Обжиг керамики в муфельной печи

Содержание
  1. Особенности муфельных печей для обжига керамики или на что обратить внимание при выборе
  2. Особенности муфельных печей для обжига керамики
  3. Как купить подходящую муфельную печь для керамики
  4. 1. Предельная температура нагрева муфельной печи
  5. 2. Время для достижения заданных температур муфельной печи
  6. 3. Футеровка муфельной печи
  7. 4. Качество нагревательных элементов муфельной печи
  8. 5. Размеры рабочей камеры муфельной печи
  9. Температурный режим обжига керамики этапы обжига
  10. НАГРЕВ
  11. ОСТЫВАНИЕ
  12. Легко изготовить, удобно пользоваться. Муфельная печь для обжига керамики – мечта мастера!
  13. Что необходимо учитывать при выборе готовой муфельной печи?
  14. Обрабатываемые материалы: глина, фарфор, фаянс, камень
  15. Объем изделий
  16. Описание высокотемпературных печей для обжига керамики
  17. Электрические устройства
  18. Газовые печи
  19. Изготовление муфельной электропечи своими руками
  20. Выбор материалов
  21. Подготовка инструментов и оборудования
  22. Пошаговая инструкция
  23. Возможные проблемы и сложности
  24. Правила безопасного использования
  25. Обжиг глины в домашних условиях: особенности, температура и рекомендации. Как обжечь керамику в обычной духовке
  26. Методики изготовления кирпича
  27. Глина и керамические смеси. Свойства глины
  28. Пластичность глины
  29. Температурный интервал обжига глины
  30. Степень усадки глины
  31. Обжиг глины: технология, правила, температурные режимы и виды — ПокупкиСамара
  32. Состав сырья
  33. Подготовка
  34. Такого понятия как «пересушка» глины не существует
  35. Важно:
  36. Технология обжига глины
  37. Виды двухэтапного обжига
  38. Обжигание в один этап
  39. Способы обжига

Особенности муфельных печей для обжига керамики или на что обратить внимание при выборе

Обжиг керамики в муфельной печи

Муфельная печь для керамики применяется для термообработки различных образцов, посуды, сувениров и других изделий. Ее используют не только в гончарных мастерских, но и в стоматологии, прочих отраслях. Электрические муфельные печи отличаются по объему, мощности и способу загрузки. При выборе камеры нужно брать во внимание совокупность всех характеристик оборудования.

В муфельных печах для обжига керамики нагревательные элементы находятся вокруг камеры, выполненной из огнестойких материалов

Особенности муфельных печей для обжига керамики

Муфельные печи для обжига керамики изготавливают из материалов, устойчивых к высоким термическим и механическим нагрузкам. Среди особенностей конструкций можно выделить скрытые нагревательные элементы, воздействующие на камеру с четырех сторон. Основным отличием моделей является тип загрузки:

  • Горизонтальные. Образцы в камеру помещаются спереди.
  • Круговые. Чаще всего загрузка является вертикальной. Поскольку жар в таких моделях распределяется максимально равномерно, они подходят для обжига художественной керамики.
  • Колпаковые. Устройства рассчитаны на габаритные изделия, которые загружаются сверху.

Ремонт муфельных печей требует не только специальных навыков, но и досконального знания особенностей прибора, его технических характеристик.

При необходимости ступенчатой термообработки сырья, с выходом на максимальные показатели за определенный период, стоит выбрать модель с терморегулятором

Как купить подходящую муфельную печь для керамики

Прежде чем купить муфельную печь для керамики, проконсультируйтесь с профильными специалистами. Если такой возможности нет, обратите внимание на следующие параметры оборудования:

1. Предельная температура нагрева муфельной печи

Наиболее востребованы термические показатели для работы с керамикой – 1000-1100 ºC. В стандартных печах максимальное значение достигает 1300 ºC. Для большинства манипуляций с керамикой достаточно средних температур. Возможно, нет необходимости приобретать прибор с высокими предельными показателями.

Минимальная температура нагрева в камере муфельной печи составляет 50 ºC

2. Время для достижения заданных температур муфельной печи

Модели с разной мощностью могут достигать конкретных отметок за определенное количество времени. Узнайте, за какой промежуток оборудование сможет набрать максимальную температуру. Если параметры структуры печи не верны, и подобрана слишком низкая мощность, камера будет слишком долго набирать заданные показатели.

3. Футеровка муфельной печи

Цена муфельной печи для керамики зависит не только от количества опций, но и качества материалов изготовления. Если сырье низкосортное или подобрано не верно, при достижении высоких температур возможно разрушение футеровки. В результате деформации поверхности образуется пыль и мелкие частицы, которые испортят обжигаемые образцы.

