毕翼飞 毕 南海 Bi Yifei, Bi Nanhai
1、河北科技师范学院 河北 秦皇岛 066004
2、唐山海格雷骨质瓷有限公司 河北 唐山 063020
陶瓷制品是与人们生活密切相关的一种生活资料。在现代经济社会的发展时期,大多数陶瓷制品都是经过陶瓷厂规模化生产出来的。注浆工艺是陶瓷厂规模化生产普遍使用的一种成型方法。本文针对陶瓷注浆生产工艺中所出现的各种问题,加以具体剖析和解读,借此给予陶瓷行业注浆从业人员适当的启发与借鉴。
陶瓷器物造型设计要在美观实用的前提下,最大程度的满足制模,成型、烧成等陶瓷生产工艺的要求。规模化生产所使用的注浆成型方法对器物形制的要求更是严格。我们要充分了解注浆工艺的局限性,在其技术指标允许的范围内进行新产品的开发和创作。
回顾多年陶瓷造型设计的过往,笔者对陶瓷造型设计理念有着刻骨铭心的记忆。概括起来即:陶瓷器物造型设计没有纯粹的直线,也不应有柔软的弧线。这是因为在成型及烧制过程中,器物坯体所要承受的重力变化是巨大的。任何的直线和直角都会使坯体产生各种各样的偏差,使制品的最终效果远远偏离设计者的初衷。
为适应注浆工艺特性的要求,陶瓷器物的主体一定要设计肩部和留有子口,且肩部还要预留出一定的高度,以利给坯体在注浆脱模后和烧制过程中的塌陷留出适当的空间。器物的口沿及底部不可出现锐角,因为注浆过程中的颗粒排列因素容易使其尖锐的部位开裂,也会使尖锐的坯体底部在托板上收缩时发生崩边的现象。
需要使用注浆工艺方法成型的器物,应注意主体的流畅性。整体切忌出现连续的起伏和转折,特别是不要有角度过大的连续横线。因为坯体在摺浆后干燥收缩的过程中,会因模具的阻挡而产生开裂。
我们在器物主体设置下凹的横线和纹样时,应注意纹样的位置和凹线的宽度。一般不适宜在注浆的器物上设置通体(360度)下凹纹样,因为注浆生产多采用两瓣模具,而两瓣模具是不可能完整的开启整体带有下凹纹样坯体的。因为下凹的纹样会在坯体收缩时使坯体开裂。而过细的纹样也会在坯体收缩时折断,脱落在下凹的模具中,使器物坯体面目全非。
注浆工艺是陶瓷生产中普遍使用的一种工艺方法。注浆工艺主要是通过石膏模具来进行的,其整套模具各瓣石膏的比例、干湿程度及厚度对注浆工艺的影响很大。
我们在创作陶瓷新产品时,在制作石膏原胎后,大都是先翻制一套实验模具,然后再用这套模具使用注浆方法灌注坯体。
但是,各瓣模具在翻制过程中需要使用脱模剂,这些包裹在模具外层的脱模剂在注浆时则成了阻碍各瓣模具间吸收水分的障碍。使那些较小的模具(如壶口、壶底模具)在注浆过程中因水分提前饱而停止吸收水分,就是把模具内的泥浆倾倒出去以后,这个部位的泥坯也较难和其它部位的泥坯一起脱模,以致在打开模具时造成此部位坯体的粘连而产生废品,所以,在保证坯体不开裂的前提下,应适当延长坯体开模的时间。
还有,翻制第一套模具时,各瓣模具使用石膏较少,一般会采用随手添加的方法,不会太注意各瓣模具所使用一致的比例。而正是这种疏忽大意,会给后道注浆工序带来麻烦。
一般来讲,模具的厚度是依照器物造型原胎的体积制定的。体积较大的原胎(如壶体、瓶体等),需要较厚的模型器壁,以保证在注浆时能够有效吸附模具腔体泥浆中的水分。而较小的原胎(如:器物的盖钮、壶嘴、壶柄等)就可以制作较小的模具。但也不要为了节约石膏而把模具制作的太小,那样会使模具在注浆吸收水分时将其浸湿,影响下一步的工作。
器物坯体厚度是一个值得关注的问题,因位它关系到产品最终质量的优劣。一般认为,大件制品坯体可适当厚一些,小件产品坯体可以薄一些。可是,在具体的操作中,究竟应该怎么掌握它呢?
