陶瓷工艺学
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注意：调制石膏浆时只能将石膏粉到人调和水中。
制作流程：石膏浆注入模具，然后经干燥、脱模、干燥、修模
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第5章 陶瓷成型方法
成型是将制备好的坯料，用各种不同的方法制成具有
一定形状和尺寸的坯体（生坯）的过程。 成型需满足的要求： 1．坯体符合产品要求的生坯形状和尺寸（考虑收缩）。 2．坯体应具有相当的机械强度，便于后续工序的操作。 3．坯体结构均匀，具有一定的致密度。 4．成型过程适合于多、快、好、省的组织生产. 从工艺上讲，根据坯料的性能和含水量的不同，陶瓷 的成型方法可分为三类：注浆成型、可塑成型和压制 成型。
三、旋压成形 四、其他塑性成形方法 雕塑、印坯、拉坯

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§ 3 压制成型
一、定义
将含有一定水分（或其它粘结剂）的粒状粉料填充于模 具之中，对其施加压力，使之成为具有一定形状和强度 的陶瓷坯体的成型方法叫做压制成型。又称模压成型 （stamping process）、干压成型(dry pressing)。
3
排腊
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§4
修坯与粘结
可塑法和注浆法成型的生坯件，表面不太光滑，边口 都呈毛边现象，多合模型的注浆坯件会有接缝痕迹， 某些产品的进一步加工如挖底、打孔等，都需要进一 步加工修平。工厂称此为修坯，这是成型工艺中的一 项必要的工序，决定产品的表面质量、外观质量等。 湿修：坯体的水分16～19％。 干修：坯体的水分 < 2％。 粘结：是制造壶、坯及一些小口花瓶、坛子等不能一 体成型的坯体所必须的工序。
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4、压制成型常见缺陷 1）规格尺寸不合格：尺寸超标或变形扭曲。原因是 填料分布不均，如粉料流动性差，或操作不当，使坯 体收缩不一致及失控。 2）裂纹：布料不均匀；坯体设计壁厚差大；压制保 压不足，排气不足； 3）麻面（粘模）：坯料干湿不均；模具表面光洁度 不高；原料颗粒表面残留可溶性盐类或电解质。 4）掉边、掉角。
一 概述： 工艺过程：将制备好的坯料泥浆注入多孔性模型内，由于 多孔性模型的毛细管力吸水性，泥浆在贴近模壁的一侧被 模子吸水而形成一均匀的泥层，并随时间的延长而加厚， 当达到所需厚度时，将多余的泥浆倾出，最后该泥层继续 脱水收缩而与模型脱离，从模型取出后即为毛坯.
工艺特点： （1）适于成型各种产品，形状复杂、不规则、 薄、体积较大而且尺寸要求不严的器物，如花瓶、汤碗、 椭圆形盘、茶壶等。 （2）坯体结构均匀，但含水量大且不均匀，干燥与烧成 收缩大。
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§ 2 可塑成型
利用外力对坯料进行成型。基本原理是基于坯料的可塑性。 一、滚压成型 1.工艺原理和特点：成型时盛放着泥料的石膏模型和滚压头分 别绕自己的轴线以一定的速 度同方向旋转。滚压头在旋 转的同时逐渐靠近石膏模型， 对泥料进行滚压成型。 优点：坯体致密、组织结构 均匀、表面质量高。 阳模滚压（外滚压）：滚压 头决定坯体形状和大小，模 型决定内表面的花纹。 阴模滚压（内滚压）：滚压 头形成坯体的内表面。
粉料含水量8%~15％时为半干压成型；
粉料含水量为3％~7％时为干压成型；
特殊的压制工艺（如等静压法），坯料水分可在3％以 下。
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一、压制成型的模具和设备 模具可用工具钢制成。 产品外形不合理，决定了模具设 计不合理，致使影响成型质量，因 此，有时宁可对产品的外形作一些 修改，使模具设计合理。 模具设计应遵循的原则：便于粉 料填充和移动，脱模方便，结构简 单，设有透气孔，装卸方便，壁厚 均匀，材料节约等。 模具加工应注意尺寸精确，配合 精密，工作面要光滑等。施压设备 ：机械压机、油压机或水压机等。
