石膏模的工作過程
石膏模由于能使坯體脫水、成型和硬化,被廣泛應(yīng)用為衛(wèi)生陶瓷注漿成型模具。新石膏模經(jīng)過充分干燥后,一般含水率控制在 6%-8%為宜。
注漿成型的產(chǎn)品,是泥漿澆注在石膏模具中成型所得。之所以采用注漿成型是因為坯料中的粘土,通過加入少量的水和少量的電解質(zhì)解膠,就可以得到較為稀釋且流動性好的泥漿,石膏模能夠吸出泥漿中部分水分,通過控制吸漿時間可使泥漿在模壁上形成一定厚度的坯體,同時石膏模吸漿面形狀及尺寸決定泥坯的外形。因此石膏模的物理性能,如吸水率、氣孔率對于注漿成型的衛(wèi)生陶瓷坯體影響較大。如果石膏模的內(nèi)部氣孔分布不均勻,那么在注漿過程中各部分的吸水量就不同,于是在相同吸漿時間里,形成坯體厚度就不相同,以致在干燥過程中容易形成應(yīng)力集中,產(chǎn)生龜裂和變形。
只有制造優(yōu)質(zhì)的石膏模才能保持良好的工作狀態(tài)。要確定合理的模具干燥制度,干燥溫度應(yīng)控制在 55℃以內(nèi), 以免溫度過高使二水石膏脫水而粉化, 最終模具濕度控制在6%-8%為好。
石膏模在使用中的變化
石膏模是多孔性微溶物體,注漿成型用的泥漿,為了使其有良好的穩(wěn)定性和流動性都加有電解質(zhì)。 衛(wèi)生陶瓷行業(yè)常用的是 Na2SiO3 和 Na2CO3 , 這兩種電解質(zhì)在模具表面和內(nèi)部易發(fā)生化學(xué)反應(yīng):
Na2SiO3+CaSO4=Na2SO4+CaSiO3
Na2CO3+CaSO4=Na2SO4+CaCO3
可見泥漿中的電解質(zhì)和石膏模中的硫酸鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),慢慢溶蝕石膏晶體,破壞原有石膏晶體結(jié)構(gòu),而生成的難溶 CaCO3 、CaSiO3 則慢慢沉積在石膏模內(nèi),阻塞石膏的毛細(xì)孔。另外,化學(xué)反應(yīng)都有生成硫酸鈉物質(zhì)。這種硫酸鈉依干燥條件的不同,或是積存于石膏模內(nèi),或是析出模具外壁。若硫酸鈉在模具內(nèi)積存多了,并結(jié)晶化,其產(chǎn)生的應(yīng)力可導(dǎo)致模具膨脹并開裂。而生產(chǎn)中經(jīng)??梢娔>弑砻嫔祥L出黃色、可溶性堿毛,其為遷移到模具外壁析晶長大的硫酸鈉晶須。 上述現(xiàn)象表明模具的溶蝕效應(yīng)更多地是受陶瓷泥漿的影響,從延長石膏模使用壽命方面來說,應(yīng)將電解質(zhì)的用量控制在最小限度 。模具被溶蝕的情況通常有三種: 化學(xué)腐蝕和機械磨損; 溶解磨損; 溶解引起的孔洞。隨著模具重復(fù)使用,這些物理化學(xué)腐蝕現(xiàn)象逐漸加深,最終導(dǎo)致模具報廢 。
若能有效降低石膏的物理溶蝕及化學(xué)溶蝕, 那么進(jìn)一步提高石膏模使用壽命將有很大的空間。