Gốm sứ là một trong những vật liệu được sử dụng nhiều nhất trên thế giới hiện đại. Nó được ứng dụng rộng rãi trong đồ gốm, đồ dùng gia đình, thiết bị và phụ tùng. Các sản phẩm gốm sứ được sản xuất bằng nhiều phương pháp khác nhau, trải qua nhiều công đoạn. Hầu hết các sản phẩm gốm sứ công nghiệp, điện và y tế đều được chế tạo bằng phương pháp gia công.
Gia công gốm là kỹ thuật chế tạo các chi tiết gốm khác nhau bằng cách loại bỏ vật liệu từ các sản phẩm gốm chưa hoàn thiện. Đây là một quy trình sản xuất phức tạp, đòi hỏi quy trình và công cụ chuyên dụng. Gia công đảm bảo dung sai chặt chẽ, bề mặt hoàn thiện tinh xảo, hình dạng phức tạp và kích thước chính xác của các chi tiết.
Chúng ta hãy cùng tìm hiểu sâu hơn về quy trình sản xuất sản phẩm gốm sứ và gia công gốm sứ.
Gia công là gì?
Gia công là quy trình sản xuất các bộ phận và linh kiện có hình dạng chính xác bằng cách cắt và tách vật liệu từ sản phẩm thô. Đây là phương pháp gia công trừ (trừ) sử dụng máy công cụ. Gia công thường được sử dụng trong sản xuất thiết bị gia dụng bằng kim loại.
Tuy nhiên, nó cũng có thể được sử dụng để sản xuất gốm sứ, nhựa, gỗ và các sản phẩm tổng hợp.
Gia công gốm là gì?
Gia công gốm là quá trình chế tạo các chi tiết gốm bằng cách sử dụng các công cụ và kỹ thuật gia công. Quá trình này cắt một chi tiết gốm thô để tạo cho nó hình dạng và kích thước mong muốn.
Có nhiều phương pháp gia công gốm khác nhau như mài, khoan, phay, tiện, gia công bằng laser, mài bề mặt, Gia công CNC, cgia công hóa học, gia công kim cương, v.v.
Ggọt vỏKhoan và phay là những kỹ thuật gia công gốm phổ biến nhất. Gốm là vật liệu cứng và giòn, cần được chăm sóc đặc biệt để tránh vỡ hoặc nứt trong quá trình gia công.
Sản phẩm gốm sứ được sản xuất như thế nào?
Các thành phần gốm được chế tạo qua nhiều bước. Dưới đây là quy trình từng bước để tạo ra các sản phẩm gốm.
Bước 1: Lựa chọn nguyên liệu thô
Quá trình sản xuất sản phẩm gốm sứ bắt đầu từ khâu lựa chọn nguyên liệu thô. Vật liệu được lựa chọn dựa trên các đặc tính mong muốn của sản phẩm cuối cùng.
Bước 2: Trộn vật liệu
Trong giai đoạn này, vật liệu gốm được chọn lọc sẽ được chuẩn bị và trộn đều. Nguyên liệu thô được nghiền thành bột mịn, sau đó được trộn với nước và các hóa chất cần thiết. Sau khi trộn, hỗn hợp trở thành dạng bùn bán lỏng.
Bước 3: Tạo hình sản phẩm
Hỗn hợp vữa gốm được tạo thành theo hình dạng mong muốn của các thành phần cuối cùng ở bước này. Các kỹ thuật và công cụ tạo hình gốm khác nhau được sử dụng ở đây, chẳng hạn như đúc trượt, ép phun, đùn và ép khô.
Bước 4: Sấy khô
Sản phẩm gốm thô được sấy khô tại đây bằng luồng không khí được kiểm soát, lò vi sóng và buồng nhiệt. Sản phẩm sấy khô được loại bỏ độ ẩm không mong muốn và chuẩn bị cho quá trình nung.
Bước 5: Thiêu kết hoặc nung
Quá trình thiêu kết làm đông cứng các sản phẩm gốm đã sấy khô, duy trì hình dạng mong muốn. Sản phẩm đã định hình được làm cứng ở nhiệt độ khoảng 1000 độ C.°C) hoặc 1832 độ F(°F).
Vật liệu gốm nóng chảy trong quá trình thiêu kết nhưng cấu trúc không thay đổi. Quá trình thiêu kết được thực hiện theo hai bước liên tiếp: nung bisque và nung men.
Nung bisque:
Nung bisque biến đất sét chưa nung thành gốm bền, cứng và xốp. Đất sét được đưa vào lò nung và nung từ từ đến 1742 độ C.°F. Quá trình gia nhiệt này loại bỏ nước, chất hữu cơ và hợp chất cacbon có trong đất sét.
