مراحل تولید سرامیک

حتما در مورد مراحل تولید سرامیک براتون سوال پیش آمده است حتی ممکن است سرامیک های کلاس درس را به خاطر داشته باشید. در این مقاله سعی داریم که بیشتر در مورد مراحل تولید سرامیک و مواد تشکیل دهنده آن آشنا شویم.

برای درک بیشتر مقاله پشنهاد میکنیم مقاله با عنوان سرامیک را بخوانید تا ابتدا با انواع سرامیک آشنا شوید. تصاویر قرار گرفته متعلق به کارخانه آپادانا میباشد که محصولات برند کلاسیک مجموعه ما در این کارخانه تولید میگردد.

مراحل تولید سرامیک

در جهان باستان ، سرامیک به سادگی موادی بود که از خشت ساخته می شد ، مانند سفال. یک مثال سنتی می تواند سفال های بکار رفته در اماکن تاریخی را نام برد که نتیجه پخت یا “پختن” خاک رس در کوره در دمای پایین است و به سرامیک یا کف پوش های خشت و گلی معروف میباشند . البته این نوع کف پوش ها بدلیل نداشتن لعاب جزو سرامیک نمیباشند ولی تقریبا موتد مصرفی در آن تا اندازه ای شبیه به سرامیک های موجود در حال حاضر میباشند . با پیشرفت تکنولوژی و مدرن شده صنعت پیشرفت قابل توجهی در تولید سرامیک رخ داده که با ساخت ماشین آلات پیشرفته در خصوص پرس و کوره با دمای پخت بالا تحولی در صنعت سرامیک بوجود آمده است .

 از نظر شیمیایی کلیه موادی که از مخلوط خاک رس با ماسه و فلدسپات در دمای بالا بدست می‌آیند و توسط توده شیشه مانندی انسجام یافته و بسیار سخت و غیر قابل حل در حلال‌ها و تقریبا گذارناپذیر می‌‌باشند، سرامیک نامیده می‌شوند که در این مقوله نگاهی به فرآیند تولید آن داریم. بعد از آشنایی با مواد اولیه مورد استفاده در سرامیک بطور خلاصه مراحل تولید صنعتی آن را مرور می‌کنیم. در یک واحد صنعتی تولید سرامیک ، بعد از تهیه مواد اولیه و درجه‌بندی آن برحسب مرغوبیت ، اولین اقدام آماده کردن مخلوط می‌باشد

مواد اصلی و ثانوی را باهم مخلوط کرده و چندین بار آسیاب می‌کنند تا اندازه دانه‌بندی به شکل قابل قبولی در آید. عملیات قبل از مخلوط کردن شامل الک کردن ، دانه‌بندی کردن در آب (و احتمالا جدا کردن آهن از مخلوط که با آهنربا صورت می‌گیرد.) می‌باشد. بعد از انجام این کارها ، مواد را با آب مخلوط کرده و منتظر ورآمدن خمیر می‌شوند. علت خمیر کردن مواد برای مخلوط شده بهتر مواد میباشد و نیز در قالب گیری اشکال و ابعاد گوناگون به آن میدهند .

در مرحله بعد دوغاب تهیه شده توسط واحد بدنه سازی در اسپری درایر توسط نازلها پمپاژ شده و با قرار گرفتن در معرض آتش مشعل در داخل تنوره اسپری به گرانول تبدیل شده و از قیف انتهایی اسپری درایر با درصد رطوبت و دانه بندی تعیین شده جهت مصرف و ادامه تولید خارج و وارد سیلوهای ذخیره جهت همگن شدن درصد رطوبت و دانه بندی ذخیره میشود .

اسپری درایر دارای یک مشعل می باشد که توسط یک فن قوی حرارت با سرعت در فضای اسپری پراکنده شد و سبب خشک کردن بخارات ایجاد شده توسط کانالی از بالای اسپری درایر خارج شده و بیرون هدایت می شود اما ذرات و گرد و غبارهای حاصل شده در تنوره اسپری که قدرت خارج شدن از دهانه خروجی اسپری را ندارد توسط یک یک کانال فرعی به نام سیکلون که متصل به جداره اسپری می باشد خارج می شود . گرانول تولید شده طریق نوار نقاله ها و توسط الوانتر به داخل سیلوهای پنج گانه با ظرفیت نهایی ۱۰۰ تن خاک ریخته می شود گرانولهای حدود ۲۴ ساعت د داخل سیلوها مانده و ایجینگ شده تا به رطوبت یکنواختی برسد و در نهایت برای مرحله بعدی یعنی شکل دهی آماده گردد .