В муфельных печах предусмотрены отверстия, выводящие из нагревательных камер влагу и испарения

4. Качество нагревательных элементов муфельной печи

Муфельная печь для керамики, сделанная своими руками может проработать так же долго, как и изготовленная на заводе только в том случае, если установлены надежные нагревательные элементы. Низкокачественные детали достаточно быстро выходят из строя, не выдерживая нагрузок. Это в свою очередь приведет к простою техники и дорогостоящему ремонту.

Для оптимизации работы муфельной печи обжига керамики применяют программаторы, позволяющие задавать различные циклы. Оператору не нужно все время находиться возле оборудования

5. Размеры рабочей камеры муфельной печи

Камера муфельной печи может быть рассчитана на разный объем. При выборе стоит ориентироваться на тип обрабатываемого материала:

  • Фотокерамика – 10 литров.
  • Керамика – 60 литров.
  • Фарфор – 40 литров.

Если печь применяется для обжига серийной продукции, рекомендуется использовать камеры, вместимость которых насчитывает свыше 100 литров.

Камеры из термоволокна подходят для высокотемпературных операций с образцами

Прежде чем купить муфельную печь для обжига керамики необходимо определить спектр задач для оборудования. Только учтя все нюансы можно подобрать оптимальный вариант термоприбора. Специалисты компании «Лабор» помогут вам разобраться во всех особенностях финских и отечественных муфельных печей, чтобы приобрести наиболее подходящую модель. Звоните прямо сейчас!

Источник: https://labor-snol.ru/news/osobennosti-mufelnyh-pechej-dlya-obzhiga-keramiki-ili-na-chto-obratit-vnimanie-pri-vybore

Температурный режим обжига керамики этапы обжига

Обжиг керамики в муфельной печи

Обжиг керамики подразделяется на несколько этапов в зависимости от температуры нагрева печи.

НАГРЕВ

20 — 100
На начальном этапе разогрева происходит удаление влаги из глины или другой керамической массы. Разогрев должен проходить медленно. Самое главное — соблюдать равномерность нагрева. Скорость нагрева определяется толщиной стенок изделия: чем толще стенки, тем медленнее должен быть нагрев.

100 — 200
На этом этапе продолжается процесс удаление влаги из массы все еще продолжается.

Важно помнить, что показания температуры на приборе, как правило, выше температуры самого изделия, особенно в толще или если изделие расположено на толстой подставке, которая поглощает часть тепла. Также начинается усадка глазурей.

В этот промежуток нагрева, поскольку из изделия все еще выпаривается вода, глазурное покрытие подвержено риску растрескивания или фрагментарных сколов. Нагрев должен быть равномерным, так как из люстровых покрытий выделяются летучие органические соединения.

200 — 400
В этом интервале выгорают органические соединения. Хороший приток воздуха особенно необходим, если содержание в массе органических вещество высоко (деколи, люстры, связующее надглазурных красок и мастик).

550 — 600
При разогреве печи до этих температур происходит фазовое превращение кварца, которое характеризуется скачкообразными изменениями внутренней энергии вещества и, соответственно его плотности, а также теплоемкости, сжимаемости и коэффициента термического расширения. Поэтому на стадии охлаждения керамика может потрескаться (т.н. «холодный» треск).

400 — 900
В этом промежутке из глины выделяется химически связанная вода, а также разлагается ряд содержащихся в ней минералов. Также разлагаются хлористые и азотнокислые соли.

600 — 800
При этих температурах начинается расплавление надглазурных покрытий, а также легкоплавких флюсов (свинцовых и других).

750 — 800
В этом интервале, который иногда называют третьим декорирующим обжигом, происходит выгорание сульфидов, а также размягчение поверхности глазури и диффузия красок, золота и т.п.

850 — 950В этом интервале происходит разложение содержащихся в керамической массе мела и/или доломита. Начинается взаимодействия составной части керамической массы — кремнезема — с карбонатом кальция и магния.

Эти процессы сопровождаются выделениями углекислого газа.На этом этапе также заканчиваются все превращения глинистых веществ: прочность черепка обеспечивается за счет спекания самых мелких частиц.

К концу интервала майоликовых глазури, как правило, уже полностью расплавляются.

1000 -1100На этом этапе происходит уплотнение и деформация черепка, начинают размягчатся полевые шпаты.Жидкая фаза появляется как результат интенсивного взаимодействия кремнезема и извести.Также интенсивно разлагаются сульфаты, что сопровождается выделением сернистого газа.

Происходит плавление нефелин-сиенита.

1200 -1250В данном интервале спекаются фаянсовые и беложгущиеся керамические массы.

В расплаве полевого шпата растворяются кремнезем и каолинит.