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(3) 成型的生坯强度高，内部结构均匀，不会象挤压 成型那样使颗粒产生有规则的定向排列。 (4) 可以采用较干的坯料成型，也不必或很少使用粘 合剂或润滑剂，有利于减少干燥和烧成收缩。 (5) 对制品的尺寸和尺寸之间的比例没有很大的限制。 （二） 等静压成型的分类 根据成型温度常温等静压（或冷等静压，CIP）、高 温等静压（或热等静压，HIP）。
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二、等静压成型 （一） 等静压成型原理 1、定义：是装在封闭模具中的粉体在各个方向同时均匀 受压成型的方法。等静压成型是干压成型技术的一种 新发展，但模型的各个面上都受力，故优于干压成型。 2、等静压成型过程该工艺主要是利用了液体或气体能够 均匀地向各个方向传递压力的特性来实现坯体均匀受 压成型的。
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二、塑压成型 将可塑泥料放在模型中在常 温下压制成型的方法。 模型：蒸压型的α－半水石膏， 内部盘绕多孔性纤维管，用 以通压缩空气或抽真空。成 型压力与坯泥的含水量有关。 坯体的致密度较旋坯法、滚 压法都高。因此，需要提高 模型强度：采用多孔性树脂 模、多孔金属模。
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成型方法分类
热法（热压注法）：钢模
注 浆 常压冷法注浆 成 型 法 冷法 加压冷法注浆
成型 方法 可塑成型法 无模
抽真空冷法注浆
石 膏 模
坯料含水量 30～40%
有模
坯料含水量18～26%
干压成型法：钢模 ，坯料含水量6～8% 等静压成型法：橡皮膜，坯料含水1.5～3%
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§ 1 注浆成型
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3、强化注浆成型方法
（注浆方法的改进）
在注浆过程中人为地施加外力，加速注浆过程的进行，使吸浆 速度和坯体强度得到明显改善的方法。 1） 真空注浆 模具外抽真空，或模具在负压下成型，造成模具内外压力差， 提高成型能力，减小坯体的气孔和针眼。
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2） 离心注浆
使模型在旋转情况下进浆，料浆在离心力的作用下紧靠 模壁形成致密的坯体。气泡较轻，易集中在中间最后破 裂排出，故可提高吸浆速度与制品质量。要求：泥浆中 的颗粒分布范围窄，否则大颗粒集中在靠近模型的坯体 表面，而小颗粒集中在坯体内面，造成坯体组织不均匀， 收缩不一致。
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3）压力注浆
通过提高泥浆压力来增大注浆过程推动力，加速水分的 扩散，不仅可缩短注浆时间，还可减少坯体的干燥收缩 和脱模后坯体的水分。注浆压力越高，成型速度越大， 生坯强度越高。但是受模型强度的限制。 模型的材料：石膏模型、多孔树脂模型、无机填料模型。 根据压力的大小可将压力注浆分为： 微压注浆：压力<0.03 MPa 采用石膏模型 中压注浆：压力0.15～0.4 MPa 强度较高的石膏模 型，树脂模型 高压注浆：压力> 2 MPa 高强度树脂模型
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四、注浆成型常见缺陷分析
1、开裂：由于收缩不均匀产生的应力引起。如石膏模各部干 湿不均；制品厚薄差；注浆不连续而形成含气夹层；解凝剂用 量不当，有凝聚倾向；泥浆未经陈腐，水分不均，流动性差； 可塑粘土用量不当；脱模过早或过迟；干燥温度过高。 2、坯体生成不良或缓慢：电解质用量不当，浆料中有促进凝 聚的杂质（如石膏、硫酸钠等）；泥浆或模具水分过高；泥浆 温度过低（低于10℃）；模具气孔率低、吸水率低。 3、脱模困难：新模表面有油膜；泥浆或模具水分过多；泥浆 粘土用量过多；泥浆原料颗粒过细。 4、气泡针孔：模具过干过湿过热或过旧；泥浆排气不良；注 浆过快，不利排气；模具设计不利排气；浆料存放过久或温度 过高；模具内浮尘未清。 5、变形：原因同开裂