بعد از تهیه گرانول و وارد شدن گرانول به خط تولید مرحله شکل دهی شروع می شود ابتدا توسط نوار نقاله ها گرانول به بالای سر پرسها هدایت می شود و در داخل سیلوهای پ شت پرس ریخته می شود بدین طریق که خاک سیلو که بیرون آمد به بالای بلات فورم ( مجراهای عبور خاک ) برده می شود و بعد وارد تقسیم بندهای پرسها می شود و سپس وارد هر یک از بوپرهای پرس می شود و توسط شلنگ وارد قیف خود پرس شده و توسط تورها یا الک خاک وارد کارول دستگاه پرس می شود.

پس از آماده سازی مواد اولیه به صورت پودر به وسیله فشار آن را تبدیل به بدنه کاشی می نمایند که در اصطلاح به این عمل تهیه بیسکوییت می گویند. در مواردی که مقدار آب موجود در بدنه پودر بدنه (گرانول) بیشتر از حدود 4 درصد باشد، اصطلاحا پرس نیمه خشک و یا مترادف آن پرس پودر را بکار می برند. در مواردی که مقدارآب موجود در پودر بدنه کمتر از 4 درصد باشد، از اصطلاح پرس خشک استفاده می شود.بعد از پرس سرامیک ها روی نوار نقاله به سمت بار گذاری انگوب و بعد از آن لعاب سرامیک هدایت میشوند .

انگوب چیست ؟

لایهٔ نازک انگوب، حد واسط لعاب و بدنه است که برای رفع عیوبی همچون رنگ نامطلوب بدنه، اصلاح مشکل ضریب انبساط حرارتی لعاب یا بدنه، ممانعت از واکنشهای مزاحم بین بدنه و لعاب و افزایش قدرت چسبندگی لعاب بر بدنه مورد استفاده قرار می گیرد. بعد از اضافه کردن انگوب نوبت به اضافه کردن لعاب میباشد . از آن جا که لعابها بخشی از شیشه‌ها هستند، باید اساس شیشه را در علوم مختلف مطالعه کرد. شیشه باید با به کار بردن مفاهیم و اطلاعات علمی تعریف شود.

دیدگاههای مختلفی درباره مفهوم لعاب ارائه شده است که مهمترین آنها در این قسمت شرح داده می‌شود. از نظر واژه‌شناسی لعاب به ماده شیشه‌ای می‌گویند که به عنوان پوشش سطح بدنه‌های سرامیکی و … بکار می رود. لعاب پوشش شیشه‌ای است که به منظور ایجاد ویژگیهایی از قبیل زیبایی و نفوذ ناپذیری در برابر رطوبت در سطح بدنه‌های سرامیکی ایجاد می‌کنند. لعاب، لایه نازک شیشه گونه شفاف (Transparent) یا ماتopace) است که دارای ساختاری نامنظم (آمورف) یا بلوری است و طی فرآیند تولید فرآورده‌های سرامیکی روی سطح بدنه و پس از گذراندن فرآیند پخت بوجود می‌آید و بسیاری از خواص بدنه سرامیکی را بهبود می‌بخشد.

لعاب ساخته شده از مواد معدنی مختلف، روی هر قطعه سرامیکی، پوششی به ضخامت ۴/۰ـ۱۵/۰ میلیمتر ایجاد کرده و به خوبی به سطح بدنه می‌چسبد. لعاب باعث افزایش زیبایی ظاهری قطعات سرامیکی می‌شود و به عنوان عامل دکور مورد توجه قرار می‌گیرد. لعاب یک لایه پیوسته شیشه‌ای یا بلوری است که قبل یا بعد از پخت بدنه بصورت لایه‌ای نازک روی قطعات سرامیک را می‌پوشاند. لعاب به شکل ذراتی است که در اغلب موارد بصورت شناور یا در آب (suspension) آماده می‌شود و قطعات خام و یا پخته سرامیک (بیسکوئیت) به آن آغشته می‌گردد. سپس در کوره در مرحله پخت قرار گرفته و بصورت یک لایه نازک شیشه‌ای یا بلوری درمی‌آید.

