают два способа литья: сливной и наливной.
Сливной метод применяют преимущественно для отливки тонкостенных изделий. Этот метод состоит в том, что залитый в гипсовую форму шликер выдерживают в ней некоторое время для образования на внутренней поверхности формы корки необходимой толщины, после чего избыток шликера сливают.
Сливным способом можно отливать полые изделия сложной конфигурации, используя при этом разъёмные формы, а иногда приходится отливать изделие по частям, нередко сочетая сливной и наливной методы формовки с последующим склеиванием этих частей, как, например, при формовке кувшинов, чайников, скульптуры и др.
Наливной метод формовки применяют преимущественно для отливки толстостенных изделий. В форме при этом образуются обе поверхности изделий: внешняя и внутренняя. Шликер из формы не выливается, а постоянно по мере всасывания пополняется до верхнего уровня. Наливной способ особенно широко применяется в производстве санитарной керамики.

Формовка пластическим способом
Формовка изделий из пластичных масс влажностью 18–25% – наиболее старый, традиционный способ изготовления керамических изделий.
Ручная формовка не требует сложных приспособлений, и успех её проведения зависит от навыка мастера. Лепку используют преимущественно для изготовления мягких моделей из глиняных масс, обычно носящих уникальный характер.
Ручная отминка в гипсовых формах применяется при изготовлении сложных по форме и крупных по размерам изделий (панно, скульптуры, детали каминов, фонтанов, крупных изразцов и т.д.). Отминкой можно изготавливать в условиях небольших мастерских мелкие партии художественных изделий.

При изготовлении панно на гипсовую форму накладывают пласт формовочной массы и тщательно проминают его так, чтобы была заполнена вся внутренняя поверхность формы. Толщина пласта должна быть примерно одинаковой во избежание растрескивания при сушке и обжиге. Примерно через сутки форму переворачивают на деревянный щит, покрытый грубой тканью, затем форму снимают, отформованное изделие зачищают и на деревянном щите переносят в сушилку.
Для изготовления сложной объемной вазы или скульптуры формы обычно делают из двух половин. Пласты формовочной массы наклады­вают отдельно на каждую половину формы так же, как при изготовле­нии панно. Затем обе половины формы соединяют вместе. Место стыка проминают особенно тщательно. Затем форму с отформованным изде­лием устанавливают основанием вниз на деревянный щит, покрытый тканью, и обе половины формы последовательно осторожно снимают, изделие зачищают, прорабатывают в деталях и отправляют в сушку.
При пластической формовке в формах нельзя применять густое тесто во избежание образования пустот и трещин. В данном случае применяют мягкое или нормальной густоты тесто.
На предприятиях керамической промышленности в основном применяется машинная формовка.

Прессование
Формование изделий из порошкообразных керамических масс влаж­ностью менее 10% носит название полусухого прессования. Сущность способа заключается в том, что тщательно перемешанную керамическую массу в виде порошка влажностью 12% подвергают спрессовыванию в механических и гидравлических прессах под достаточно высоким давлением.
Изделия, изготовленные этим способом, отличаются небольшой усадкой и меньше деформируются в процессе сушки и обжига, поэтому полусухое прессование получило наиболее широкое применение в производстве изделий строительного назначения, например, керамических плиток, огнеупоров, а также способом прессования изготавливают плоские керамические изделия бытового назначения: блюда и тарелки самой разнообразной формы.
Гончарный способ
Этот способ выполняется при помощи гончарного круга и относится к машинно-ручному способу.
На середину вершника забрасывают ком керамической массы, ко­торый проминают ладонями (гомогенизация). После проминки формов­щик придаёт массе в процессе работы круга полую форму тела враще­ния. Формообразование обеспечивается механическим воздействием рук гончара на заготовку из глины, находящейся в состоянии пластичес­кого теста. При вытягивании основного объема изделия гончар левой рукой поддерживает формуемую стенку сосуда изнутри, а с внешней стороны формует изделие сначала непосредственно правой рукой, а за­тем отделывает с помощью специальных инструментов.
Окончательный вид изделия зависит от способности и вкуса самого формовщика, что играет особенно важную роль при формовке художественных изделий.
Выточенное на гончарном круге изделие нередко сочетается с последующей свободной лепкой или приставкой отдельных деталей, а иногда гончарные изделия декорируют с помощью печаток и отдельно отштампованных налепов. Вращение гончарного круга осуществляется ногой или приводным механизмом.

Сушка
Все отформованные изделия необходимо хорошо просушить. Сушка изделий обычно разделяется на два периода. Первый – подвялка изделий. В этом периоде сушка осуществляется до кожетвердого состояния массы. Влажность изделия в результате подвялки составляет около 18%. После подвялки во многих случаях (в зависимости от характера керамического материала) непосредственно идет оправка изделия. Второй период – окончательная сушка до влажности 2–6%. Для создания рационального режима сушки в каждом конкретном случае необходимо учесть вид керамической массы, характер отформованного изделия, его размеры, толщину, конфигурацию.
Жирные пластичные глины в силу большей чувствительности к сушке легко подвержены короблению и потрескиванию. В этом случае в массу следует добавить определенное количество отощающих материалов, понижающих плотность такой массы и увеличивающих соответственно её капиллярность, что способствует облегчению диффузии влаги из внутренних слоёв массы.
Электролиты, добавленные в небольшом количестве в керамическую массу при её затворении водой, способствуют улучшению сушки. В этом случае используют электролиты двух типов: силикат (Na2SiO3) и сода (Na2CO3).
Трещины в результате сушки (сушильные трещины) появляются вследствие значительного перепада влажности внешних, а также внутренних слоёв сырца, и проявляются они в конечном периоде сушки, когда этот сырец твердеет. В толстостенных изделиях вероятность возникновения трещин большая, чем в тонкостенных, так как скорость передачи влаги с внутрилежащих слоёв к поверхности здесь может сильнее отстать от скорости испарения влаги с поверхностных слоёв.
Следует отметить, что трещины образуются при сушке не только за счет напряжений, возникающих в результате перепада влажности. Они могут возникать, как следствие плохой обработки массы, когда последняя получается неоднородной и содержит комки, твердые включения и т.д.
Для получения качественной сушки необходимо: достичь скорости внутренней диффузии, равной внешней, направить на сушку сырец из хорошо обработанной массы с возможно меньшим влагосодержанием, вводить отощающие добавки для снижения воздушной усадки, повышать капиллярность массы введением электролитов и отощающих добавок.
Оправка отформованных изделий
После формовки большинство керамических изделий требует доработки (оправки). Обычно оправляют изделие после его подвялки до кожетвердого состояния (глина еще сырая, но уже потеряла пластичность). Но можно оправлять изделие и в окончательно высушенном состоянии (сухая зачистка). Швы на изделиях срезаются резачком, небольшие изъяны заделывают мягкой массой, после чего вся поверхность заглаживается губкой. Часто поверхность зачищается шкуркой. Во всех случаях отделка поверхности требует осторожности во избежание заглаживания фактуры, нарушения рельефа, рисунка. Не следует забывать и о хрупкости необожжённого изделия.
После оправки изделие в кожетвёрдом или в высушенном состоянии можно залощить с помощью деревянной дощечки, камня, металла, и оно сохранит матовый блеск после обжига.

Основы технологии художественной керамики. Автор: Добрынина Г.Г., редактор: Масленникова С.Г.

видео — прессование изразцов и испанский способ

Источник