瓷质地砖弧形倒角生产线的研制_行业动态_建陶行业资讯_信息分类

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瓷质地砖弧形倒角生产线的研制

hc360慧聪网建筑陶瓷行业频道 2003-09-22 09:33:42

随着我国人民生活水平的不断提高，对房屋的装饰要求也越来越高。住宅已普遍采用的陶瓷墙地砖装饰。而弧形倒角瓷质砖也是其中一员，如楼梯台阶用的瓷质砖、房屋靠地面的墙壁所贴的瓷质砖，若采用直线倒角或不倒角的瓷质砖，既不美观又不安全，靠地面墙壁所贴的瓷质砖不倒角还很容易积聚灰尘。另外在制造和运输过程中要破损不少瓷质地砖，这些损坏的大块瓷质砖往往就被仍掉，若能将其裁成小块的，用作贴靠地面的墙壁砖，经磨削、抛光成弧形倒角瓷质砖，则就可用作楼梯台阶、靠地面墙壁的瓷质砖，既美观大方、又安全、又卫生，所以研制瓷质地砖弧形倒角生产线就在这种市场要求下进行的。１、加工方法和工艺方案分析以及计算机优化既要实现瓷质砖弧形倒角，又要生产效率高、质量好，我认为主要有两种加工方法，一是按仿形法加工，但这种方法需做出成形金刚石砂轮，且这种砂轮的修整，需成形金刚石滚轮，既困难又昂贵；第二种加工方法是采用包络法，首先用金刚石砂轮精磨磨除大部分余量，然后用金刚石砂轮包络成近似弧形，最后用砂带包络成形并抛光，我们通过计算机优化包络线的位置（金刚石砂轮主轴倾斜角度），砂带包络角度以及粗磨磨除截面面积基本一致和精磨残留面积为最小，而使加工效率高，加工精度高，最后确定加工方法和工艺方案图１所示的工件的曲线为理论要求弧形倒角。１，２，３为第一工位、第二工位、第三工位金刚石砂轮的端面投影线，同时第三工位砂轮端面线也是理论弧形的第一条包络线，４，５为第二，第三条包络线，这样理论弧形的近似弧形就形成了，然后再用如图１所示的６，７，…，１０位置的砂带包络成理论弧形并且抛光其弧形倒角曲面。这样优化后其包络线数最小，亦即生产线的工位数少，粗磨磨削截面积及磨削力基本相同，金刚石砂轮包络后残留面积最小，而弧形倒角精度和光泽度最好，只要选择不同粒度的砂带，可以获得最佳的光泽度。２、生产线研制２．１金刚石磨头设计金刚石磨头采用磨边机用的磨头，金刚石砂轮采用市场成熟的砂轮，主轴的倾角计算机优化的倾角安装。２．２砂带磨头设计在设计砂带磨头时，最关键的问题是如何防止砂带跑偏的问题，防止砂带跑偏的方案很多，世界各国的专利也不少，但是深入分析他们的优缺点，都有不足之处，主要有两种防偏装置较为可靠，一种是采用红外线光电管控制气动（或液压）电磁阀未控制摆动所缸（油缸）活塞左移（或右移），通过摆杆和对称调机构的销子及滑块迫使张紧轮左、右摆动，从而主要强迫砂带左右窜动而防止跑偏。这次我们也设计了这种防偏装置。另一种是不让砂带窜动，而是在设计主动轮、张紧轮和导轮时将其设计成一定的形状，优化有关参数及其他措施，而实现防止砂带跑偏，这种方案简便，所以最后我们采用了这种方案。通过试验证明是行之有效的。为了保证加工出要求的弧形倒角，我们安置了两个导轮，使砂带在不同工位形成不同的包角，逐渐包络与抛光出合格的弧形倒角，并在不同工位中选用不同粒度的砂带，而达到要求的光泽度。２．３传送带装置及工件的定位夹紧传送带采用环形带，通过两级减速（其中一级为无级调速），驱动主动轮和带动被动轮而实现可调的传送速度（２～１０ｍ／ｍｉｎ），工件定位采用平面及侧导向条消除５个自由度，工件夹紧采用可调滚轮及拉簧构成的柔性夹紧，为保证能加工不同尺寸工作，侧导向条是可调的，传达带可通过拉紧机构拉紧。２．４底座及整条生产线传送装置、金刚石磨头和砂带磨头均安装在各自底座上，所有底座均用槽钢、钢板等连成一体。既可拆卸运输，又可使整个生产线形成一个整体。