1280 — 1350В этом температурном интервале иглы муллита пронизывают фарфоровую массу, что после выхода из обжига является основой высокой прочности и термостойкости. Процесс носит название муллитообразования.

Также тонкодисперсный кварц преобразуется в кристобаллит.

1200 — 1420
Этот интервал используется для обжига фарфора. При таких высоких температурах диффузия происходит очень быстро. Также при таких температурах, если обеспечены необходимые окислительно-восстановительные условия обжига, происходят процессы восстановления рыжих оксидов железа в более благородные голубые.

ОСТЫВАНИЕ

1420 — 1000Масса и глазури пребывают в достаточно пластичном состоянии, таким образом изделие охлаждают так быстро, насколько позволяют технические характеристики печи.

Если использовать глазури, склонные к кристаллизации, то медленное охлаждение или выдержка до 10 часов в этом интервале, как правило, приведет к росту кристаллов.

1000 — 700Здесь начинается окисление марганца, низших оксидов меди и прочих металлов, если таковые содержатся в составе, в высшие.

Недостаток кислорода в печи может дать поверхности изделия металлизацию. Если запланировано восстановление, то его нужно производить именно в этом интервале.

Восстановительную среду нужно поддерживать как минимум до 250-300С, а лучше до почти комнатных температур.

900 — 750
Масса (черепок) и глазурь перешли в хрупкое состояние и остывают уже как единое целое. Если КТР не согласованы, то возможны отскок глазури, цек и даже повреждение изделия.

600 — 550
На этом этапе происходит обратное фазовое превращение кварца с резким объемным изменением. Слишком быстрое прохождение этого интервала может вызвать «холодный» треск.

300 — 200
В этом интервале происходит фазовое превращение кристобаллита. Он образовался при температуре 1250 — 1300, если в массе был очень тонкодисперсный кремнезем. Дверь печи не нужно открывать быстро.

250 — 100
В этом интервале продолжается охлаждение. В толстых частях изделий, а также в глубине печи температура гораздо выше, чем в тонких частях и чем показывает измерительный элемент. Изделиям необходимо дать остыть равномерно.

Источник: http://mosgonchar.ru/temperaturnyy-rezhim-obzhiga-keramiki.html

Легко изготовить, удобно пользоваться. Муфельная печь для обжига керамики – мечта мастера!

Обжиг керамики в муфельной печи

Обжиг — процесс воздействия высоких температур на изделия, который меняет физические и химические свойства материалов.

При обжиге происходит испарение воды, химические реакции, растворение, раскристаллизация аморфных минералов. Технология применяется для повышения плотности, прочности изделий и изменения их внешнего вида.

Что необходимо учитывать при выборе готовой муфельной печи?

При выборе заводской муфельной печи учитывают вид и состав обжигаемых изделий. Заводские печи позволяют устанавливать большой диапазон температур и задавать время обжига.

На выбор влияют:

  • вид материалов, подлежащих обжигу;
  • объем изделий для обжига.

Обрабатываемые материалы: глина, фарфор, фаянс, камень

Материалы для обжига в своей основе содержат глины. В муфельных печах обжигают:

  • красную глину (гончарные и декоративные изделия);
  • терракоту (декоративные элементы интерьера, скульптуру, черепицу);
  • шамот (гончарные изделия, декоративные поделки для интерьера);
  • фарфоровые статуэтки, посуду;
  • изделия из каменных масс;
  • фаянсовые изделия.

Обжиг проводится в один, два или в три этапа. Количество этапов увеличивается, если на поверхность изделий наносятся глазурь и роспись.

Красную глину и терракоту обжигают при температуре 900—1100 градусов. Первый (утильный) обжиг ведут при 900—960 градусах. Температура второго (политого) и третьего обжига зависит от характеристик эмали и краски.

Фарфор и каменные массы при первом обжиге нагревают до 800—1000 градусов. Температура второго и третьего обжига в пределах 1250—1420 градусов и зависит от технических параметров красок и глазурей.

Фаянс сначала обрабатывают при температуре 1200—1250 градусов. Температура второго-третьего обжигов — 900—1250 градусов.

Шамотную керамику и гончарные изделия обжигают при температуре 1350—1400 градусов (утильный обжиг). Поливной и декорирующий проводят при температуре от 900 градусов.

Объем изделий

Объем изделий оказывает решающее влияние на выбор готового устройства. В продаже есть модели с фронтальной и верхней загрузкой, объемы их рабочих камер сильно различаются.

Для обжига небольших изделий, выпускаемых малыми сериями, подойдет компактная муфельная электропечь ПМ-8 (производитель ЗАО «Электроприбор», Россия). Размер рабочей камеры — 19х12х30 см, максимальный объем изделий для обжига — 0,0068 куб. м.