لعاب آستر یا پوشش شیشه‌ای است که گستره نرمش کمتری نسبت به بدنه سرامیکی دارد. استفاده از لعاب در فرآورده‌های سرامیکی منجر به افزایش کاربرد آنها در زندگی روزمره انسان شده است. زیرا استحکام و قابلیت استفاده از آنها افزایش یافته است. از ویژگیهای مهم لعاب، افزایش پایداری در مقابل ترک است. همچنین از خواص جالب توجه لعابها، مقاومت آنها در برابر اسیدها و قلیایی‌هاست. از آنجا که سطح سرامیکها پس از پخت، معمولاً غیر یکنواخت و ناهموار است برای از بین بردن این ناهمواریها و همچنین به خاطر حفظ نقش، آثار و اشکال، همراه با زیباسازی، سطح قطعات سرامیک با لعاب پوشانده می‌شود. رنگهای زیبای لعابهای رنگی ناشی از اکسیدهای فلزی مختلف است.

در گام بعدی از مراحل تولید سرامیک ، وارد مرحله چاپ طرح میشود . در قدیم چاپ طرح بصورت شابلون بود بعد از آن به صورت سیلندرهای چرخشی روی سرامیک طرح مورد نظر چاپ میگردید که به اصطلاح به آن روتو کالر میگفتند با پیشرفت صنعت سرامیک و ورود دستگاه چاپ دیجیتال تحولی عظیم در صنعت کاشی و سرامیک ایجاد شد به این گونه که هر طرحی را شما میتوانید روی سطح سرامیک چاپ و تولید نمایید البته بسته به نوع دستگاه چاپ و تعداد کارتریج رنگ های مختلف در هر کارخانه نوع طرح و رنگ تفاوت پیدا میکند .

کوره و مرحله پخت سرامیک :

در این مرحله سرامیک وارد کوره جهت پخته شدن میشود که البته طول کوره ها که بصورت رولی هستند متفاوت است و هرچه طول کوره بیشتر باشد کیفیت سرامیک بهتر میباشد . در کوره های رولی سرامیک ها روی ریل قرار میگیرد و داخل کوره میشود که دمای تقریبی کوره بین 1130 الی 1190 میباشند .

آخرین مرحله از فرآیند تولید کاشی درجه بندی و بسته بندی آن می باشد. کاشی پس از خروج از کوره و عبور از دستگاه مقاومت سنج ( با فشار ۱ تا bar 2 )‌ و بارگیری در واگنها پس از حداقل ۸ ساعت خواب مناسب ( برای رسیدن به قوس مناسب ) توسط L.G.V  بر روی لودینگ های خطوط بسته بندی جهت درجه بندی عیوب ظاهری ، سطحی و کیفیت ابعاد و ( تاب و قوس ) قرار می گیرند . عیوب ظاهری و سطحی توسط اپراتورهای ما هر از لحاظ کیفیت سطحی به درجه های ۱ الی ۵ تقسیم بندی می شود . واین امر با آموزش به پرسنل درجه زن و کنترل کیفیت صورت می گیرد . اپراتورهای درجه زن طبق آنچه که به آنها در مورد عیوب مختلف آموزش داده شده است با کشیدن ماژیک بر روی قسمتهای مختلف کاشی سطح کاشی را درجه بندی می کنند .

سپس کاشی ها وارد دستگاه درجه بندی می شوند . تابلوی نیوچک به طور اتوماتیک طبق برنامه رنج ها و ارقام داده شده به آن از لحاظ استاندارد قوس مرکز ، قوس گوش ها ، قوس محدب و مقعر و … را بررسی کرده و چنانچه کیفیت ابعاد مناسب باشد کاشی را در همان درجه زده شده توسط اپراتور درجه زن تشخیصی داده و به استیکر در نظر گرفته شده مربوط به آن درجه می فرستد در غیر اینصورت چنانچه مثلا“ کاشی از لحاظ عیوب سطحی درجه ۲ زده شود ولی از لحاظ قوس درجه ۳ باشد کاشی به استیکر مربوط به درجه ۳ فرستاده می شود.

در واقع تعیین کننده اصل برای درجه بندی کاشی از لحاظ قوس و گذر از دستگاه نیوچک می باشد . محصول تولیدی پس از درجه بندی از لحاظ کیفیت ظاهری و ابعاد در استیکرهای دستگاه قرار گرفته و پس از تکمیل شدن تعداد کاشی ها در استیکر به طرف پایین دستگاه هدایت شده و پس از گذر از دستگاه CPK کارتن شده و آنگاه مشخصات کارتن توسط دستگاه پرینت بر روی آن درج می شود و سپس در دستگاه شیرینگ کارتن پلاستیک شده و به طرف بالا تایزر هدایت می شود . در نهایت بسته بندی شده و در انبار به صورت منظم چیده میشود. از اینکه تا پایان مراحل تولید سرامیک با ما همراه بودید سپاسگزاریم.