فرآوری سرامیک برای تولید محصولات تجاری استفاده می شود که از نظر اندازه، شکل، جزئیات، پیچیدگی و ترکیب مواد، ساختار و هزینه بسیار متنوع هستند.هدف از پردازش سرامیک در یک علم کاربردی، نتیجه طبیعی افزایش توانایی در پالایش، توسعه و مشخص کردن مواد سرامیکی است.
سرامیک ها معمولاً با اعمال گرما بر روی خاک رس فرآوری شده و سایر مواد خام طبیعی برای تشکیل یک محصول سفت و سخت تولید می شوند. محصولات سرامیکی که از سنگ‌ها و کانی‌های طبیعی به‌عنوان ماده اولیه استفاده می‌کنند، باید برای کنترل خلوص، اندازه ذرات، توزیع اندازه ذرات و ناهمگنی، تحت پردازش خاصی قرار گیرند. این ویژگی ها نقش مهمی در خواص نهایی سرامیک دارند. پودرهای آماده شده شیمیایی نیز به عنوان مواد اولیه برای برخی از محصولات سرامیکی استفاده می شود. این مواد مصنوعی را می توان برای تولید پودرهایی با ترکیبات شیمیایی دقیق و اندازه ذرات کنترل کرد.
برای خرید باکیفیت ترین دستگاه فیلترپرس همین حالا کلیک کنید.
مرحله بعدی این است که ذرات سرامیکی را به شکل دلخواه در آورید. این امر با افزودن آب و یا مواد افزودنی مانند بایندرها و به دنبال آن فرآیند شکل دهی انجام می شود. برخی از رایج‌ترین روش‌های شکل‌دهی برای سرامیک‌ها عبارتند از: اکستروژن، ریخته‌گری لغزشی، پرس، ریخته‌گری نواری و قالب‌گیری تزریقی. پس از تشکیل ذرات، این سرامیک های “سبز” تحت یک عملیات حرارتی (به نام پخت یا تف جوشی) قرار می گیرند تا محصولی سفت و سخت تولید کنند. برخی از محصولات سرامیکی مانند عایق های الکتریکی، ظروف غذاخوری و کاشی ممکن است تحت فرآیند لعاب کاری قرار گیرند. برخی از سرامیک‌ها برای کاربردهای پیشرفته ممکن است تحت یک مرحله ماشینکاری و یا پرداخت قرار بگیرند تا معیارهای طراحی مهندسی خاصی را برآورده کنند.
۹ مرحله پردازش سرامیک
سرامیک چیست؟
سرامیک ها را می توان به عنوان دسته ای از جامدات غیرآلی و غیرفلزی تعریف کرد که برای استفاده در تولید در معرض دماهای بالا قرار می گیرند. “سرامیک سنتی” به محصولات سرامیکی اطلاق می شود که از خاک رس تصفیه نشده و ترکیبی از خاک رس تصفیه شده و مواد معدنی غیر پلاستیکی پودری یا دانه بندی شده، یعنی سفال، ظروف سنگی و ظروف چینی تولید می شود. ظروف چینی برای ایجاد این محصولات نهایی، ماده سرامیکی باید فرآیند تولید سنتی را طی کند.
مراحل تولید سرامیک به شرح زیر است:
مرحله ۱ (تهیه ی مواد خام)
تهیه مواد اولیه اولین گام در تولید سرامیک است. مواد اولیه حمل و نقل و در کارخانه تولید ذخیره می شود. سرامیک ها از مواد خاک رس نسبتا ناخالص استخراج شده از منابع طبیعی تا پودرهای بسیار خالص که از طریق سنتز شیمیایی ایجاد می شوند ساخته می شوند. آنها از سیلیس، ماسه، کوارتز، فلدسپات و آلومینوسیلیکات تولید می شوند. این مواد اولیه خواص سرامیکی مانند مقاومت در برابر سایش و مقاومت الکتریکی را افزایش می دهند.
