魏明東 葉祥
摘 要: 本文介紹了在陶瓷巖板連紋產(chǎn)品生產(chǎn)過程中影響連紋效果的幾個(gè)因素,歸納出圖案設(shè)計(jì)、原料控制、噴墨對(duì)位等幾個(gè)關(guān)鍵工藝控制點(diǎn)。通過對(duì)各控制點(diǎn)的分析,針對(duì)性地提出了相應(yīng)的解決方案。對(duì)提升巖板連紋產(chǎn)品的裝飾效果及產(chǎn)品檔次具有一定的指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞:巖板;連紋;對(duì)位
1前言
近年來,陶瓷巖板的應(yīng)用逐漸成為家居裝飾的一種主流,這也為巖板的生產(chǎn)發(fā)展提供了機(jī)遇,特別是意大利薩克米公司的大規(guī)格輥壓成型設(shè)備進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng),更是推進(jìn)了巖板規(guī)格的多樣化,為巖板“大規(guī)格、精細(xì)化、定制化”提供了技術(shù)支持。以連續(xù)式輥壓機(jī)為例,現(xiàn)已能生產(chǎn)出成品最大寬度為1800mm、長(zhǎng)度為無限制的大規(guī)格巖板。巖板規(guī)格的多樣化為家居裝飾提供了個(gè)性化支持,也對(duì)巖板生產(chǎn)企業(yè)提出了新的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的??蚴綁簷C(jī),在轉(zhuǎn)換產(chǎn)品規(guī)格時(shí)需要更換不同規(guī)格的模具,轉(zhuǎn)產(chǎn)時(shí)間較長(zhǎng)。而且受??蚴綁簷C(jī)結(jié)構(gòu)的限制,可生產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)格普遍較小,規(guī)格也相對(duì)固定。當(dāng)遇到小批量定制產(chǎn)品或連紋產(chǎn)品時(shí),其生產(chǎn)應(yīng)變能力較差。而輥壓機(jī)在轉(zhuǎn)換不同規(guī)格產(chǎn)品時(shí),根據(jù)不同產(chǎn)品的成品規(guī)格,結(jié)合坯體的收縮率,進(jìn)行計(jì)算得出成型尺寸,再進(jìn)行切割坯體,適應(yīng)性較強(qiáng)。
在大規(guī)格陶瓷巖板連紋產(chǎn)品的生產(chǎn)中,往往需要幾片巖板才能拼接出一個(gè)完整的圖案效果(如圖1),這就對(duì)巖板之間的圖案對(duì)位提出了很高的要求。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),當(dāng)巖板圖案的對(duì)位誤差小于3mm時(shí),圖案的連紋處于較佳的視覺效果;當(dāng)巖板圖案的對(duì)位誤差大于3mm時(shí),整個(gè)圖案的視覺連續(xù)效果較差,甚至?xí)虼嗽斐僧a(chǎn)品降級(jí)處理。從一般的文件設(shè)計(jì)圖來看,圖案多采取左右連紋的方式,對(duì)產(chǎn)品的寬度尺寸要求嚴(yán)格。
2連紋圖案設(shè)計(jì)尺寸計(jì)算
以1600mm×3200mm產(chǎn)品為例,當(dāng)坯體燒成收縮率波動(dòng)±0.2%時(shí),寬度的變化絕對(duì)值為3.2mm(1600×0.2%=3.2mm),圖案的錯(cuò)位就開始顯現(xiàn)了。因此精準(zhǔn)地控制巖板的各生產(chǎn)環(huán)節(jié)尤為重要。
2.1坯體成型切割尺寸設(shè)置
