在陶瓷生產過程中,從原料至成品包裝,任何一道工序稍有不妥都會造成製品缺陷,乃至報廢。有些缺陷在半成品製作過程中可以發現,有的要經燒成後才能顯現出來。
陶瓷製品缺陷名目繁多,產生的原因錯綜複雜,涉及麵很廣。由於各地域、各廠的生產情況不同,原料、設備、工藝、管理各異,一種工藝因素可能導致不同的缺陷,同一種缺陷也可能是由完全不同的幾種工藝因素引起的,因此正確而全麵地分析缺陷產生的原因並找出解決的辦法有時較為困難。在這種情況下,必須從多方麵深入調查研究,尤其要仔細地觀察缺陷形態、分布規律,通過工藝試驗確定缺陷與設備功能、工藝控製條件之間的關係,從中查明產生原因,找出關鍵環節,采取相應措施。但對多數缺陷,有經驗的技術人員和生產者可依據基礎理論與實踐經驗立即做出準確的鑒別並找到有效的防治方法。
質量是企業的生命,陶瓷企業要認真掌握和貫徹GB/T19000—ISO9000《質量管理和質量保證》係列標準,建立和健全質量保證體係,積極采用國際標準和先進技術,創名牌產品,提高產品市場占有率和企業經濟效益。
陶瓷生產中常見的品質缺陷有幾十種,高檔日用陶瓷品質上應達到五無(無斑點、無落渣、無擦傷、無針孔、無色髒)、一小(變形小)、一低(鉛溶出量低)、三光滑(釉麵光滑、花麵光滑、毛口或底足光滑)。在總結生產實踐經驗的基礎上,參考國內外有關標準,對各種品質缺陷進行歸納與分類,著重對一些主要缺陷的表征、產生原因進行分析討論。至於克服辦法,則大體可根據缺陷產生的原因去采取相應的措施,限於篇幅,不予具體闡述。
一、變形
製品呈現不符合規定設計的形狀稱變形。變形是陶瓷製品最常見、最主要的缺陷之一。(一)變形的主要原因
1.製品造型設計在結構上不合理或不符合工藝材料和工藝技術要求
①重心位置處理不當,上重下輕。
②體形過高、過長;各部分厚度與尺寸不適宜、不勻稱;蓄泥不當等。
2.坯料配方不當,使燒結和收縮不均衡
①坯料中高可塑性黏土用量過大,灼減量過大,使幹燥收縮與燒成收縮過大。
②坯料中熔劑量過大,A12O3含量過低,坯體在高溫下液相量過多且黏度低。
③坯、釉兩者的熱膨脹係數配合不當。
3.坯料製備工藝不嚴
①坯料中含有空氣或雜質,混合、攪拌、捏練不充分,陳腐時間短。
②坯料水分過高或不均勻。
③坯料過細或顆粒級配不合理;顆粒定向排列等。
4.成型工藝不當
①成型壓力過小或過大。
②成型設備不精良,振動大。
③滾頭曲線設計不合理;滾頭傾角過小或過大;滾頭轉速不當;安裝不好。
④滾壓、旋壓、塑壓成型時投泥不正;成型、修坯、取釉等操作不當;坯板、托坯餅、托坯架不平。
⑤注漿用的泥漿顆粒過細;密度不合適;穩定性差。
⑥模型幹濕不均勻;帶模幹燥溫度不均勻;強行脫模或脫模過遲;脫模操作不當。
5.幹燥處理不當
①幹燥製度控製不當,幹燥速度過快。
②坯體各部位幹燥不均勻。
③坯體放置不平或放置方法不妥當。
6.裝坯、裝窯工藝不當
①坯體入窯水分過高。
②使用高溫結構強度低的匣缽、棚板等窯具;使用的匣缽內底不平、開裂又未用墊餅;使用不平或有雜質的墊餅。
③裝坯不正或因搬動時振動,使坯底足部分竄離墊餅,位移下碼,燒成時坯體因收縮不均勻而向一邊傾斜。
④匣缽柱未保持平、穩、正。
7.燒成工藝不當
①窯內各處溫差過大。
②燒成時升溫過急;燒成溫度過高;高火保溫時間過長。
8.石膏模品質差
①石膏模結構不合理;製造不符合要求;規格不統一;致密度不一致。
②石膏模含水率不均勻;過幹、過濕、過舊;模型變形或磨損。
③石膏模與模座的吻合度差,不同心。
總之,根據陶瓷生產工藝的特點,變形的起因基本上可歸納為三個方麵:機械應力、結構應力、坯料組成。當破壞力不大於坯體強度時導致變形,當破環力超過坯體強度時則發生開裂。