مرحله ۲ (بهره مندی)
پس از تهیه مواد اولیه، بهره‌وری مرحله بعدی در تولید سرامیک است. پودرهای سرامیکی سنتز شده شیمیایی نیز نیاز به فرآوری دارند.این مرحله بر تکنیک های مورد استفاده برای پالایش مواد خام طبیعی در دسترس تمرکز دارد.
برخی از فرآیندهای اساسی سودمندی عبارتند از:
- خرد کردن
- تطهیر
- سایز بندی
- طبقه بندی
- کلسیناسیون
- پراکندگی مایع
- دانه بندی
قبل از انتقال به یک مرکز تولید سرامیک، مواد خام طبیعی غالباً در محل استخراج یا یک مرکز فرآوری میانی مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرند. این فرآیندها به از بین بردن ناخالصی های نامطلوب کمک می کند و از تامین پایدار مواد خام با خلوص مورد نیاز اطمینان حاصل می کند.
برای مشاوره و راهنمای خرید با کیفیت ترین دستگاه فیلترپرس با کارشناسان پلی آب صفا تماس بگیرید.
مرحله ۳ (مخلوط کردن)
مخلوط کردن برای ترکیب اجزای پودر سرامیکی برای ایجاد یک ماده یکنواخت تر برای شکل دهی شیمیایی و فیزیکی استفاده می شود. مواد سرامیکی اغلب در کارخانه های پاگ مخلوط می شوند.
در طول مرحله اختلاط، مخلوط سرامیکی ممکن است دارای چندین کمک پردازش باشد. چسباننده ها و پلاستیک سازها پودر و پلاستیک خشک می سازند. دفلوکولانت ها، سورفکتانت ها و عوامل ضد کف به فرآوری دوغاب اضافه می شوند تا فرآیند را تسهیل کنند. برای پردازش پلاستیک و دوغاب از مایعات نیز استفاده می شود.
انواع مختلفی از سرامیک ها وجود دارد، اما یک نمونه آن ریخته گری لغزشی است. در اینجا، یک قالب گچی با لغزش یا خاک رس مایع پر می شود. آب از دیواره‌های قالب گچی بیرون کشیده می‌شود و لایه‌ای از خاک رس جامد درون آن باقی می‌ماند. خاک رس سفت را می توان پس از خشک شدن جدا کرد.
بسیاری از تکنیک های فرم دهی دیگر نیز در فرآیند تولید سرامیک مورد استفاده قرار می گیرند.
این تکنیک ها شامل:
- پرس خشک
- پرس ایزواستاتیک
- ریخته گری نوار
- ریخته گری لغزنده
- ریخته گری ژل
- اکستروژن
- قالب گیری تزریقی
این تکنیک‌ها بر مواد افزودنی ارگانیک به مخلوط سرامیکی تکیه می‌کنند تا مواد را به شکل دلخواه درآورند. تکنیک فرم دهی خاص به نوع ساخت و کاربرد محصول سرامیکی بستگی دارد.
مرحله ۴ (سرامیک ماشین کاری سبز)
ماشین کاری سبز به فرآیند شکل دادن به یک قطعه سرامیکی در حالی که هنوز در حالت “سبز” یا پخته نشده است، اطلاق می شود. فرآیند ماشین کاری سبز، تکنیک های گیره و جابجایی مناسب برای سرامیک ها و استفاده از مواد برش فوق سخت و با کارایی بالا را پوشش می دهد. ماشینکاری سبز امکان ایجاد اشکال و ویژگی‌های پیچیده را فراهم میکند که ممکن است با استفاده از تکنیک‌های شکل‌دهی سنتی امکان‌پذیر نباشد. همچنین امکان تحمل بیشتر و دقت بالاتر در محصول نهایی را فراهم می کند. پس از ماشین کاری سبز، قسمت سرامیکی خشک و پخته می شود تا خواص نهایی خود را به دست آورد.