Для обжига крупных керамических изделий подойдет муфельная электропечь российского производителя ЗАО «Накал», модель ПК-1000/14. Внутренние размеры муфеля — 160х78х78 см. Камера позволяет обжигать продукцию общим объемом 0,97 куб. м.

Для обжига изделий объемом до 0,064 куб. метра, подойдет муфельная электропечь немецкого производителя Welte, модель WF-35 (внутренний размер муфеля 40х40х40 см).

Фото 1. Муфельная печь WF-35 от производителя Welte (Германия). Видна рабочая камера с нагревательными элементами.

В камеру обычно загружают максимальное количество изделий, чтобы использовать весь рабочий объем муфеля.

Если продукция производятся непостоянно, небольшими сериями, сувениры имеют малые размеры, достаточно приобрести печь с компактной рабочей камерой.

Если изделия большого объема (или мастер создает малые изделия крупными сериями), следует выбрать агрегат с просторной обжиговой камерой.

Справка. При загрузке учитывают коэффициенты линейного расширения каждого вида керамики.

Описание высокотемпературных печей для обжига керамики

Муфельные печи для обжига керамических изделий работают на газе и электричестве. Индукционные печи для этой цели не используют.

Электрические устройства

Электрические печи работают от сети 220 и 380 вольт. Агрегат состоит из следующих элементов:

  • из муфеля (толстостенной камеры из огнеупорного материала);
  • из термостойкой облицовки муфеля;
  • из металлического корпуса;
  • из металлической дверцы с термостойкой изоляцией;
  • из нагревательных элементов;
  • из приборов контроля температуры.

Корпус заводской муфельной печи изготавливают из стали. Мастера-любители нередко используют металлические кожухи электроприборов.

Муфель выкладывают из огнеупорного (шамотного) кирпича. В качестве связующего раствора берут готовую шамотно-песчаную смесь, мертель.

Теплоизолятор (базальтовую минеральную вату, распушенный асбест) набивают между корпусом и муфелем. Хорошими теплоизоляторами являются перлит и вспученный вермикулит.

Нагревательные элементы в этом варианте — спирали из нихрома или фехрали, инфракрасные нагреватели. Важными приборами для установки нужной температуры являются терморегулятор и реле.

Дверца муфельной печи прочно прижимается к корпусу с помощью замка. На ее внутренней стороне крепится слой минеральной ваты и пластина из шамотного кирпича.

Газовые печи

В газовых муфельных печах камера нагревается газом из бытового газового баллона. В качестве нагревателя используется газовая горелка от бытовой плиты или духовки.

Корпус газового муфельного прибора делают металлическим. Он может иметь квадратное или круглое сечение. В качестве корпуса любители используют стальные баки, сварные ящики из листовой стали.

Термостойкая облицовка делается из рулонной базальтовой ваты, вермикулита, асбестового волокна, перлита. Облицовка крепится на керамические крепежные детали, нихромовую проволоку.

Термостойкую облицовку обкладывают огнеупорным шамотным кирпичом. Кладка делается на шамотный раствор или мертель.

Газовая горелка крепится на дне корпуса или сбоку камеры. Она не дает равномерного нагрева, поэтому обжиг ведется в другом муфеле, который вставляется сверху внутрь камеры. В него кладут обжигаемые изделия.

Крышку армируют толстым слоем рыхлого теплоизолятора и шамота. Печные газы выходят наружу через специальные щели или зазоры между крышкой и корпусом.

Изготовление муфельной электропечи своими руками

Перед началом работы выбирают материалы, приборы, электрооборудование. Печь подключается к бытовой электросети.

Выбор материалов

Печь данной модели компактная, ее изготовление не требует особенных материалов и деталей. Для работы понадобятся:

  1. мертель (готовая смесь) — упаковка 5 кг;
  2. листовая сталь толщиной 3 мм (2,2 кв. м);
  3. кирпичи шамотные 16 штук;
  4. вата рулонная минеральная (базальтовая);
  5. трубка из стекловолокна, керамики (диаметр 10 мм, длина —15 см);
  6. стальной прокат уголкового сечения — 3 м;
  7. спираль (фехраль, нихром) для электроплитки (1,6 м);
  8. термопара.

Важно! Материалы и элементы электрической оснастки, бывшие в употреблении, не гарантируют нормальную работу электропечи.

Подготовка инструментов и оборудования

Для кладки муфеля понадобятся инструменты печника (мастерок, шпатель, рулетка). Для работы нужно купить или арендовать оборудование и инструменты:

  • электрическую дрель и сверла;
  • болгарку для резки металла и кирпича, набор дисков;
  • аппарат для дуговой сварки и электроды;
  • линейку, угольник;
  • инструмент электрика (отвертки, пассатижи большие и малые, круглогубцы, бокорезы, кусачки).

