چند روش برای ساخت سرامیک وجود دارد؟

روشهای ساخت سرامیک و شکل دادن به آنها

مهم ترین روشهای ساخت سرامیک و شکل دادن فراورده های سرامیک ظریف را به طور کلی می توان به سه بخش تقسیم نمود: روشهای پلاستیک ، ریخته گری و پرس پودر یا پرس نیمه خشک.

همانطور که مشخص می باشد، نامگذاری این روشهای ساخت سرامیک در حقیقت براساس وضعیت و شرایط فیزیکی مخلوط مواد اولیه (بدنه) در هنگام شکل یافتن، انجام شده است.

هر یک از این روشها دارای ویژگی ها و خصوصیات و یا به عبارت دیگر مزایا و نقاط ضعف خاص خود بوده و به همین دلیل هر روش در شرایط مشخص و در مورد فراورده های بخصوصی می تواند مورد استفاده قرار گیرد. با شهر سفال همراه باشید.

همچنین بخوانید: سرامیک چیست؟

شکل دادن در حالت پلاستیک

نحوه ساخت سرامیک به روش پلاستیک در حقیقت یک روش واحد نبوده و شاید بهتر باشد که از اصطلاح “روشهای پلاستیک” استفاده شود.

همچنان که مشاهده خواهد شد، این روشها على رغم اینکه در یک گروه جای می گیرند تفاوت زیادی با یکدیگر داشته ولی در هر صورت صفت مشترک آنها، وضعیت فیزیکی مواد اولیه (بدنه)، در هنگام شکل دادن است ( خمیر پلاستیک ).

مهم ترین روشهای شکل دادن در حالت پلاستیک که در جهت تولید سرامیک های ظریف کاربرد دارند، عبارتند از: شکل دادن به وسیله دست، شکل دادن به وسیله دست و با استفاده از قالب، چرخکاری، شکل دادن به وسیله دستگاه های جیگر جولى، شكل دادن به وسیله ماشین های گردان، پرس پلاستیک، شکل دادن به وسیله دستگاه های ورزدهنده و بالاخره شکل دادن به روش تراش.

۱_ شکل دادن به وسیله دست

این نحوه ساخت سرامیک یکی از قدیمی ترین روشهای ساخت سرامیک و شکل دادن در صنعت سرامیک است. در این روش از هیچ وسیله ای جز دست انسان برای شکل دادن استفاده نمی شود.

نحوه عمل به طور خلاصه بدین ترتیب است که قطعاتی از خمیر بدنه به شکل رشته ها، صفحات و غیره تهیه شده و به یکدیگر چسبانده می شود. این روش بخصوص جهت تولید قطعات دست ساز هنری بکار می رود.

باید توجه داشت که کاربرد این روش صرفا در چهار چوب تولید کوچک و غیر صنعتی نمی باشد. به عنوان مثال در مقیاس صنعتی، شکل دادن به وسیله دست در مورد ظروف تزئینی با کیفیت بسیار بالا، برای تولید نسخه های اصلی قطعات، برای ساخت قطعات بسیار بزرگ استون ور ( برای مصرف در کارخانجات مختلف ) و نیز برای تولید مقره های بسیار بزرگ فشار قوی ( از جنس پرسلان ) بکار می رود.

و با این همه باید دقت داشت که این مثال ها تماما در چهار چوب تولید سرامیک های ظریف می باشند. ساخت مقره های عظیم فشار قوی به وسیله این روش یادآور این مطلب است که چگونه یک روش و شاید یک هنر بسیار قدیمی و نسبتا ابتدایی، امروزه نیز برای تولید یک فراورده پیچیده و کاملا مدرن مورد استفاده قرار می گیرد.

۲_ شکل دادن بوسیله قالب

بسیاری از مورخین پیدایش هنر سبد سازی را پیش از پیدایش هنر و صنعت سفالگری می دانند. اگر این نظریه صحیح باشد با توجه به نقوش باقیمانده در روی سفال های آن دوران خواهد بود که اولین سفال ها با استفاده از سبد شکل گرفته اند.

به عبارت دیگر سبد به عنوان قالب بکار می رفته است. در این صورت این نتیجه بدست خواهد آمد كه شکل دادن به وسیله دست و با استفاده از قالب قدیمی ترین نحوه ساخت سرامیک بوده و نیز تمام صنعت سرامیک امروز بشر ریشه در قالب گیری دارد.

در روش شکل دادن به وسیله دست و با استفاده از قالب، علاوه بر دست انسان، قالب نیز در شکل دادن فراورده کمک می کند. بدین ترتیب که ورقه ها و یا اشکال دیگری از خمیر، ساخته شده و به داخل قالب به وسیله دست محکم چسبانده شده و فشار داده می شود.