Các thành phần được nung thiêu kết hoặc nung bisque cứng và ít giòn hơn, nhưng đủ xốp để tráng men. Sau đó, sản phẩm được làm nguội từ từ đến nhiệt độ bình thường để tránh bị vỡ do thay đổi nhiệt độ đột ngột. Sản phẩm nung bisque còn được gọi là đồ gốm bisque.
Nung men:
Quá trình nung men được thực hiện sau khi phủ vật liệu tráng men lên đồ gốm bisque. Tại đây, men được nung ở nhiệt độ cao để làm tan chảy và kết dính men. Quá trình nung men giúp cải thiện tính chất, màu sắc và hình thức của sản phẩm.
Bước 6: Hoàn thiện
Các sản phẩm gốm cứng tráng men được tinh chế trong quá trình hoàn thiện để đáp ứng hình dạng, kích thước và dung sai đã chỉ định của sản phẩm.
Quá trình gia công, đánh bóng và phủ được thực hiện trên các sản phẩm gốm sứ như một quá trình tinh chế.
Bước 7: Kiểm tra chất lượng
Cuối cùng, sản phẩm gốm được nhóm kiểm soát chất lượng kiểm tra để xác định và tách các mảnh lỗi.
Các phương pháp gia công gốm khác nhau:
Gia công là bước tốn kém nhất trong quy trình sản xuất sản phẩm gốm sứ. Nó có thể chiếm từ 50% đến 90% tổng chi phí.
Hiệu suất gia công gốm được tính bằng MRR (tốc độ loại bỏ vật liệu). Đây là lượng vật liệu gốm được loại bỏ khỏi bề mặt sản phẩm mỗi phút. Tuy nhiên, có nhiều phương pháp gia công gốm khác nhau. Chúng tôi sẽ đề cập đến ba phương pháp quan trọng nhất trong bài viết này.
Gia công mài hoặc mài: Gia công mài gốm hay còn gọi là mài mòn gốm là quá trình cơ học loại bỏ vật liệu khỏi các bộ phận gốm bằng cách sử dụng bánh mài quay. Mục đích của việc mài là loại bỏ gờ và tạo ra bề mặt nhẵn mịn.
Các phương pháp mài khác nhau bao gồm mài bề mặt, mài hình trụ, mài bên trong, mài không tâm và mài định hình (nghiền).
Gia công phay:
Quy trình phay máy tương tự như khoan, trong đó dụng cụ phay quay được sử dụng để cắt vật liệu một cách có kiểm soát. Quy trình phay máy hiện đại hoạt động với CNC (Điều khiển số bằng máy tính) để tự động điều khiển quá trình sản xuất.
Mđau nhức Phay bắt đầu thay thế phay thủ công hoặc phay bằng tay vào đầu thế kỷ 19. Máy phay được vận hành thủ công cho đến giữa thế kỷ 20. Sau đó, nó được kết hợp với công nghệ CNC vào những năm 1950, khi công nghệ máy tính ra đời. Đó là khởi đầu của quy trình phay máy tự động hiện đại.
Dụng cụ cắt quay là bộ phận chính của máy phay. Dụng cụ này kéo vật liệu ra khỏi chi tiết để tạo cho nó hình dạng đã được thiết kế sẵn. Máy phay sử dụng dụng cụ cắt đa điểm và đơn điểm làm dụng cụ cắt.
Quá trình phay được thực hiện theo nhiều giai đoạn như nạp phôi ➜ lựa chọn dụng cụ ➜ thiết lập máy ➜ thực hiện phay ➜ gia công thô ➜ hoàn thiện bán phần ➜ hoàn thiện ➜ dỡ phôi ➜ kiểm tra ➜ kiểm soát chất lượng ➜ và xử lý sau.
Các loại khác nhau của quá trình phay máy là Có sẵn để thực hiện các thao tác phay như phay mặt và phay đầu. Phay mặt được sử dụng để cắt bề mặt và phay đầu được sử dụng để cắt phần bên trong của chi tiết.
Một số quy trình phay máy khác bao gồm:
- Phay vát mép,
- Phay khe,
- Phay ngoại vi,
- Leo núi xay xát,
- Phay định hình,
- Phay xoắn ốc,
- Phay chìm,
- Phay ren
- Và phay CNC.
Gia công gốm sứ CNC: Gia công CNC gốm là Phương pháp sản xuất gốm sứ điều khiển bằng máy tính. Phương pháp này được sử dụng để cắt và định hình vật liệu gốm thành các chi tiết chính xác. Máy CNC hoạt động theo thiết kế CAD (có sự hỗ trợ của máy tính).