Пошаговая инструкция

Перед началом работы замешивают кладочный раствор. Строительство электропечи включает следующие этапы:

  1. Листовую сталь размечают, расчерчивают с помощью карандаша, линейки и угольника, затем болгаркой вырезают детали кожуха и дверки.
  2. Сварочным аппаратом варят кожух.
  3. К кожуху приваривают крепления для дверки. На дверку приваривают замок.
  4. В кирпичах вытачивают бороздки победитовым сверлом (под спираль).
  5. Из уголкового профиля варят каркас (для камеры-муфеля).
  6. В каркасе выкладывают муфель (камеру), скрепляя кирпичи раствором.
  7. Камеру сушат 5—6 суток.
  8. В бороздки осторожно укладывают нагревательную спираль, концы выводят за пределы муфеля через заранее просверленное отверстие.
  9. Спираль в 3—4 местах закрепляют раствором.
  10. Через отверстие внутрь камеры-муфеля вводят термопару, контакты защищают стекловолоконной трубкой.
  11. Места вывода проводов замазывают кладочным раствором.
  12. Камеру сушат 2—4 дня.
  13. К задней стенке корпуса кладут слой минеральной ваты.
  14. В корпус кладут решетчатую подставку на «ножках», на нее — муфель.

Важно!Решетка играет важную роль, благодаря ей тяжелый муфель не будет спрессовывать пористый теплоизолятор.

  1. Зазор между корпусом и шамотной камерой заполняется пористым термоизолятором (минеральной ватой).
  2. К внутренней поверхности дверки крепят пласт пористого термоизолятора, пластины из шамота.
  3. Дверку навешивают на шарниры, подгоняют уплотнители к размерам камеры.

Фото 2. Готовая рабочая камера муфельной печи: металлический кожух, слой изолирующего материала, кирпич со спиралью.

Кирпич необязательно крепить на дверцу. При обжиге его можно ставить прямо в муфель, перед дверцей. Следующий этап монтажа — подключение печи к электрической сети. Для этого понадобятся:

  • терморегулятор;
  • электромагнитный пускатель (реле);
  • клеммники (из термостойкой пластмассы);
  • кожух стальной для щитка;
  • электрические двужильные провода;
  • вилка.

Справка. Технические параметры схемы рассчитываются заранее. Исходя из расчетов, выбирают терморегулятор и реле, параметры нагревателя.

В рассматриваемой электропечи выбран стандартный терморегулятор М-1-К. Прибор позволяет задавать температуру обжига 1250—1350 °C.

Для переключения режимов на лицевой панели прибора есть четыре кнопки. Подключение терморегулятора пошагово описано в документации к прибору.

Терморегулятор, электромагнитный пускатель, клеммник крепятся в коробку-щиток на кронштейны и болты.

Возможные проблемы и сложности

Большой проблемой при строительстве и запуске печи становится неправильно выбранное электрооборудование, нагревательные элементы, параметры спирали.

Это приводит к разрушению нагревательных элементов или спирали. Если у мастера нет опыта расчета электросхем, следует обратиться за помощью к профессиональному электрику.

При кладке муфеля из шамотного кирпича не всегда используется мертель или шамотно-песчаная смесь. Вместо них мастера-любители берут обычную глиняно-песчаную смесь.

В результате уже при холодной сушке в кладке появляются трещины. При первых запусках печи трещины увеличиваются.

Чтобы решить проблему, муфель разбирают и кладут кирпичи на шамотный раствор.

Совет. Для муфельной печи подойдет шамотный кирпич с литерой «Ш». Кирпич с литерой «У» (утилизационный) является менее прочным.

При изготовлении муфельной электропечи не все домашние мастера устанавливают терморегуляторы. Это приводит к перекалу и порче изделий уже при первых пусках. Чтобы решить проблему, следует установить термопару и терморегулятор.

Если для кладки использован старый, бывший в употреблении кирпич, уже при пробных запусках в нем появляются трещины. Камеру придется демонтировать и построить новую.

Ознакомьтесь с видео, в котором подробно показано создание муфельной печи: от чертежа с размерами и пояснениями до готового устройства.

Правила безопасного использования

Муфельную печь для обжига устанавливают на негорючее основание (керамическую плитку, слой кирпича, стальной лист, под который подстелен листовой асбест или плоский шифер).

Если электрическая схема рассчитана на 220 Вольт, прибор нельзя включать в сеть с напряжением 380 Вольт и наоборот.

Электрические печи обязательно заземляют.

К работе с печью нельзя допускать детей, при открывании дверки рядом не должно быть легко воспламеняемых предметов, детей, животных.