(二)日用陶瓷的變形表征及產生原因
日用陶瓷變形的表征有多種,其中幾種最常見的變形及產生原因,分述如下。
⒈邊沿下垂
邊沿下垂是指製品口沿坍塌或直口器的口沿向外翻撇,邊沿局部或全部下垂。
①製品造型設計不合理,器皿腹部的厚度不夠;底徑過小;折邊的轉折處結構不合理,折邊向四周伸展幅度過大;蓄泥厚度及位置不當等。
②滾頭或樣板刀位置調整不好,使坯體口沿太薄。模型、滾頭的沿部弧度小,使坯體口沿外翻。
③模型、滾頭的沿部弧度小,使坯體口沿外翻。
④塑壓成型的坯體太軟,因邊緣餘泥自重使坯體變形。
⑤坯體太濕即進行脫模,脫模操作用力過大,動作過猛,坯體附於托坯餅上成跌落趨勢,使坯體口沿外翻。
2.收口
收口是指製品口沿向內收縮過大。主要因脫模、整形操作不當而引起。
3.三角變形
三角變形是指製品邊沿呈三角形變形。多產生於脫模工序,如模型幹濕不均勻或帶模幹燥時溫度不均勻;強行脫模等。
4.多角變形
多角變形是指製品呈多邊形變形。
①模型本身變形;含水率不均勻。
②坯泥水分不均勻。
③滾壓、旋壓成型時割邊不平整或不幹淨,坯體口沿留有成型餘泥。
④幹燥不均勻;強行脫模或脫模操作不當捏傷坯體腹部;托坯餅不平。
5.塌坯
塌坯是指製品整體往下坍塌變矮或向一邊垮。
①脫模操作不當,使坯身向一邊垮。
②濕坯因跌落而造成坍塌變矮。
③燒成溫度過高或高火保溫時間過長,使製品塌陷變形。
6.凹凸底
凹凸底是指製品底部中心小範圍呈弧形凹陷或凸起。
①坯料耐火度低;燒成溫度過高。
②坯泥含水率過高或過低;水分分布不均勻。
③滾頭曲線設計不合理;加工不當;滾頭傾角過小或過大;滾頭頂部超越坯體中心的距離過小或過大;滾頭轉速偏低或偏高;轉速比過小或過大。
④滾頭或型刀安裝不正確。
⑤石膏模底板工作麵平度不符合要求;模型太濕,吸水率減弱。
⑥製品器型結構不合理,口徑與底徑比例不當,底徑過大超過自身負荷而沉底。
7.厚薄不勻
厚薄不勻是指對稱形製品同一橫斷麵厚薄不一致,呈一邊厚一邊薄。
①石膏模銜口(俗稱皮帶口)車削不好,使石膏模與模座配合太鬆或太緊。
②滾壓或旋壓成型時,模型在模座中放置不平整。
③成型機製造精度差,軸承間隙過大,成型時振動大。
④修坯時,坯件在模座上晃動,操作時用力不均勻。
8.嘴耳把歪
嘴耳把歪是指嘴、耳、把粘接對稱度與垂直度有偏差,高低不適,歪斜不正。係壺、杯、瓶、罐類製品常見的缺陷。
①嘴、耳、把的位置、大小、輕重、伸張角度等設計不合理。
②強行脫模,用力過重,脫模後存放的托板不平,使嘴、耳、把附件變形,其形狀不標準;或其接頭處的形狀修削得不好,與主件的形狀不相吻合;主、附件的含水率不一致,相差懸殊。
③粘接泥配方、製備、使用不當;粘接泥無專人配製,其細度、水分、添加劑等控製不好。
④粘接手法、技巧掌握不好,粘接時附件與主件未對正位置,用力不均勻或用力過重,使粘接後出現歪斜、附件變形。
⑤幹燥不均勻,燒成溫度過高等,因變形而導致嘴、耳、把歪斜。
9.蓋身不合
蓋身不合是指製品蓋與身子不相吻合。又稱蓋子蓋合不嚴。
①蓋、身的形狀或尺寸設計不當。
②成型或修坯不佳,使蓋、身的形狀不符合標準。
③燒成時,在蓋或身的口麵上有釉縷、疙瘩或黏附物等。
④分別燒成蓋和身時,燒成溫度顯著不同,其中之一過燒或生燒,使其形狀、尺寸發生了變化。蓋與身同時燒成時,配錯了蓋和身。
二、裂紋
裂紋是指製品胎、釉開裂而形成的紋狀缺陷。包括陰裂(指被釉蓋沒的裂紋)、釉裂(指釉麵開裂而胎體未裂)、胎釉皆裂(指胎體和釉均裂)。裂紋是陶瓷製品最常見、最主要的缺陷之一。
生產中可以從裂紋的形狀、產生部位、方向等來判斷其成因。下麵按裂紋產生的部位分述各種裂紋產生的主要原因。
1.層裂