以1600mm×3200mm規(guī)格成品為例,(所用壓機(jī)為薩克米Continua+)假設(shè)預(yù)留拋光磨邊尺寸30mm,則:預(yù)計(jì)半成品的出窯尺寸為1630mm×3230mm。在生產(chǎn)過程中,坯體會(huì)產(chǎn)生干燥收縮和燒成收縮。因干燥收縮率較小,在計(jì)算時(shí)可忽略不計(jì),只需將產(chǎn)品的燒成收縮率作為重點(diǎn)考慮因素。
例:根據(jù)某廠粉料的特點(diǎn),測(cè)試出該粉料的燒成收縮率為9.4%,計(jì)算出壓機(jī)切割尺寸為:
寬:1630÷(1-9.4%)=1799mm
長(zhǎng):3230÷(1-9.4%)=3565mm
2.2圖案打印有效尺寸設(shè)置
出窯半成品的尺寸為1630mm×3230mm,長(zhǎng)寬各磨掉30mm后,形成了成品尺寸1600mm×3200mm,因此,需進(jìn)一步對(duì)成品燒成前的有效尺寸進(jìn)行設(shè)定:
寬:1600÷(1-9.4%)=1766mm
長(zhǎng):3200÷(1-9.4%)=3532mm
即:設(shè)計(jì)師應(yīng)按1766mm×3532mm的尺寸,將文件圖案預(yù)先修圖,從文件圖案上達(dá)到連紋的效果。
本處所提到的9.4%的燒成收縮率,是根據(jù)某配方在某種燒成制度下所測(cè)試的數(shù)據(jù)。在實(shí)際生產(chǎn)中,只有長(zhǎng)期地穩(wěn)定某個(gè)燒成收縮率,才能有效地控制產(chǎn)品的有效尺寸,達(dá)到連紋效果。
3 影響連紋效果的生產(chǎn)因素
3.1原料和粉料
在巖板的生產(chǎn)過程中,原料和粉料是生產(chǎn)中經(jīng)常變化的物項(xiàng),只有加強(qiáng)對(duì)原料和粉料的工藝控制,才能確保燒成收縮率的穩(wěn)定。俗話說“原料是基礎(chǔ),燒成是關(guān)鍵?!边@既包括原料的選擇和配方的設(shè)計(jì),也包括原料加工過程的工藝控制。當(dāng)一個(gè)巖板配方確定后,粉料的加工過程就成為穩(wěn)定燒成收縮率的關(guān)鍵因素。
在巖板生產(chǎn)中,對(duì)原料的均化,要比普通陶瓷生產(chǎn)嚴(yán)格,巖板配方中的每一種原料都要有一定的儲(chǔ)量,還應(yīng)對(duì)使用的天然原料采用勾機(jī)多次均化,穩(wěn)定原料的理化性能。漿料出球后,可選用較大的地下池和中轉(zhuǎn)池對(duì)漿料進(jìn)行均化,加大漿料存量,減小過程波動(dòng)。粉料經(jīng)過陳腐后,應(yīng)按粉料批次,多個(gè)粉倉(cāng)同時(shí)使用,在使用過程中,加強(qiáng)對(duì)粉料的顆粒級(jí)配和水分的檢測(cè),并根據(jù)結(jié)果及時(shí)調(diào)整。應(yīng)嚴(yán)格控制倉(cāng)底料的使用比例,因?yàn)閭}(cāng)底料的水分和顆粒級(jí)配波動(dòng)較大,會(huì)直接改變粉料的堆積密度,使成型坯體的密度產(chǎn)生差異,導(dǎo)致燒成收縮率的變化,從而影響圖案的連紋效果。此外,倉(cāng)底料還容易造成坯體分層,降低輥壓成型速率。
3.2 成型密度均勻性控制
傳統(tǒng)的??蚴匠尚蜋C(jī),可以通過格柵的運(yùn)動(dòng)速度來調(diào)整坯體各段的密度,控制坯體各段的燒成收縮率。而大規(guī)格巖板多采用連續(xù)式輥壓成型機(jī),其布料斗可分為8~12個(gè)區(qū)間,通過調(diào)節(jié)下料量,就可控制巖板各段截面的成型密度(如表1實(shí)例所示),從而控制巖板整體的燒成收縮率。
特別要注意表1中,當(dāng)?shù)?點(diǎn)和第8點(diǎn)的密度出現(xiàn)較大差異時(shí),容易造成燒成后坯體凹邊或凸邊,拋光磨邊后將影響到圖案的連紋對(duì)位,嚴(yán)重的還會(huì)造成坯體開裂。