Загрузка и выгрузка камеры проводится в закрытой одежде, хлопковых перчатках и защитных очках. Длинные волосы следует убрать под шапку, платок. Нельзя открывать только что отключенное устройство.

Во избежание ожогов нельзя брать горячие изделия из камеры, трогать горячие детали муфеля. На видном месте в мастерской размещают огнетушитель и аптечку.

Источник: https://ogon.guru/stroitelstvo-svoimi-rukami/pech/vidi-pechey/mufelnaya/dlya-obgiga.html

Обжиг глины в домашних условиях: особенности, температура и рекомендации. Как обжечь керамику в обычной духовке

Обжиг керамики в муфельной печи

Чтобы правильно обжечь керамику, важно соблюдать температурный режим в печи. Обжиг проходит в три стадии:

  1. Испарение влаги. Изделия нагреваются до 250 °C и выстаиваются при такой температуре.
  2. Накаливание до 900 °C в закрытой печи. Происходит спекание глины.
  3. Постепенное остывание.

Печи для обжига должны не только развивать необходимую температуру, но и позволять её регулировать. Конструкция должна быть максимально простой, загрузка и выгрузка изделий — лёгкими.

Методики изготовления кирпича

Изготавливать кирпичи можно двумя способами: полусухое и сухое прессование и методом пластического формирования. Разница таких способов не велика и заключается лишь в неодинаковом количестве влаги, заключенной в сырьевой массе.

Второй метод изготовления получил более широкое распространение, но есть тенденция к тому, что полусухое и сухое прессование, со временем может вытеснить метод пластического формирования.

Используя метод пластического формирования можно получить на выходе как полнотелый, так и пустотелый кирпич. Технологии их изготовления практически одинаковы, но для пустотелого кирпича глина готовится более тщательно.

Изготовление кирпича можно разделить на такие этапы:

  • Подготовка сырья.
  • Формирование кирпича-сырца.
  • Предварительная сушка кирпича.
  • Обжиг при высокой температуре.

Каждый технологический этап требует соблюдения определенных требований. Перед тем, как начать обжиг кирпичей, следует тщательно его подготовить: начиная от подготовки сырья и заканчивая естественной сушкой, иначе брака не избежать.

Внимание: Возможен брак и на заключительной, очень важной стадии изготовления кирпича – обжига, если уйти от температурных режимов.

Глина и керамические смеси. Свойства глины

Глина является основой для производства плитки

Она состоит из кислорода, водорода, силикона и аллюминия и при добавлении воды меняет свою структуру, становится более гибкой и вязкой. При удалении воды глина затвердевает и становится жесткой. Очень важно знать, что глина, которую только недавно выкопали из земли, еще не готова для использования в качестве сырья для керамики. Рабочие качества недавно добытой глины оставляют желать лучшего

Основные характеристики глины, которые будут для вас важны это пластичность, температурный интервал обжига и степень усадки.

Пластичность глины

Пластичность позволяет получать сложные формы (такие, как углы ступеней, например)

Если глина слишком пластична, она не будет обладать достаточной прочностью для того, чтобы изготовить из нее изделия крупной формы, она будет разрушаться при высокой температуре. В таком случае, к ней стоит добавить крупнозернистые материалы.

Глина с крупнозернистой структурой будет недостаточно пластичной, она будет разрываться при скручивании и.формовке, из нее невозможно будет получить нужную форму.

Для того чтобы с ней было удобнее работать, добавьте в состав более липкие или более пластичные глины.

Пластичность глины легко определить на глаз, сжимая и раскатывая комок. Можно провести простой тест — слепить из глины колбаску и начать сгибать ее по дуге. Чем меньше радиус дуги, по которому глина сгибается и не трескается, тем более она пластична.

Еще один простой способ определения пластичности — разорвать глиняную колбаску на 2 части. Если концы краев — тонкие и тянутся, как нити — глина пластична. Если концы толстые и сухие, как обрубки, а сама глина рассыпается в руках, она низкопластична.

Гончары называют пластичные глины жирными глинами, а низкопластичные глины- тощими глинами.

Повторим, что ни один из этих видов глин не может быть использован в чистом виде для приготовления плитки, их обязательно нужно будет перемешать для получения материала нужной консистенции.

Температурный интервал обжига глины

Каждый вид керамической глины и каждый добавляемый ингредиент имеет свою специфическую температуру плавления, которая и определяет температуру обжига, необходимую для спекания глины, когда она превращается в керамику.

В состав формулы глиняной массы или рецептуры могут входить несколько различных глин, а также другие неглиняные материалы, которые добавляют с целью получения материала с определенными свойствами, в зависимости от цели использования изделия.