قالب ها در این روش می توانند از جنس های متفاوتی باشند ولی در تولید تجارتی، معمولا از قالب های گچی استفاده می شود، اگر چه این موضوع در تمامی موارد صحیح نیست. این روش نیز مانند روش های دیگر دارای مزایا و نقاط ضعفی است.

مهم ترین مزیت این روش را می توان امکان تولید اشکال یا حجم های نامتقارن دانست. در عین حال سرعت تولید در این روش به نسبت روش قبل (شکل دادن به وسیله دست) بیشتر است.

ولی در هر حال در مقایسه با روشهای دیگر، این روش در مجموع روشی کند محسوب می گردد و به همین دلیل معمولا در مقیاس کوچک تولید کاربرد دارد. به عنوان مثال بسیاری از گلدان های بزرگ و سایر قطعاتی که دارای نقوش برجسته و با اشکال نامتقارن میباشند.

روش شکل دادن به وسیله دست و با استفاده قالب جهت تولید فراورده هایی از جنس استون ور با ابعاد بسیار بزرگ نیز بکار می رود.

۳_ چرخکاری

چرخکارى اصطلاحی است که سفالگران ایرانی به روش خاصی از شکل دادن فراورده نسبت می دهند. در این نحوه ساخت سرامیک برای شکل دادن فراورده ها، از چرخ سفالگری استفاده می شود.

بسیاری از متخصصین، ایرانیان را مخترع و مبتکر این روش شکل دادن می دانند. این روش با توجه به کاربرد وسیعی که در تولید سنتی فراورده های سرامیک داشته و دارد، حتی برای عامه و کسانی که با صنعت سرامیک آشنایی ندارند نیز شناخته شده می باشد.

اولین چرخ های سفالگری به وسیله دست حرکت داده می شدند. اما امروزه چرخ های سفالگری بوسیله برق کار می کنند و حرکت دستگاه به وسیله موتور الکتریکی انجام می شود.

۴_ شکل دادن به وسیله دستگاه های جیگر جولی

این روش هم یکی از روشهای ساخت سرامیک است که از تکامل چرخکاری به وجود آمده و در عین حال مادر روشهای امروزی برای شکل دادن فراورده های مدور و متقارن می باشد.

دستگاه های جیگر و جالی از نظر نحوه عمل اختلاف عمده ای با یکدیگر ندارند چرا که در هرحال خمیر فراورده ها در بین یک تیغه شکل دهنده و یک قالب گچی که در حال چرخ می باشد قرار گرفته و شکل می یابد.

دستگاه جیگر برای ساخت و شکل دادن ظروف تخت و دستگاه جالی برای ساخت و شکل دادن ظروف گود بکار می رود.

۵_ شکل دادن به وسیله ماشین های گردان

روش شکل دادن به وسیله ماشینهای گردان روشی است که به طور عمده از حدود چهار دهه قبل رایج شده و با توجه به مزایا و برتری های آن امروز رایج ترین روشی است که در کارخانجات جهت تولید ظروف خانگی و سرویس های غذاخوری مورد استفاده قرار می گیرد، بنابراین در تولید سرامیکهای ظریف بسیار پراهمیت می باشد.

۶_ شکل دادن به روش پرس پلاستیک

همانطور که از نام این نحوه ساخت سرامیک پیداست در روش پرس پلاستیک، خمیر پلاستیک بدنه به وسیله فشرده شدن در بین دو قالب گچی شکل می گیرد.

عمل فشار دادن خمیر به وسیله یک دستگاه پرس هیدرولیک انجام می شود. خمیر مورد استفاده در دستگاه های پرس معمولا همان خمیری است که در دستگاه های گردان مورد استفاده قرار می گیرد یعنی ورقه و یا برشی از ستون خمیر خارج شده از دستگاه ورزدهنده.

نحوه ساخت سرامیک به روش پرس پلاستیک بطور کلی برای تولید فراورده هایی که دارای تقارن دایره ای نمی باشند مورد استفاده قرار می گیرد.

شاید بتوان مهم ترین نقطه ضعف روش پرس پلاستیک را وجود تنش های ناهمگن در بدنه فراورده دانست که این مورد با پهن کردن ورقه خمیر قبل از قرارگیری در دستگاه پرس می تواند به رفع این عیب کمک کند. که این عمل باعث کاهش سرعت تولید می گردد.

۷_ شکل دادن به وسیله دستگاه های ورزدهنده

مهم ترین مزیت این نحوه ساخت سرامیک، تولید سریع و اقتصادی می باشد. این مزیت عمده باعث شده که علی رغم نقطه ضعف بزرگ این روش، یعنی عدم همگنی کامل خمیر، روش شکل دادن به وسیله دستگاه های ورزدهنده همچنان در تولید بعضی از محصولات سرامیک به عنوان روش عمده تولید مورد استفاده قرار گیرد.

این روش بیشتر برای آن دسته از فراورده هایی که دارای سطح مقطع عرضی یکسان و ثابت دارند مناسب می باشد.