整条生产线由６台金刚石磨头和５台砂带磨所组成３、结论通过加工方法及工艺方案分析，以及计算机优化包络线的位置得出金刚石砂轮磨床主轴轴线的最佳位置及砂带包角大小，同时也就得出所需机床的台数，而机床结构在保证可靠的前提下，尽可能简化。底座采用焊接结构，以缩短生产周期和降低制造成本。通过试验证明，该设计方法及生产线是成功的。粒釉种类、应用及生产工艺长期以来，仿天然石花纹的墙地砖是采用喷釉、淋釉或丝网印刷装饰工艺制成。但这些装饰工艺缺乏立体感，无法满足更佳的装饰效果，因此便开发出粒釉。粒釉现为熔块型和烧结型二种，前者是将玻璃质熔块干法制粉磨分级而成，后者是将釉原料经造粒机造粒成直径为1～30mm的粒料，于400～1000℃下烧结，然后经粉碎机干法制粉碎至0.1～10mm，再按所需粒径分选而成。熔块型粒釉的缺点是熔块为玻璃质，色调单一，而且难以调整。烧结型粒釉虽色调自由调整大，但不足之处在于需使用烧结和再粉碎设备。为了弥补这些缺陷，近期国外推出了一种粒釉生产新工艺。一、粒釉生产工艺粒釉生产工艺的主要技术特征是用熔块、长石、硅石、高岭土、着色剂等为釉原料，用造粒机成形粒料，干燥。在该工艺中造粒尤为重要，因此应使用造粒剂。造粒剂包括水玻璃阿拉伯树胶、丙烯酸树脂、醋酸乙烯树脂等无机或有机粘结剂。其掺用量为普通釉料５～15%为宜。不过，在施有釉浆的素坯上撒布粒釉时，由于水溶性造粒剂易溶于水，造成粒形崩裂，在釉浆上再撒布粒釉时最好使用不溶于水性造粒剂成形的釉粒。另由于烧成后残留的灰分会损害釉面色调，最好使用完全不残留灰分的造粒剂，如以使用丙烯酸树脂、醋酸乙烯树脂为最佳。粒釉粒径控制在0.1～10mm范围内，小于0.1mm，不便造粒。最理想粒径在2～5mm范围内。二、粒釉的应用将造粒机造粒的粒釉干燥，分级贮存待用。该粒釉可直接与坯料单混合成坯烧结，也可直接撒布在素坯或施有釉浆的素坯上烧结，达到所需的装饰效果。三、试制实例试制１取90份透明熔块、10份高岭土和10份5%阿拉伯树脂溶液，混合，经造粒机造粒成粒度为0.1～5mm的粒料，干燥，分选为0.1～1mm、1～4mm、4～5mm三种粒级的釉粒，按1:1:1比例混合，用干法施釉机以６ｇ100ｃｍ２量撒布在施有釉浆的素坯上，在1100℃下烧结30分钟，制成立体感更强的仿天然石瓷砖。试制２取90份乳白熔块、10份高岭土，添加10份醋酸乙烯树脂，经造粒机造粒成粒径为5～10mm的粒釉，取90份透明熔块、10份高岭土，添加10份水，造粒成粒度为5～10mm的粒釉，取80份透明熔块、10份高岭土、８份黑色颜料，添加10份醋酸乙烯树脂，造粒成0.1～2mm的粒釉，干燥后按1:1:0.3比例混合，以6ｇ100ｃｍ２量用干法施釉机撒布在施有釉浆的素坯上，于1100℃下烧结，制成酷似天然石的瓷砖。试制３取90份透明熔块、10份高岭土，添加10份丙烯酸树脂，用造粒机造粒成粒度为1～3mm的粒釉，干燥，以10～30%混合量加入墙砖坯料中混合，压制成坯，根据粒釉的配合比，在1050～1250℃下烧结，制成透光感强、装饰效果好的墙面砖。四结语该粒釉具有以下优点：１不需高温烧结，烧结后也不需粉碎，生产工艺简便；易于生产，节省生产费用；2、可任意调整色彩；3、生产的墙地砖色彩鲜艳，透光性和立体感强，更酷似天然石，装饰效果增强。陈冀渝泥浆和喷雾粉料水份的测量一般来讲，陶瓷原材料中水份有四种存在形式：一是自由水（又称机械水），它存在于矿物颗粒的外部，以完整的水分子形式存在，排出温度在120～150℃左右；二是层间水，它存在于粘土类的层间内（在矿物的颗粒内），以不太完整的水分子形式存在，排出温度在300～500℃左右；三是结晶水，以不完整的水份子存在于一些矿物的晶格内部（在矿物的颗粒内），根据各种矿物的性质不同，排出温度在200～800℃左右；四是结构水，它直接参与了矿物的内部结构组成，一般不直接以水份子的形式存在，与其它成份牢固结合，排出温度一般在500～900℃左右。