Гончары выделяют легкоплавкие глины (с температурой плавления ниже 1350 градусов), среднеплавкие (температура от 1350 до 1580) и тугоплавкие (температура, как вы догадались, выше 1580 градусов). Чем более пластична глина, тем меньшую температуру обжига она выдерживает. Чтобы увеличить температуру, добавьте к глине шамот или пемзу (с пемзой температура снизится до 800 — 950 градусов).

Степень усадки глины

Ваше изделие изменит свою массу и размеры во время сушки и обжига, по мере того, как из нее испаряется вода. Когда вы собираетесь делать плитку, которая специально предназначена для какого-то ограниченного пространства, вам необходимо как можно больше узнать о степени усадки данной глины.

Самая большая усадка происходит за время обжига, когда уходит химически связанная вода. Далее происходит непрерывный процесс отверждения и сжатия с образованием кристаллов стекла в обжигаемой глине, которые и превращают глиняную массу в керамику. Чем выше температура обжига, тем больше глина дает усадку. Чтобы уменьшить усадку, увеличьте количества шамота в керамической массе.

Источник: https://stroi-mario.ru/ustrojstva/tehnologiya-obzhiga-keramiki.html

Обжиг глины: технология, правила, температурные режимы и виды — ПокупкиСамара

Обжиг керамики в муфельной печи

Глина – податливый материал, благодатная почва для экспериментов и создания различных украшений и творений. Для того, чтобы получившиеся изделия служили как можно дольше и не теряли форму, после сушки необходимо произвести обжиг.

Процесс не из лёгких, он предусматривает следование определённым правилам, учёт множества деталей. Но результат того стоит: изделие будет радовать долгим сроком службы, не деформируется и не разрушится. Данная статья посвящена обжигу изделий из глины.

Об особенностях технологии, её видах, правилах и температурном режиме читайте далее.

Состав сырья

Глина неоднородна, количество примесей в ней варьирует. В зависимости от их процентного содержания, выбирается определённый вид обжига и температурный режим. В природном сырье содержится песок, причём чем его меньше, тем ниже должна быть температура.

В составе не должно быть посторонних камней или воздуха. Ввиду того, что плотность этих элементов отличается от плотности основного материала, температуру они будут переносить по-другому: изменять свои свойства и расширяться с разной скоростью.

В некоторых случаях это может быть чревато взрывом изделия. На цвет натуральной глины влияет наличие в составе определённых элементов. Так, красной она становится из-за высокого содержания меди. Время обжига глины варьируется в зависимости от состава.

Подготовка

Перед началом процедуры изделие необходимо тщательно высушить. Предварительную сушку проводят без участия нагревательных приборов и без попадания на поверхность прямых солнечных лучей.

Лучший вариант – тёмное сухое место, в котором поддерживается средняя комнатная температура. Важно, чтобы просушка прошла равномерно. В противном случае, на поверхности появятся трещины и сколы.

Процесс занимает до недели: в зависимости от объёма получившегося изделия. Если его не досушить, после обжига возможно образование дефектов.

Такого понятия как «пересушка» глины не существует

После подготовки необходимо проверить, не образовались ли на поверхности трещины. Их можно устранить с помощью жидкой глины, однако это не избавит от риска, что в печи изделие деформируется.

Последним этапом подготовки является шлифовка, она доводит изделие до идеального состояния. Основной инструмент – наждачная бумага. С ее помощью устраняются различные неровности, бугорки, отпечатки пальцев.

Важно:

  1. Свойства глины при обжиге изменяются, поэтому после завершения этого процесса изменить форму изделия будет невозможно.
  2. После сушки изделия деформируются, уменьшаются в размере.
  3. Если обжиг глины выполняется дома, помещение обязательно должно проветриваться. Под воздействием температуры выделяются различные органические соединения.

    Некоторые вещества имеют неприятный запах и могут быть токсичными.

Технология обжига глины

Процесс проходит в один или несколько этапов. Наиболее популярная схема – двухэтапная. Она подразумевает два последовательных процесса обжига.

Промежуточный (утильный) этап.В печь попадает изделие без глазури и декора (за исключением ангоба и узоров, выполненных с помощью цветной глины). После процедуры получается так называемый полуфабрикат, утиль. Выбор температурного режима должен быть осуществлён таким образом, чтобы получился баланс двух факторов:

  • изделие успело приобрести некоторую прочность, а все газообразные вещества испарились из состава. Это происходит в результате завершения особых физико-химических процессов;
  • пористость поверхности не должна окончательно устраниться. Материал должен быть способен поглощать некоторое количество влаги, чтобы на него можно было нанести глазурь и узоры.

Политой обжиг(второй этап) проводится после того, как на изделие наносится глазурь и создаётся декор. Температурный режим диктуется требованиями использованных материалов: краски, глазури и других.