۸_ شکل دادن به روش تراش

در بسیاری از موارد عمل “تراش” فراورده ها و به عبارت دقیق تر عمل تراشیدن قسمت های اضافی به عنوان جزیی از اعمال مرحله پرداخت تلقی می گردد.

چنین تفکر و برداشتی شاید در مورد اکثر فراورده های سرامیک مصداق داشته باشد ولی در بعضی موارد یعنی در شرایطی که شکل اصلی فراورده به وسیله عمل تراش ایجاد می گردد، این موضوع چندان صحیح به نظر نمی رسد. چرا که در این شرایط عمل “تراش” در حقیقت عامل شکل دهنده قطعه می باشد.

شکل دادن به روش ریخته گری دوغاب

در این نحوه ساخت سرامیک، مخلوط مواد اولیه به صورت دوغاب مورد استفاده قرار می گیرد. بدین صورت که ابتدا دوغاب بدنه به داخل قالب های گچی ریخته می شود.

بعد از مدت زمان مشخصی، در نتیجه واکنش های متقابل بین دوغاب و قالب گچی، لایه ای در محل تماس دوغاب و قالب ایجاد می شود. قطر لایه ایجاد شده بستگی به زمان توقف دوغاب در قالب دارد، بعد از گذشت مدت زمان موردنظر دوغاب اضافی موجود در قالب تخلیه می گردد.

سپس قالب و فراورده شکل یافته در آن برای مدتی به حال خود گذارده شده تا لایه ایجاد شده تا حدودی خشک گردد و نتیجتا کوچکتر شود. بعد از این مرحله قطعه شکل یافته به راحتی از قالب جدا شده و می توان آن را از داخل قالب گچی خارج نمود.

روش ریخته گری نیز مانند دیگر روشهای ساخت سرامیک دارای مزایا و نقاط ضعف خاصی می باشد. مهم ترین مزایای این روش را می توان امکان ساخت شکل های پیچیده و نیز عدم وجود تنش در فراورده ها دانست.

سرعت تولید کم، عمر نسبتا کوتاه قالب های گچی و نیز وجود مشکلات خاص این روش مانند مشکل سوراخ های سنجاقی و غیره مهم ترین نقاط ضعف این روش هستند.

در چهارچوب سرامیک های ظریف مهم ترین کاربرد روش ریخته گیری در تولید فراورده های بهداشتی می باشد. اگرچه این روش در تولید ظروف خانگی نیز وسیعا مورد استفاده قرار می گیرد.

بیشتر بدانید: طرز تهیه دوغاب ریخته گری

گچ و قالب های گچی

در صنعت سرامیک گچ بطور کلی برای چهار منظور مختلف کاربرد دارد:

1. جهت ساخت قالب هایی که در شکل دادن قطعات به روش ریخته گری مورد استفاده قرار می گبرند، قالب های ریخته گری به طور نسبی باید دارای تخلخل بیشتری باشند. 
2. جهت سخت قالب هایی که در دیگر روشهای ساخت سرامیک (به عنوان مثال در شکل دادن با استفاده از دستگاه های جیگر و یا دستگاه های گردان) مورد استفاده قرار می گیرند. این قالبها در مقایسه با قالبهای ریخته گری دارای تخلخل کمتری می باشند.
3. جهت ساخت مدل ها، برای این منظور در عین حال که تراکم و استحکام زیاد گچ مورد نیاز می باشد، سهولت در عمل تراشیدن گچ نیز مورد توجه است.
4. جهت ساخت قالب های اصلی و مادر این قالب ها باید دارای تراکم و استحکام مناسبی بوده و بنابراین مقدار تخلخل باید در کمترین حد ممکن باشد.

بیشتر بدانید: نحوه ساخت قالب گچی ریخته گری

محیط ریخته گری دوغاب

چند نکته درمورد محیط یا سالنی که در آن عمل ریخته گری انجام می شود وجود دارد، دمای سالن باید بین ۲۵ تا ۳۲ درجه سانتی گراد باشد، رطوبت سالن هم باید بین ۱۵ تا ۲۵ درجه سانتی گراد باشد.

به روی میزی که قالب های گچی روی آن قرار دارند بهتر است مشبک های چوبی قرار دهید به این دلیل که میله های آهنی باعث می شود قالب دیرتر خشک شود و فرسودگی ایجاد شود.

بهتر است از قالب های گچی در روز یکبار استفاده شود ولی اگر بیشتر استفاده شد باید قالب موردنظر کاملا خشک شود، وقتی قالب خیس باشد و ریخته گری انجام می شود بعد از پخت محصول مشکلاتی مثل شره شدن لعاب، پوسیدگی و غیره ایجاد می شود.

وقتی در قالب های گچی حالت خوردگی و سوراخ های ریز بوجود آمد باید آن را از خط تولید خارج کنید.