平时所讲的浆料、粉料水份一般是指物料中的自由水，如果焙烘物料的温度过高，就可能造成其它形式的水份排出，而造成测量的误差。因此，从规范的操作方法来讲，应该是采用恒温烘箱在120～150℃恒温烘干是比较科学的。但在实际生产中，为了更好的控制浆料、粉料的水份状态，对于球磨机加工的装浆应该是每磨都要进行检测，但检测一个试样就大约需要２～３ｈ，不可能满足生产的需要，为此，建议可以采取以下的方法进行合理的选择。（１）对于浆料的测量，建议可以采用盘式电炉进行焙烘（在电炉表面安放一块石棉网或者耐火垫板），电炉在焙烘浆料时确实会使容皿底部的浆料温度过高而发焦，但由于浆料的水份一般比较高（通常在28%～40%之间），自由水的比例大大高于其它形式的水份，其相对的误差比较小。实验证明，水份绝对误差大约在0.5%～1.0%左右，在墙地砖生产的质量控制中，完全可以满足生产要求，采用这样的方法，检测一个试样（取50g浆）只需要10min左右。（２）对于粉料的测量，由于粉料水份一般比较低（6.0%～8.0%），自由水相对其它形式的水份比例的差距就要少了。如果采用盘式电炉进行焙烘，出现的误差就比较大，实验证明，水份绝对误码差大约在1.0%～1.5左右，这个误差范围就不能很好地满足压机成型对粉料的控制要求，因此，不能用盘式电炉直接焙烘。但为了提高检测速度，在生产现场可以用下面几种方式取代烘箱方式干燥，第一种采用大功率的红外线照射，如果取30g粉料操作，一般15min就可以完一个试样的检测（注：需要配用量为0.1g的天平）；第二种是采用微波炉进行焙烘，一般3～5min就可以完成一个试样的检测。孔海发凹坑槽形节能环保砖北京耐力达砖厂在北京市建委节能墙改办的大力支持下，投资5000多万元，改变原有砂砖的生产工艺，成功制出凹坑槽形节能环保砖。目前，该产品被北京高科委列入重大科技成果推广计划，并获得外观设计两项专利。凹坑槽形节能环保砖以永定河沉积砂为原料，细度模数大大提高，沿通缝抗剪强度明显加大，超过国家产品规格中的抗剪度要求，较传统产品提高了8.3%，彻底解决了原砂砖抗剪强度低和砌体严重裂缝的两大难题。该产品有平面砖、沟槽砖、七分砖等几种款式，应用前景极为可观。阮拗废瓷片的再利用国内某陶瓷厂提供了一条利用废瓷片的有效途径，这就是利用它来生产釉料。其应用方法是将废瓷片直接配料经轮碾机碎再配料球磨，其粉磨至通过150目或200目筛，制成瓷粉再配料球磨效果最佳。应用表明，釉料中引入一定量的废瓷粉，可防止吸“黄烟”现象，减少针孔和釉泡等缺陷，提高釉面光泽度和白度，而且提高釉面硬度。因此，用废瓷粉取代部份长石、烧粘土或氧化铝，不仅变废为宝，降低釉料成本，而且还显著改善产品质量，值得推广应用。周忠华低温快烧陶瓷原料适用于低温快烧的陶瓷原料的性能要求如下：①干燥收缩和烧成收缩小；②热膨胀系数小，最好随温度的变化呈直线关系；③导热性能好，烧成时能迅速进行物理化学变化；④在烧成中易引起体积变化的矿物游离石英等含量少；⑤有害杂质含量小，灼减量小；⑥熔剂性能强，高温粘度低，但又不大幅度降低烧成范围。凡具备以上条件之一或几个者都可作为低温快烧原料。目前已开发利用的低温快烧原料有：⑴叶蜡石 Al2[Si4O10][OH]2或Al2O3·4SiO2·H2O；⑵硅灰石CaSiO3；⑶透辉石CaMg[Si2O6]；⑷透闪石Ca2Mg5[Si4O11]2 [OH]2；⑸霞石Na[AlSiO4]。
信息来源：陶瓷周刊-技术交流


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