因为坯体厚度与石膏模具有着千丝万缕的关系,所以我们要把这二者联系起来进行分析。石膏与水混合的比例决定模具在注浆时吃浆的速度。石膏比例较大些,模具的密度也较大,其吃浆的速度会较慢;石膏的比例较小,模具的密度也较小,吃浆的速度会较快。
所以在翻制模具时要根据器物的种类,有选择的调制石膏模具中石膏与水混合的比例,使其在注浆时达到与器物体积恰如其分的吸水时限,以确保坯体厚度的合理与适度。
我们现在所生产制作的注浆制品,多以茶具、咖啡具为主。茶壶坯体的厚度约为3CM左右。如果太厚,除了浪费原料还要减缓坯体干燥的时间,更直接影响了陶瓷器物的轻盈和透明度。
如果坯体太薄,其强度就会减小,极易在生产过程中造成破损,还容易使其在烧制过程中产生变形。
脱模剂是翻制模型时使用的一种材料,其特点是有效的隔离相邻的石膏模型。但是,其使用方法的得当与否,则是决定注浆流程是否顺畅的关键。
我们在翻制石膏模型往石膏模具上涂抹脱模剂时,需要耐心细致。不要把脱模剂刷到注浆坯体的工作面上。而且每次向原胎主体涂抹完脱模剂,都要用细纱布轻轻地擦拭。还要把擦拭过的细纱布用清水漂净,以免原胎上残存的脱模剂渗透到模型上,对坯体吸浆产生影响。
由于陶瓷注浆原料性能决定,注浆工艺对操作现场的温度有相当严格的要求。骨质瓷是高档瓷种,其泥浆的颗粒细度均在180目以上。所以,其适用温度的范围较低,一般须在摄氏25度以上,最好是30度为佳。操作现场温度过低,坯体不易脱模,还会使泥浆粘连在模具上,很难清理。温度过高,除了浪费能源以外,现场操作人员也会很不舒服,得不偿失。
有些壶体的设计为嘴把连体,它除了具有嘴把与壶体线形连贯流畅,不需要粘嘴粘把等优点外,也存在着一些缺憾。因为,这种方法不但模型制作有一定的问题(整体的把手形制在石膏膨胀后会增加模型开启的难度)。注浆时,由于模型内整体空间的转折过多(特别是把手封闭的空间),容易使坯体在干燥收缩的过程中产生开裂。
解决连体注浆问题的方法:
1.在设计制作造型原胎时要兼顾造型的美感与注浆工艺开模的便捷性。
2、在注浆工艺操作时,在不影响坯体形制完好的前提下,要适当提前开启模具的时间。
注浆工艺是陶瓷生产工艺的重要流程,其主要由人工来操作(压力注浆和管道注浆只是作为人工操作的辅助)。
1、旋转注浆的必要性
旋转注浆是指在模具旋转状态下进行注浆,它可使泥浆在离心力作用下紧靠模型内壁而形成致密的坯体,可减少坯体的气泡,亦可提高吸浆的速度。
2、连续注浆的必要性
注浆要一次性连续进行,如果中断注浆,会在下次注浆时因模具已经对前次模具中的泥浆吸水而造成连接处出现明显的痕迹。
3、缓慢注浆的必要性
注浆要缓慢进行。特别是带有子口的壶、罐类产品注浆时,在注入模具的泥浆临近口沿时更要缓慢进行,以免因模具口部的空气排出不畅而产生气泡。
通常,陶瓷器物造型只有一个最大直径。我们在使用注浆成型方法取坯时,因坯体在摺浆后已经在模具内收缩,只须将底模托起便可以将坯体从模具中取出。但如遇带有两个以上转折的特殊器型时,光是把底模托起已经不能使坯体顺利脱模,因为具有多个转折的坯体收缩后会因模具的限制而阻碍脱模。而取坯早了,坯体会因太软产生变形,取坯晚了,又会造成裂坯。所以,采用准确的取坯方法是十分重要的。