مرحله ۵ (خشک کردن)
خشک کردن برای حذف آب اضافه شده به خاک رس در مرحله شکل دهی استفاده می شود. این آب باید قبل از پخت یا تف جوشی قسمت سرامیکی خارج شود. فرآیند خشک کردن باید به دقت کنترل شود تا اطمینان حاصل شود که قسمت سرامیکی به طور یکنواخت و با سرعتی خشک می شود که از ترک و سایر عیوب جلوگیری می کند.
سرعت خشک شدن بستگی به ویژگی های مواد، متغیرهای پردازش و سایر عواملی دارد که بر نرخ مهاجرت آب و بخار از نواحی داخلی تشکیل شده به اتمسفر خشک کردن تأثیر می گذارد.
بسیاری از انواع خشک کن در فرآیند تولید سرامیک استفاده می شود، از جمله:
- اسپری خشک کن
- خشک کن های بدون هوا
- دستگاه های آزمایشگاهی
مرحله ۶ (فرایند حرارتی)
فرآیند حرارتی سرامیک ها معمولاً شامل دماهای بالا می شود و منجر به ایجاد مواد مقاوم در برابر حرارت می شود. یکی از فرآیندهای حرارتی ضروری پخت است که شامل قرار دادن ظروف سبز و لعاب شده در یک کوره تف جوشی برای عملیات حرارتی است.
در نتیجه تف جوشی، مواد متراکم می شوند و تا حالت نهایی سخت می شوند. قسمت سرامیکی پس از پخت به خواص نهایی خود رسیده و آماده فرآوری و بسته بندی نهایی می باشد.
برای آشنایی با انواع دستگاه فیلترپرس با ما تماس بگیرید.
مرحله ۷ (لعاب کاری)
لعاب شامل اعمال یک پوشش لعاب مایع بر روی سطح قسمت سرامیکی است. لعاب را می توان با مسواک زدن، ریختن و یا اسپری کردن استفاده کرد. در سرامیک سازی معمولاً لعاب کاری با اسپری انجام می شود.
لعاب چندین هدف را در فرآیند تولید سرامیک انجام می دهد.
- این می تواند ظاهر قسمت سرامیکی را با افزودن رنگ یا بافت بهبود بخشد.
- همچنین می تواند دوام قسمت سرامیکی را با مقاومت بیشتر در برابر سایش و پارگی بهبود بخشد.
- علاوه بر این، لعاب می تواند با ایجاد سطحی غیر متخلخل، قسمت سرامیکی را در برابر آب و سایر مایعات مقاوم کند.
مرحله ۸ (پخت لعاب)
در طی این مرحله، قسمت سرامیکی لعابدار در کوره بارگذاری شده و در دمای بالا پخته می شود. کوره را به آرامی به دمای مناسب می رسانند تا سیلیس موجود در لعاب ذوب شود، سپس به آرامی دوباره سرد می شود.
این فرآیند باعث می شود که لعاب به سطح قسمت سرامیکی جوش بخورد و پوششی سخت و شیشه مانند ایجاد کند.
مرحله ۹ (پردازش و بسته بندی نهایی)
پس از مرحله پخت لعاب، قسمت سرامیکی تحت پردازش و بسته بندی نهایی قرار می گیرد. پردازش نهایی شامل عملیات ماشین کاری یا تکمیل اضافی برای دستیابی به شکل و سطح مورد نظر است. همچنین ممکن است شامل مراحل تکمیلی محصول باشد، مانند پرداخت یا رنگ آمیزی. پس از پردازش نهایی، قسمت سرامیکی آماده بسته بندی است. بسته بندی شامل بسته بندی قسمت سرامیکی در مواد محافظ و قرار دادن آن در جعبه یا ظرف برای حمل و نقل است.