3.3噴墨機(jī)圖案的中點(diǎn)對(duì)位(簡(jiǎn)稱:圖案對(duì)中)
干燥好的坯體在進(jìn)入噴墨機(jī)之前,釉線的機(jī)械設(shè)備對(duì)坯體進(jìn)行位置校正后,再將坯體送入噴墨機(jī)皮帶。目的是讓噴墨機(jī)的文件圖案正確地覆蓋坯體表面,防止圖案發(fā)生位移。
以1600mm×3200mm的產(chǎn)品為例,假定產(chǎn)品的燒成收縮率為9.4%,根據(jù)本文計(jì)算的噴墨文件尺寸為:1799mm×3565mm(如圖 2 中AB=CD=1799mm,BC=AD=3565mm)而有效圖案文件尺寸為:1766mm×3532mm(如圖2 中 ab=cd=1766mm,bc=ad=3532mm),延伸長(zhǎng)方形abcd的各邊交長(zhǎng)方形ABCD各邊,作標(biāo)記點(diǎn)為e、f、g、h、i、j、k、l,(該標(biāo)記點(diǎn)可在后工序磨邊去掉,)Ae=Al=Bf=Bg=Ch=Ci=Dj=Dk=33mm。對(duì)噴墨后的以上數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量,可以判斷噴墨圖案是否對(duì)中。其它規(guī)格產(chǎn)品可根據(jù)該方法計(jì)算數(shù)據(jù)后進(jìn)行測(cè)量。
為保證連續(xù)生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性,連紋產(chǎn)品的各噴墨圖案應(yīng)采用循環(huán)連續(xù)打印。既可以減少工序波動(dòng)對(duì)坯體尺寸的影響,又可以避免在生產(chǎn)同一套連紋產(chǎn)品時(shí)產(chǎn)生較大色差。
3.4燒成后坯體尺寸檢查
坯體經(jīng)過高溫?zé)珊螽a(chǎn)生收縮,各邊收縮率是否相近對(duì)成品圖案能否連紋起到很大作用。需及時(shí)檢查出窯半成品各邊尺寸,特別是檢查Ae、Al、Bf、Bg、Ch、Ci、Dj、Dk等八個(gè)線段的距離是否相近。若尺寸差異較大,可以通過在入窯前,將坯體調(diào)轉(zhuǎn)180度方向入窯試燒的方法,待坯體出窯后,根據(jù)試燒磚的相關(guān)尺寸分布,判斷是窯爐溫度差還是成型密度差造成的收縮不均。
3.5磨邊工序檢查
磨邊主要控制好對(duì)中設(shè)備的調(diào)節(jié),防止磚坯“走位”造成“歪邊”,影響到產(chǎn)品的連紋拼接。除了檢測(cè)產(chǎn)品四邊的邊長(zhǎng)尺寸,還應(yīng)測(cè)量對(duì)角線的長(zhǎng)度,利用勾股定理來判斷產(chǎn)品的邊直度是否正常。
4 規(guī)格及成型密度變化
不同坯料配方的燒成制度會(huì)有所不同,燒成收縮率需提前壓磚測(cè)試,再作出對(duì)位計(jì)算。當(dāng)同一種坯料在生產(chǎn)不同厚度的巖板時(shí),在同等的燒結(jié)狀態(tài)下,燒成收縮率也是不同的。一般情況下,厚度大的產(chǎn)品,成型密度小,燒成收縮率大;厚度薄的產(chǎn)品,成型密度大,燒成收縮率小。
5 總結(jié)
本文以連續(xù)輥壓成型方式生產(chǎn)大規(guī)格連紋陶瓷巖板產(chǎn)品為例,從連紋原理、圖案設(shè)計(jì)尺寸、原料控制及生產(chǎn)工序中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)逐一進(jìn)行了分析,提出了在實(shí)踐中行之有效的措施來進(jìn)行控制。對(duì)于提升連紋陶瓷巖板的生產(chǎn)穩(wěn)定性及品質(zhì)具有參考價(jià)值。