Nhưng thiết kế CAD trước tiên cần phải chuyển đổi thành Mã có thể đọc được bằng máy CNC, tức là mã CAM. CAM(phần mềm sản xuất có sự hỗ trợ của máy tính) chủ yếu chuyển đổi Thiết kế CAD vào Mã CAM. Sau đó, mã CAM được gửi đến máy CNC. Máy CNC hoạt động trên mã CAM để tạo ra hình dạng mong muốn của sản phẩm gốm.
Gia công CNC gốm sứ tốt hơn gia công truyền thống nhờ độ chính xác và khả năng kiểm soát. Nó có thể cắt các vật liệu giòn và cứng chính xác hơn so với các phương pháp gia công gốm sứ khác.
Câu hỏi thường gặp
Gia công xanh là gì?
Gia công xanh là quá trình loại bỏ phoi khỏi các sản phẩm gốm tiên tiến ở điều kiện thô hoặc chưa nung. Quá trình này được thực hiện bằng các công cụ gia công gốm thông thường làm bằng thép, thép không gỉ và thép cacbon. Đây là một kỹ thuật gia công tiết kiệm chi phí.
Gia công thân xanh được áp dụng cho phần gốm đã qua quá trình nung bisque. Quá trình nung bisque chuyển đổi đất sét chưa nung thành gốm xốp bền chắc. Các thành phần gốm bisque chưa được cô đặc hoàn toàn.
Gia công gốm mật độ đầy đủ là gì?
Gia công toàn phần là quá trình cắt các sản phẩm gốm nung ở nhiệt độ cao. Đây là một kỹ thuật khó hơn so với gia công xanh. Nó đòi hỏi các công cụ gia công gốm chuyên dụng và bền bỉ như dao cắt kim cương.
Có thể gia công gốm sứ được không?
Có, có thể gia công gốm bằng nhiều quy trình gia công và dụng cụ cắt khác nhau. Dụng cụ cắt bằng cacbua vonfram và kim cương là những dụng cụ cắt gốm hiệu quả.
Họ có thể cắt và tách bất kỳ sản phẩm gốm nào để tạo ra hình dạng, kích thước và kích cỡ chính xác. Tuy nhiên, cần có các biện pháp phòng ngừa đầy đủ khi sử dụng dụng cụ gia công gốm để tránh sứt mẻ và nứt.
Có 5 loại đồ gốm nào?
Năm loại đồ gốm cơ bản là Cấu trúc, chịu lửa, điện, từ tính và mài mòn. Mỗi loại gốm có đặc điểm và chức năng riêng biệt. Sứ, alumina, đồ gốm, đất sét nung, đất nung, silicon carbide và zirconia là một số vật liệu gốm phổ biến được sử dụng cho các mục đích khác nhau.
Máy xay xát là gì?
Máy nghiền là loại máy dùng để cắt, nghiền và xay các vật liệu rắn thành những mảnh nhỏ hơn.
7 công dụng của đồ gốm là gì?
Bảy ứng dụng phổ biến nhất của vật liệu gốm là trong xây dựng, lớp lót chịu lửa, chất cách điện, đồ ăn, cấy ghép răng và thiết bị điện tử chịu nhiệt độ cao.
Nghiền và xay là gì?
Mài và phay là hai phương pháp gia công gốm phổ biến. Chúng sử dụng các công cụ và kỹ thuật riêng biệt để thực hiện các nhiệm vụ gia công.
Gia công phay sử dụng dao phay quay để cắt và loại bỏ vật liệu thừa khỏi chi tiết nhằm tạo ra các hình dạng, khe và lỗ cụ thể. Quá trình này được thực hiện bằng nhiều loại dụng cụ cắt khác nhau, từ máy khoan đơn giản đến máy CNC phức tạp để chế tạo khuôn mẫu và chi tiết động cơ.
Gia công mài sử dụng bánh mài để loại bỏ vật liệu không mong muốn khỏi bề mặt chi tiết để tạo ra bề mặt nhẵn và kích thước chính xác. Nó phổ biến trongtrong kỹ thuật chính xác, chế tạo dụng cụ và sản xuất thiết bị y tế.
Phần kết luận: Gia công gốm là một kỹ thuật quan trọng trong sản xuất linh kiện gốm. Nó đòi hỏi công cụ tinh vi và nhân lực lành nghề. Đây là bước tốn kém nhất trong toàn bộ các giai đoạn sản xuất.
Chúng tôi hy vọng bài viết này cung cấp một khái niệm đầy đủ về sản xuất và gia công sản phẩm gốm sứ. Chúng tôi sẽ sớm quay lại với nhiều thông tin hơn về máy phay gốm sứ và các phương pháp gia công. Hãy luôn theo dõi chúng tôi.