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2、热压铸成型工艺
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3、热压铸成型工艺 主要工艺参数：
(1) 腊浆温度：60～75℃，温度升 高，则腊浆的粘度下降，坯体致 密，但冷却收缩相应大。温度过 低，则易出现欠注、皱纹等缺陷。 (2) 钢模温度。决定坯体冷却凝固 的速度。一般为20～30℃。 (3) 成型压力：与浆桶深度、料浆 性能有关。压力升高，坯体的致 密度增加，坯体的收缩程度下降。 一般可以采用0.3～0.5 MPa。
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高压注浆成 型原理图
微压注浆成 型原理图
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4）热浆注浆
在模型两端设置电极，料浆注满后，马上接交流电，利用 料浆中少量电解质的导电性加热，升温至50℃左右，可 加快吸浆速度。当泥浆温度为15～55℃，粘度会降低 50～60％，坯体成型速度提高32～42％。 5 ）电泳成型 根据料浆中粘土粒子（带有负 电荷）在电流作用下能向阳极 移动，把坯料带往阳极而沉积 在金属模的表面而成型的。模 型用铝、镍、镀钴的铁等。 影响因素：主要为电压、电流、 成型时间、泥浆浓度及电解质 含量等。
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2. 滚压成型的主要控制因素 （1） 对泥料的要求：水分低、可塑性好。成型时模具 既有滚动，又有滑动，泥料主要受压延力的作用。要求有 一定的可塑性和较大的延伸量。可塑性低，易开裂；可塑 性高，水分多易粘滚头。阳模滚压和阴模滚压对泥料的要 求有差别。阴模滚压受模型的承托和限制，可塑性可以稍 低，水分可稍多。 （2） 滚压过程控制：分压下（轻）、压延（稳）、抬起 （慢）阶段。 （3） 主轴转速（n1）和滚头转速(n2) ：控制生产效率； 对坯料的施力形式，控制坯体的密度均匀和表面光洁。 滚压头的温度热滚压：100～130℃，在泥料表面产生一 层气膜，防止粘滚头，坯体表面光滑。冷滚压：可用塑料 滚压头，如聚四氟乙烯。
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3. 等静压成型与干压成型的主要差别 (1) 粉料各个方向受压，粉料颗粒的直线位移减少，利于 把粉料压到相当的密度，同时消耗在粉料颗粒运动时 的摩擦功相应减少，提高了压制效率。 (2) 粉料内部和外部介质中的压强相等，因此空气排出 困难，限制通过增大压力来压实粉料的可能，故生产 中有必要排除装模后粉料中的少量空气。 4. 等静压成型的优点 (1) 与施压强度大致相同的其它压制成型相比，等静压成 型可以得到较高的生坯密度，且密度在各个方向上都 比较均匀。 (2) 生坯内部的应力小（压强的方向性差别小于其它成 型方法，颗粒间、颗粒与模型间的摩擦力减小）。
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3、滚压成型常见缺陷 1）粘滚头：泥料可塑性太强或水分过多；滚头转速太快； 滚头过于光滑及下降速度慢；滚头倾角过大。 2）开裂：坯料可塑性差；水分太少，水分不均匀；滚头 温度太高，坯体表面水分蒸发过快，引起坯体内应力增大。 3）鱼尾：坯体表面呈现鱼尾状微凸起。原因是滚头摆动； 滚头抬离坯体太快。 4）底部上凸：滚头设计不当或滚头顶部磨损； 滚头安装 角度不当；泥料水分过低。 5）花底：坯体中心呈菊花状开裂。原因是模具过干过热； 泥料水分少；转速太快；滚头中心温度高；滚头下压过猛； 新模具表面有油污。