Виды двухэтапного обжига

  1. Фарфоровая схема. Основной принцип: температура печи во время второго этапа должна быть выше, чем во время первого. Такая схема позволяет облегчить процесс декорирования после не очень интенсивного первого обжига. Температура обжига глины устанавливается в районе 800-1000°C.

    Если на изделии появляются трещины, их легко выявить по характерному звуку после постукивания и устранить. Покрытие глазурью проходит гораздо проще, по сравнению с одноэтапным вариантом. Основные свойства (прочность, стойкой, влагонепроницаемость) изделие приобретает после декорирования, во время второго этапа.

    Такую технологию используют для фарфора.

  2. Фаянсовая схема. Главный принцип – второй (политой) этап происходит при меньших температурах, чем первый. Используется, если после интенсивного обжига структура материала остается пористой или если глазурь требует низкой температуры.

    Применяется для изделий из фаянса: глина в его составе имеет высокую тугоплавкость. Температурный режим – 1200-1250°C. Второй этап не имеет ограничений по температуре: ее величина диктуется особенностями глазурной и краски.

Последующие этапы проводятся в тех случаях, когда необходимо закрепить декор.

Они менее продолжительные, в отличие от двух предыдущих этапов и проводятся при более низких температурах.

Обжигание в один этап

Преимущества:

  • выгоден с экономической точки зрения;
  • подразумевает использование меньшего количества ресурсов.

Недостатки:

  • более тщательный подход к декорированию: за счёт того, что поверхность недостаточно прочная, необходимо быть осторожней;
  • глазурирование с помощью простого окунания практически исключается. А такой метод считается самым простым и выгодным;
  • для того, чтобы закрепить глазурь, необходимо использовать специальные добавки.

Такой метод подходит в тех случаях, когда:

  • длительное и трудоёмкое декорирование не обязательно;
  • производство предусматривает процент бракованных единиц;
  • глазурь является высокотемпературной и период ее плавления равен периоду спекания глины;
  • если часть глазури возможно нанести с помощью распыления.

Процесс обжига происходит в несколько этапов:

  1. 25-200°C – изделие постепенно и медленно нагревается, вода между слоями испаряется. Этап показательный: в это время можно увидеть, были ли допущены ошибки по время изготовления и предварительной сушки. Если погрешности были, то на поверхности появятся пузыри, неровности, трещины. Важно, чтобы нагревание печи производилось равномерно, не допускался слишком интенсивный или, наоборот, медленный рост температуры. Оптимальная скорость – 70-100°C в час.
  2. 200-400°C – на этом этапе вся вода в слоях должна полностью испариться, а большая часть органических соединений устраниться. Оптимальная скорость роста температуры – 100°C в час. По достижении температуры в 400°C необходимо сделать двадцатиминутный перерыв для того, чтобы все газы удалились, а температура внутри печи стабилизировалась.
  3. До 600°C – происходит выделение воды, которая входит в кристаллическую решётку минералов в составе глины. Скорость подъёма уровня температуры не должна превышать 100°C. После достижения уровня в 600°C следует сделать получасовой перерыв.
  4. 600-800°C – температуру следует поднимать интенсивнее обычного – на 140-150°C в час. Это переходный период, когда старые структуры уже разрушились, а новые ещё не успели образоваться. Материал при такой температуре является наименее прочным.
  5. 800-1000°C – начало процесса спекания и образования керамических соединений. Глинистые минералы больше не разлагаются, а начинают взаимодействовать с другими элементами, образовывать новые связи. Происходит диффузия структур – химический процесс, сопровождающийся выделением газообразных веществ. Скорость обжига не должна выходить за рамки диапазона 75-100°C.
  6. Охлаждение керамики чаще всего происходит естественным путём, после того как печь отключается. Не стоит открывать её, впуская более холодный воздух, – равномерность остывания нарушается.

Способы обжига

  1. Муфельная печь, оснащённая специальным механизмом, который регулирует температуру внутри. Зачастую обладают специальными программами для различных типов обжига.
  2. Костёр/неэлектрическая печь. Изделие стоит поместить в ёмкость с песком, затем в костёр: так эффект резкого нагревания минимизируется.
  3. Обжиг глины в домашних условиях, используя газовую или электрическую печь. Наиболее опасный метод. На сковородку из чугуна необходимо насыпать речной песок, затем поставить необходимое изделие и накрыть его кастрюлей или глиняным горшком. Важно следить за процессом и периодически проветривать помещение.

Если вам необхлодимо гончарное оборудование предлагаем обратиться в интернет-магазин Колокол Мануфактура.

Источник: https://gid.volga.news/492993/article/obzhig-gliny-tehnologiya-pravila-temperaturnye-rezhimy-i-vidy.html

Слесарю
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: