Keramika je Výroba keramiky. Umelecká keramika

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

V histórii ľudstva existuje množstvo materiálov, ktoré sprevádzali ľudí takmer od úplného počiatku civilizácie. Drevo je prvé, čo vás napadne, no nezabúdajte ani na keramiku – pečenú hlinu, z ktorej sa od nepamäti vyrábajú jedlá.

Tento materiál má dostatok pozitívnych vlastností: keramika je trvácna, odolná voči chemickým a vysokoteplotným vplyvom, je úplne ekologicky nezávadná a vzhľadovo je všetko v poriadku. Okrem toho pálené dlaždice nehnijú ani neplesnivejú, vďaka čomu sú vhodné na rôzne technologické a kúpeľňové aplikácie.

Vo všeobecnosti je keramika riad alebo iné predmety vyrobené z hliny (s minerálnymi prísadami alebo bez nich), získané lisovaním a následným vysokoteplotným vypaľovaním. Aby bol vzhľad takýchto výrobkov krajší, sú glazované.

Aké materiály možno použiť pri výrobe?

Už sme povedali, že na tieto účely sa používa hlavne hlina, existujú však výnimky. len tak ďalejkeramika môže byť vyrobená z nasledujúcich materiálov:

• Plastový podstavec. Toto je presne tá istá hlina alebo kaolín (kaolina pozostávajúca z kaolinitu).
• Materiály, ktoré minimalizujú pokles počas vypaľovania, pomáhajú udržiavať tvar produktu. Používa sa kvalitný kremenný piesok, nekvalitný porcelán (boj), šamot.
• Horniny, ktoré počas spekania vytvárajú hustú sklovitú hmotu. Ideálny živec, pegmatit.
• Poleva. Môže byť použitý ako materiál z prírodných surovín, ako aj početné analógy získané chemickou syntézou.

Klasifikácia

Tak sme sa dozvedeli, že keramika je špeciálne spracovaná hlina. Ako faktory, ktoré predurčujú spotrebiteľské kvality produktu, rozlišujú druh keramiky, spôsob jej zdobenia alebo tvarovania.

Rozlišujte medzi jemnou keramikou (jemná zrnitosť pri lámaní črepu) a hrubou keramikou (hrubá zrnitosť). Z jemných odrôd je každému známy porcelán, poloporcelán, ale aj fajansa, obkladačky z ktorých sa nachádzajú takmer v každej kúpeľni. Podľa toho je hrubá keramika (fotku nájdete v článku) hrnčiarskymi nádobami. Táto vec nie je medzi nami veľmi bežná, ale známa z najhlbšieho staroveku.

Vlastnosti rôznych typov keramiky

Výrazným znakom porcelánu je tenký, hustý a biely jemnozrnný črep. Materiál veľmi zle absorbuje vlhkosť (do 0,2%). Hodnotné vázy alebo poháre (veľmi tenké) je možné vidieť proti svetlu. Okraje boku (zvyčajne spodok) nie sú z dôvodu technológie vypaľovania pokryté glazúrou. Prevýroba používa hlavne kaolín a živec.

Poloporcelán je prechodná možnosť medzi vyššie popísaným porcelánom a fajansou. O niečo hrubšie, nasiakavosť od 3 do 5%, najčastejšie sa používa pri výrobe domáceho riadu.

Čo sa týka samotnej fajansy, vyznačuje sa hrubým pórovitým črepom, ktorý má pri rozbití jemne žltkastý odtieň. Schopnosť absorbovať vodu je vysoká, v rozmedzí 9-12%. Práve kvôli tomu a tiež kvôli vysokej pórovitosti je každá keramika tohto typu nevyhnutne pokrytá vrstvou tenkej glazúry.

Keďže použité glazúry sú veľmi nestabilné voči teplotným vplyvom, tento typ keramiky sa používa výhradne pri výrobe lacného riadu na každodenné použitie, ako aj nádob pre domácnosť. Na obliekanie berú nie príliš kvalitné odrody hliny, kriedy a kremenného piesku. Keramická technológia tejto triedy umožňuje aj použitie (ako základu) lámaného porcelánu. Samozrejme, pred začatím výroby sa rozdrví a jemne pomelie.

Majolica je zvonka veľmi atraktívna keramika. Cena za to je asi tisíc rubľov za priemernú vázu. Výrazným znakom je veľmi pórovitý črep, ktorý dokáže absorbovať až 15% vlhkosti. Napriek tomu sa výrobky vyznačujú tenkými lesklými povrchmi, majú malú hrúbku steny. To posledné je spôsobené tým, že majolika sa vyrába technológiou odlievania. Výrobky sú spravidla zdobené glazúrou a často sa vyskytujú aj dekoratívne basreliéfy. Pri výrobe tejto odrodypoužíva sa keramika, dobiela vypálené íly, kremenný piesok, krieda a plavni.

Hrnčiarska keramika (fotka ktorej je v článku). Vyznačuje sa črepom špecifickej červenohnedej farby (hlina pálená do červena) a veľmi veľkou pórovitosťou. Koeficient absorpcie vlhkosti - až 18%. Na farbenie sa používajú špeciálne hlinené farby, engoby. Na ochranu pred vlhkosťou sú výrobky na vrchu pokryté tenkou vrstvou bezfarebnej glazúry. Čo sa týka rozsahu použitia, sortiment reprezentujú nielen dekoračné črepníky, ale aj celkom praktické pomôcky do domácnosti.

Do rovnakej kategórie navyše patrí teplá keramika. Tak sa nazývajú tehly z nahrubo pálenej hliny. Pri výrobe tohto druhu keramiky sa používajú špeciálne penotvorné látky, ktoré výrazne zvyšujú pórovitosť materiálu, a tým výrazne zlepšujú jeho tepelnoizolačné vlastnosti.

Aký je výrobný proces?

Samotnú výrobu keramiky možno jednoducho rozdeliť do niekoľkých etáp:

• Ťažba a súvisiaca príprava surovín.
• Tvarovanie, zdobenie alebo vytváranie funkčných otvorov.
• Odlievanie, polosuché razenie.
• Úprava, prvé sušenie.
• Ošetrenie vysokou teplotou.
• Zasklenie.
• Opätovne spustené.
• Dekoratívna úprava (teplá keramika a analógy ju nepotrebujú).

Ukazovatele kvality hotového výrobku sú určené vlastnosťamivzhľad, plný súlad s funkčným účelom, ako aj životnosť.

Výrobná technológia

Hovorili sme o hlavných fázach výroby, takže teraz poďme diskutovať o každej z nich samostatne. Na prípravu počiatočnej keramickej hmoty sa vykonajú nasledujúce technologické operácie: surovina sa dôkladne očistí od cudzích minerálnych a organických nečistôt, rozdrví a pomelie. Potom príde rad na miešanie a pridávanie rôznych prísad.

Lisovanie produktu

Tvarovanie sa vykonáva z tekutých alebo plastických keramických hmôt. Lisovanie plastov má množstvo výhod. V prvom rade je to vyjadrené v tom, že môžete vyrábať výrobky takmer akéhokoľvek tvaru a veľkosti. Navyše aj tie najjednoduchšie a technologicky najvyspelejšie zariadenia môžu byť prispôsobené na ich výrobu.

Čo sa týka odlievania, používa sa na to hmota s vlhkosťou 34-36%. Nalievanie sa vykonáva v sadrových formách. Je to nevyhnutný spôsob výroby skutočne zložitých keramických výrobkov, ktorých tvar fyzicky neumožňuje použitie iných spôsobov formovania. Okrem toho sa takto vyrábajú dlaždice. Keramika na to nie je vyrobená z najlepších tried hliny (pod požiadavkou), ale hrúbka hotových výrobkov by mala byť čo najjednotnejšia.

Prenášanie môže byť manuálne alebo plne automatizované. Po prvotnom zaschnutí sa výrobky vyberú z foriem, potom sa lepia rôzne ozdobné a funkčné prvky, na pripevnenie ktorých sa používašpeciálne lepidlo. V minulosti sa na tento účel používalo hlinené cesto, ktoré však neposkytovalo veľmi vysokú pevnosť.

Sušenie

Sušenie je najkritickejšou fázou, pretože od správnosti implementácie závisí mechanická pevnosť výrobku a jeho dekoratívne vlastnosti. Samozrejme, mimoriadne dôležité je aj správne rozloženie glazúry, od ktorého závisí odolnosť prípravkov voči vode, ale aj chemickým prostriedkom. Sušenie je predpokladom výroby keramiky. Na to sa používajú dopravníkové, radiačné a komorové sušičky. Teplota počas celého procesu by nemala prekročiť 70-90 °C.

Jedinou výnimkou sú dlaždice. Keramika je v tomto prípade veľmi hrubá, takže v niektorých prípadoch je možné krátkodobo použiť režim vysokej teploty.

Spúšťanie

Druhým najdôležitejším technologickým krokom je vypaľovanie keramiky. Cieľom je vytvoriť hlinu s presne špecifikovanými fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami, zafixovať farbiace zloženie a glazúru na povrchu. Výpal je dôležitý, pretože v jeho priebehu prebieha mnoho fyzikálnych a chemických procesov, ktoré predurčujú hlavné spotrebiteľské kvality produktu. Vypaľovanie sa zvyčajne vykonáva v dvoch fázach, ale ak bola na povrch glazúry nanesená farba, vykoná sa takzvané muflové vypálenie (tretia fáza).

Prvá fáza prebieha pri teplote 900 až 1250 °C (v závislosti od typu a kvality keramiky). Druhý stupeň vyžaduje teplotný režim od 1020 do 1410 °C. Posledná hodnotapoužíva sa výhradne na porcelán. Iná keramika sa v tomto režime vypaľuje len zriedka, pretože riziko prasknutia je vysoké. Ak hovoríme o priemernej červenej hline, potom výrobky z nej vyrobené sú často „spálené“raz, pri teplote nie vyššej ako 960-1020 stupňov Celzia.

Na vypaľovanie možno použiť dva typy pecí na keramiku: periodické (kovárne) a kontinuálne. Existuje veľa druhov posledne menovaných, ale najbežnejšie sú tunelové a valčekové.

O rôznych chybách

Špecifikom výroby keramických výrobkov je, že v rôznych fázach výroby sa môže vyskytnúť veľké množstvo rôznych chýb. Vyskytujú sa poškodenia črepu, glazúry alebo ozdobného náteru. Čo sa týka defektov v črepe, najčastejšie sa objavujú v štádiu primárneho formovania a počiatočného sušenia.

Niektorá časť výrobnej chyby sa objaví takmer okamžite a škvrny alebo niečo podobné sa objavia až po vypálení. Z dôvodu „rozmarnosti“finálneho produktu vzniká požiadavka prísne kontrolovať čistotu všetkých nástrojov používaných pri výrobe.

Popis základných pojmov

Glazúra je špeciálna tavenina, ktorá sa nanáša na povrch hotového výrobku. Ich hrúbka je 0,12-0,40 mm. Účel glazúr je dosť rôznorodý. Po prvé, povrch dlaždice alebo riadu je pokrytý hustou dekoratívnou vrstvou, ktorá nielen prispieva k príjemnému vzhľadu, ale tiež výrazne zvyšujemechanická pevnosť. Okrem toho povlak poskytuje spoľahlivú ochranu pred fyzikálnymi a chemickými vplyvmi, čo je obzvlášť dôležité pre domáce potreby.

Dekorácia sa vzťahuje na aplikáciu dekoratívnych farieb alebo vzorov. V podmienkach priemyselnej výroby sa často používajú kučeravé pečiatky, pomocou ktorých sa hromadne vyrába rovnaký typ výrobkov. Na nanášanie vzoru na okraje črepníka sa používa pečiatkovací valček. V súlade s tým je poslednými operáciami odstránenie menších defektov, vyleštenie nôh a hrán.

Niekoľko informácií o glazúrach a farbách

Glazúry sa delia na priehľadné a nepriehľadné, sú farebné a úplne bezfarebné. Keramické farby sa používajú na zdobenie takmer všetkých druhov výrobkov z pálenej hliny. Sú založené buď na kovoch alebo ich oxidoch. Pri zahrievaní tvoria stabilné zlúčeniny, ktoré sú nielen krásne, ale aj veľmi odolné. Takáto keramika, ktorej recenzie sú vždy vynikajúce, je už dlho ozdobou mnohých bohatých domov.

Farby sa delia podľa spôsobu nanášania: buď na vrstvu lazúry, alebo pod ňu. Ako viete, v druhom prípade sa farbiaca kompozícia aplikuje priamo na črep. Až potom sa pokryje vrstvou glazúry a výrobok sa vypáli v peci. Ak sa kompozícia nanáša priamo na vrstvu lazúry, fixuje sa pri teplote minimálne 600-850 °C.

Pokiaľ ide o pomocné materiály, používajú sa na výrobu foriem na vypaľovanie a odlievanie.

Podrobnostio výrobe foriem

Na výrobu dostatočne pevných a kvalitných foriem sa používa formovacia omietka. Vyrába sa jemným mletím prášku hemihydrátu síranu vápenatého. Zvláštnosťou takejto sadry je, že po zmiešaní s vodou by sa mala zmeniť na pomerne plastické a elastické cesto. Hlavné ale je, že toto zloženie musí byť presne stanovené, čo zaručuje naozaj kvalitný výpal. Ak z nejakého dôvodu nie je sadra, môže sa použiť karborundový žiaruvzdorný šamot. Môžu sa použiť aj iné žiaruvzdorné materiály.

To je keramika. Ide o materiál, bez ktorého si nemožno predstaviť žiadnu kuchyňu či kúpeľňu. Existuje však aj iná odroda, výrobky z ktorých môžu byť skutočnými dekoráciami do každého domova.

Umelecká keramika

Pojem „umelecké“označuje výrobky zdobené obzvlášť jemným reliéfom alebo štukou. Samozrejme, v skutočnosti neexistujú žiadne iné rozdiely od bežnej keramiky, ale vo výrobnej technológii je veľa jemností. Teraz sa o nich porozprávame.

Počiatočná príprava surovín

Ako ste pochopili, umelecká keramika sa veľmi nelíši od svojich „domácich“náprotivkov, no pri jej výrobe je potrebné byť náročnejší na výber surovín. Všetko je rovnaké ako v predchádzajúcom prípade, ale všetky operácie sa vykonávajú jemnejšie. Okrem toho by sa mal používať iba jemne mletý kaolín (priemer častíc menší ako 2 µm).

Čo to dáva? Tento prístup umožňuje získať oveľa ťažnejší materiálhmoty a tiež minimálne zdvojnásobuje pevnosť sušených produktov. Okrem toho by sa mal odoberať iba jemný kremenný piesok, pretože dramaticky znižuje sedimentáciu hotového výrobku, čo je mimoriadne dôležité pre umeleckú keramiku.

Sušiaca umelecká keramika

Ako sme spomínali v prvej časti článku, sušenie je jedným z najdôležitejších krokov. Ak hovoríme o umeleckej keramike, potom sa toto tvrdenie stáva ešte relevantnejším. Treba si uvedomiť, že javy zmršťovania pri vypaľovaní tenkých výrobkov prebiehajú nerovnomerne, čo môže viesť k veľkým problémom až k poškodeniu celého výrobku. Preto je mimoriadne dôležité zvoliť správny režim ohrevu, aby sa umelecká keramika nezmenila na kopu črepín.

Ak sú výrobky ploché, dôrazne sa odporúča sušiť ich výlučne vo formách. Najprv sa mierne vysušia, kým budúca keramika nezíska požadovanú hustotu a až potom sa môže vybrať a vysušiť na vlhkosť 1-2,5%.

Na realizáciu tohto procesu vo veľkých množstvách sa používajú špeciálne dopravníkové sušičky. V obzvlášť zložitých prípadoch sa sušenie vykonáva v zariadeniach, ktoré pracujú pravidelne. Deje sa tak tak, aby tenká keramika nevyschla a nepraskla. Čas schnutia sa pohybuje od 30 minút do troch hodín.

Takže ste sa naučili, čo je keramika. Ide o jeden z najstarších materiálov, aký kedy ľudstvo vyrobilo. Napriek svojej starobylosti je keramika dodnes veľmi žiadaná.