1、不能采用横向取坯的方法
因为具有多个转折的器型,其转折部位的直径肯定要小于突出部位的。我们采用横向取坯方法取坯时,两只手把持坯体两端往上抬升的过程,势必会因重力作用使坯体的转折部位变形,那样就会造成坯体的残损,以至报废。
2、可以采用立式取坯的方法
采用立式取坯方法时,坯体各转折部位的下部会因下垂而贴紧模具。此时,光是托起底模已经不能够轻易取下坯体,因为下面外凸形体的上部顶在模具底部,造成坯体连续两个转折不能一起脱离模具。我们要在托起底模的同时,另一只手把上部外凸形体坯体的底部轻轻托起,只有这样才能保证此类器物坯体顺利脱模。
1、注浆口的处置
单面注浆需要在胎体模具上方预留适当的续浆空间,俗称注浆口。注浆口与器物主体链接的地方要有明显的印记,但不要出现较大的转折,否则在坯体成型以后开模和割除注浆口时会造成麻烦。割除注浆口的时机要掌控好,太早会影响坯体的规整度,太晚则会使坯体破损。割除注浆口以后,要及时用毛笔在断口处刷上少许清水,以避免坯体在干燥过程中发生开裂。
2、特殊体量制品的注浆
陶瓷注浆工艺的适应范围较广,无论器物体量大小,均可以使用此种方法生产坯体。
但是,在实施注浆工艺具体操作时,要针对器物体量做出相应的处置。
体量较小的器物注浆口也小,注浆时间长了会堵死注浆口,造成废品。我们可以用漆片涂抹在注浆口内部,使其产生一个不吸水的隔离层,就可以避免堵死注浆口的现象发生。
体量较大的器物注浆时相应注意的问题较多,一是要捆扎紧模具,以避免注浆后因模具内浆水压力过大而漏浆。最好要用铁丝和收缩较小的绳索捆扎,不要用尼龙绳和橡胶皮筋等弹性较大的绳索捆扎。二是要注意连续注浆。因为大型器物体量较大,最好使用管道注浆,否则就要准备好充足的泥浆,连续不断的注入模具内,以保证器物坯体的质量。三是要采用放浆方法。因大型器物模具内泥浆较多、重量较大,不宜摺浆。所以只能采取底部放浆的方法。放浆时的速度要缓慢,这样就会因泥浆在模具内所停留的时间不同而使坯体产生上薄下厚的状态,这对器物在烧制过程中防止变形有非常好的作用。四是放浆口的处理。模具内的浆水放光以后,放浆口处会随着坯体的逐步干燥而产生开裂。所以,我们要在适当的时候用泥片在器物内部堵上这个放浆口。
陶瓷制品的造型多种多样。采用注浆工艺的陶瓷制品,大多具有各式的附件。茶壶有嘴、有把手,罐子有系,花瓶有耳,盖顶有钮。粘接附件是采用注浆方法制作器物坯体的一个流程。
粘接附件时,应先行用附件坯体在主体粘接的部位比对一番,确认后再进行粘接。否则,把附件抹上泥浆粘在主体后即很难再分离。附件未能粘接在准确位置也无法更改,只有将附件损毁后再另外粘接一个新的附件坯体。
粘接附件时,要等附件稍干挺一些再行粘接。因为,需要粘接的附件一般都和器物主体有两个粘接点。当我们手持附件时,只能用手指捏住附件的极小部分,而此时的附件如果尚未挺括,那它的两端势必会因重力而发生下垂,进而使整个附件都出现变形,
粘接空心的附件时,应在修坯时在其不明显的地方扎一个孔洞,以避免烧制时附件内部的气体膨胀而开裂。此空洞不应太小,以免在施釉时被釉水堵死而失去作用。