層裂是指坯體有分層現象而產生開裂。注漿成型的坯體其中間分層又叫重皮。
①坯料本身含有空氣,存在夾層。
②成型操作不當。如成型時投料不夠,再行添料。旋壓、滾壓成型時下壓和抬離動作過快、過猛。壓製成型時,粉料含水率過高,壓力過大,加壓和抬離速度過快,排氣不好,被壓縮的空氣膨脹。注漿成型所用的泥漿顆粒粗,密度小,未經陳腐;電解質加入量不足。實心壓力注漿時,泥漿滲透性差,壓力不夠,坯體中間包有稀泥漿,形成空心夾層。石膏模過幹、吸水太快。
2.口裂
口裂是指製品口部開裂。口裂以陰裂居多,其裂紋細小,常呈縱向。因坯件受損程度低,操作者很難發現,燒成前未予剔除得以流入成品。
①坯泥可塑性與結合性差;含水率太低或不均勻。
②熱滾壓成型時,滾頭溫度過高;旋壓、滾壓成型時割邊不平整、不幹淨,坯體口沿黏附有餘泥,使坯體口沿幹燥收縮不均勻。
③注漿成型時,泥漿性能差;石膏模過幹或其口沿部位吸水過快。
④脫模過早或過遲,脫模操作不當,使坯體口沿部位受損傷。
⑤修坯、施釉、釉下裝飾、取釉時,坯體口沿過薄,未幹,未放置平穩,操作不當,用力過重而傷坯或碰損坯。裝坯時,用一隻手取坯,大拇指掰壞坯體。
⑥機械設備不精良,振動大。
3.底裂
底裂是指製品底部開裂。其裂紋呈一字形、弧形或不規則形狀。
①旋壓、滾壓成型時,泥料過硬或水分不均勻;投料不夠後又添料;投泥不正;下壓動作過猛。
②半成品加工過程中,坯體過濕,所用吸坯器的麵積太小,吸坯、放坯時用力過大。
③挖底時,機械設備振動,坯體受力不平衡,使坯體內表麵產生裂紋,或裂紋呈內表麵長、外表麵短的形態,並且坯身向裏麵凹陷。
4.肩裂
肩裂是指製品的肩部開裂。
①坯料可塑性與結合性差,使坯體幹燥強度低;坯泥含水率過低;成型時投泥位置不正。
②在半成品加工過程中,將坯件放置於坯座時碰傷坯體肩部;坯座直徑過大、過小,或其形狀不適合坯體。
③用吸坯器吸坯時,下壓用力過猛或未吸穩坯件,坯件不慎跌落,損傷其肩部。
5.底足裂
底足裂是指製品的底足開裂。
①坯泥含水率過低,可塑性與結合性差;成型時,泥餅直徑過小,投泥位置不正,成型壓力過大。
②帶模幹燥時間過長,脫模過遲,坯體在模型中底足開裂;脫模時,足部被模型排氣孔中的餘泥粘壞,使足底破裂。
③挖底、取釉操作不當;刀具不鋒利;用力過猛或不均勻;使用的機械設備振動,使坯體底足撞擊受傷。
④磨坯時,手法不當,手指在坯底板上用力過重有傷坯體,其裂紋一般從底足到肩部。
⑤大件產品墊底燒粉過少,燒成時影響坯件收縮,使坯體燒結與收縮不均勻。
6.嘴耳把裂
嘴耳把裂是指嘴、耳、把附件與主件(坯身)的接頭處開裂。壺、瓶、罐、杯等空腹器皿的嘴、耳、把接頭處的裂紋常為周邊裂紋或圓弧形裂紋。
①粘接件之中的主件坯體過薄或過濕;嘴、耳、把附件與主件的含水率相差過大,或接頭處的形狀不相吻合;或附件與主件素燒溫度不同,吸水率不同。
②粘接泥配方不當,黏性差;粘接泥漿調配不好,水分過低。
③粘接技術不熟練,粘接時用力過猛或過輕,使嘴、耳、把的接頭處其周圍粘接泥漿壓噴不均勻或未壓噴出來造成粘接不牢;粘接壺嘴、壺把等施加敷泥時用力過重有損粘接件;粘接操作時,取、放坯體不正確,使坯件受衝擊。
7.眼裂
眼裂是指壺類製品的漏水孔眼周圍局部形成裂紋,或指玲瓏製品的玲瓏眼邊緣開裂。
①泥料可塑性與結合性差,坯料幹燥強度低。
②在坯體含水率過低時打孔眼;打眼機本身有毛病,打眼管不符合要求,打眼器具不鋒利,打眼時用力過大。
在燒成的低溫階段,升溫過急,易引起炸坯,其裂口處因有釉覆蓋而顯得光滑。在燒成的冷卻階段,中溫冷卻速度過快,尤其是厚胎和高矽質製品因殘餘石英晶型轉化,易造成胎釉皆裂,此時裂口鋒利,稱為驚裂。如胎體未裂,僅釉麵有頭發絲粗的裂紋,則稱為驚釉。