چگونه فیلترپرس در فرآوری سرامیک کمک میکند؟
فیلترپرس قطعه ای از تجهیزات مورد استفاده برای جداسازی جامد از مایع است که در آن دوغاب یا مخلوطی از جامدات و مایعات به داخل پرس پمپ می شود و تحت فشار زیاد قرار می گیرد. فشار، قسمت مایع دوغاب را مجبور می کند که از یک پارچه فیلتر یا توری عبور کند و یک کیک از جامدات باقی بماند که به راحتی قابل جدا شدن است. در اینجا نحوه عملکرد فیلتر پرس آمده است:
۱. آماده سازی خوراک: دوغاب با مخلوط کردن یک ماده جامد با یک مایع برای ایجاد یک مخلوط همگن تهیه می شود. مخلوط ممکن است با یک عامل شیمیایی برای بهبود فرآیند جداسازی درمان شود.
۲.پر کردن پرس: سپس دوغاب آماده شده به داخل پرس پمپ می شود که شامل یک سری محفظه یا صفحات است که با پارچه فیلتر یا مش پوشانده شده است. صفحات در یک پشته چیده شده اند و دوغاب به فضاهای بین صفحات وارد می شود.
۳. اعمال فشار: پس از پر شدن پرس، فشار به دوغاب اعمال می شود. این کار معمولاً با استفاده از یک سیستم هیدرولیک انجام می شود که صفحات را با نیروی زیادی به هم متصل می کند.
۴.فیلتراسیون: همانطور که فشار اعمال می شود، قسمت مایع دوغاب از داخل پارچه فیلتر یا توری عبور داده می شود و از پرس خارج می شود و یک کیک از مواد جامد باقی می ماند.
۵. برداشتن کیک: هنگامی که فیلتراسیون کامل شد، کیک جامد از پرس خارج می شود. این ممکن است به صورت دستی یا با استفاده از یک سیستم خودکار انجام شود، بسته به اندازه و پیچیدگی دستگاه.
۶. تمیز کردن پرس: در نهایت، پرس باید تمیز شود تا مواد جامد یا زباله های باقیمانده از بین برود. این معمولاً با شستشوی پرس با آب یا محلول تمیز کننده انجام می شود.
به طور کلی، فیلتر پرس یک روش بسیار کارآمد و موثر برای جداسازی جامدات از مایعات است که آن را به ابزاری ضروری در بسیاری از فرآیندهای صنعتی و تولیدی تبدیل میکند.
فیلتر پرس یکی از تکنولوژی‌های استفاده شده در تولید سرامیک است. این فیلتر به عنوان یک وسیله جداسازی برای حذف ذرات جامد و آلودگی‌های معلق در مواد خام سرامیک استفاده می‌شود.
مزایای استفاده از فیلترپرس صفا در تولید سرامیک
استفاده از فیلترپرس صفا در تولید سرامیک دارای چندین مزیت است که عبارتند از:
۱. جداسازی ذرات جامد: فیلتر پرس قادر است ذرات جامد و آلودگی‌های معلق را از مواد خام سرامیک جدا کند. این کار باعث بهبود کیفیت محصول نهایی و کاهش نرخ رد شدن محصولات سرامیکی می‌شود.
۲. کاهش هدر رفت مواد: با استفاده از فیلتر پرس، مواد خام سرامیک از آلودگی‌ها و ذرات جامد پاک شده و به طور کامل به مرحله بعدی فرآیند تولید منتقل می‌شوند. این باعث کاهش هدر رفت مواد خام و افزایش بهره‌وری تولید می‌شود.
۳. کاهش آلودگی محیطی: استفاده از فیلتر پرس در تولید سرامیک می‌تواند به کاهش آلودگی محیطی ناشی از ذرات جامد و آلودگی‌های معلق در هوا کمک کند. این امر بهبود کیفیت هوای اطراف کارخانه سرامیک و حفظ سلامت کارکنان را تضمین میکند.
۴. سهولت استفاده و نگهداری: فیلتر پرس به دلیل سادگی و سهولت استفاده و نگهداری، به راحتی قابل استفاده در فرآیند تولید سرامیک است. علاوه بر این، فیلتر پرس دارای عمر طولانی است و نیاز به تعویض و تعمیرات مکرر ندارد.
جهت دریافت مشاوره و خرید دستگاه فیلترپرس همین امروز تماس بگیرید.