我们在使用注浆方法生产大件产品时,在坯体干燥过程中往往会出现口部干燥尚好,而底部开裂的现象。为防止此种现象的发生,我们可在坯体底部垫上数张宣纸,待坯体稍干后使用数根橡皮筋勒在坯体的下部,即可有效的防止坯体开裂。但要掌握好橡皮筋的松紧度,就是要使器底跟着橡皮筋的弹力逐渐内收,不应由于橡皮筋勒的过紧而损坏坯体。
为防止大件坯体在干燥过程中开裂的问题,我们除了加大泥浆中原料的颗粒以外,还可以往泥浆中掺入一些细碎的尼龙纤维(这有些像我们在脱坯时往泥中加入稻草的做法),即可有效的防止坯体的开裂。
当坯体与模具脱离以后,要及时将其从模具中取出,用双手轻轻托放到附有棉织物的板条上。否则,坯体在模具中收缩时会因受到形体起伏和转折的阻碍而开裂。
虽然,模具的内壁是光挺的。但因泥浆的特性和工人注浆手法的不同,会使脱模后的坯体上留有毛刺、气孔等诸多的瑕疵。还会有因模具缝隙而留下凸起的模型线(模具用的次数越多模型线就越明显)。所以,修坯是解决坯体器表各种问题的唯一方法。
修坯工艺是事关陶瓷器物质量的重要环节,其主要方法有两种:一是修半干坯,二是修干坯。
修半干坯的优点是:坯体尚未干透,比较容易擦拭,且不会产生粉尘。缺点是:坯体尚未干透,强度有限,且不好把持,容易破碎或变形。
修干坯的优点是:工人可合理安排工作进度,不受坯体干燥速度的催促。且坯体已干透,利于把持。缺点是:需先用刀具在坯体凸起的点或线上进行刮削,刮削前须在凸起部位刷适当的水分,否则会在刮削时产生粉尘,还会使凸起部分在刮削过程中产生凹陷。
修坯的方法是:用细棉纱布(或海绵)将坯体表层凸起的模型线和凹痕擦拭平滑。遇有气孔时,需用与坯体相同的材料将其填充后再行擦拭,直至坯体表面光洁平滑为止。
修坯需要注意的问题有:手法要轻盈,要照顾到整体面积的效果,不要把器表弄成局部的凹陷。修干坯时,要注意手掌把持坯体的力量,不要因用力过大而使坯体破损。
坯体修好以后,要将口部磨制平整。磨坯最好使用呢子布或是较廉价的地毡。磨坯时用力要轻柔,要旋转进行。批量产品要注意保持其规格的一致性。
陶瓷注浆工艺是陶瓷生产领域重要的工艺流程。在日常工作实践中,笔者总结出多种针对性方法,解决了诸多的难点和问题,有效的提高了生产效率,极大地提升了产品质量。
(一)、陶瓷器物造型要针对注浆工艺特性和限制,设计出美观实用适合注浆工艺特定要求的形制来。
(二)、注浆工艺所使用的石膏模具有其特殊性和适应性。其致密度、厚度和特殊处理的技法,对注浆工艺的实施效果具有重要的影响。
(三)、注浆工艺实施现场的温度对产品质量有着绝对的影响。
(四)、注浆工艺特殊的技术方法和手段是解决其质量问题的重要措施。
(五)、附件粘接是注浆工艺制坯过程中不可忽视的重要一环。
(六)、大件器物坯体的维护需要采取一些特殊的方法。
(七)、修坯方式方法是注浆工艺最后环节应予注重的一项流程。
陶瓷器物是涉及到千家万户生活品质的重要制品。是反映人类现代经济社会科技、工业、文化水准的一个窗口。我们要珍视这个创造和生产陶瓷制品的机会,为传承和发展中华陶瓷文化贡献出我们的智慧和力量。
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