Формование изделий из пластичной массы

Процессы пластического формования основываются на способности тестообразных масс к пластическому течению, т. е. к изменению формы без разрывов сплошности под влиянием приложенных внешних сил (давления ролика или шаблона) и к ее сохранению после снятия этих усилий. При пластическом формовании изделий наиболее полно используются такие свойства керамических масс, как пластичность и формовочная способность, а также способность отдавать часть содержащейся в них воды пористым формам, давать усадку и легко отделяться от пористой поверхности форм.

Чем меньшее усилие надо приложить к формующим органам полуавтоматов для получения изделий заданной толщины, тем лучше формовочные свойства массы. Эти свойства обусловлены скольжением отдельных глинистых частиц вдоль их водных оболочек без нарушения сцепления. Они зависят от размеров, формы и химических свойств глинистых частиц, химических и физических свойств воды, а также от присутствия некоторых примесей.

Таблица 10. Изменение влажности пластичной массы от ассортимента формуемых изделий

Ассортимент	Влажность массы, %
	фарфор	фаянс
Плоские изделия, формуемые на полуавтоматах с роликовым шаблоном (тарелки, блюдца) Плоские изделия, формуемые на шпиндельных формовочных станках Изделия, формуемые на роликовых полуавтоматах (чашки, кружки, пиалы, чайники, сахарницы) Изделия, формуемые на шпиндельных станках (чайники, сахарницы, сливочники) Изделия, формуемые на полуавтоматах (крышки, бомзы)	20-22 22-23 19-22 24-26 19-21	21-22,5 24-24,5 22-23 26-27 21-22,5

Каждой группе формуемых изделий различной конфигурации соответствуют оптимальные формовочные свойства массы, регулируемые изменением ее влажности, которая колеблется от 19 до 27% (табл. 10), а также корректировкой состава. Введение в массу (до определенного предела) высокопластичных жирных глин или бентонита при одновременном уменьшении количества отощающих материалов (кварца, полевого шпата) приводит к улучшению условий формования. Чрезмерное количество пластичных материалов в массе снижает формовочную способность массы ввиду прилипаемости ее к поверхности форм. На прилипаемость массы к гипсовым формам влияют также состояние поверхности, влажность гипсовых форм и температура формующих органов полуавтомата (роликов, формующей головки). Высокая температура (более 140 °С) шаблона может быть причиной рыхлости наружной поверхности изделия. Низкая температура (ниже 90 °С) шаблона вызывает прилипание пласта к шаблону.

Такие изделия, как тарелки, чашки, чайники (имеющие форму тел вращения), изготовляются в гипсовых или пластмассовых формах с помощью роликов и профилированных шаблонов (головок) на автоматах, полуавтоматах, станках.

Заготовками служат главным образом цилиндрические пласты керамической массы разного диаметра и толщины в зависимости от ассортимента и размеров формуемого изделия.

Принцип формования основан на том, что положенный на форму или в форму пласт массы (заготовку) прижимают к ней шаблоном (роликом), придавая нужный профиль.

Наружная поверхность полых изделий формуется внутренней поверхностью формы, а шаблоном - внутренняя поверхность полуфабриката (рис. 24). При формовании же плоских изделий - наоборот (рис. 25).

Рис. 24. Профильные ролики для формования: а, б, в, г- чашки, д, е - кружки, ж - пиалы и полоскательницы, з, и - чайники и сахарницы; 1 — масса, 2 — ролик, 3 — форма


Рис. 25. Принцип формования плоских изделий роликовым шаблоном: 1 — форма, 2 — масса, 3 — ролик, 4 — нагревательный элемент

Формование осуществляют с использованием плоских (тонких или утолщенных) и объемных шаблонов (роликов).

Плоские шаблоны изготавливают из стального листа толщиной 7-10 мм (тонкий шаблон) и 10-20 мм (утолщенный) в соответствии с контурами формуемого изделия. Стальную пластину шаблона вместе с привинченной к ней деревянной планкой затачивают под углом 15°. Плоский шаблон жестко закреплен на рычаге. Операции формования  изделий на ручных формовочных станках с механическим приводом проводят в такой последовательности: на гипсовую форму или в форму, укрепленную в формодержателе (шпинделе), укладывают заготовку массы и включают станок (форма начинает вращаться), плоский шаблон опускают в радиальной плоскости на массу, и он своей кромкой срезает избыток массы, который накапливается перед шаблоном (рис. 26, а, б). Для получения гладкой поверхности изделия поверхность заготовки в заключительной стадии формования смачивают водой. Но это приводит к неравномерной влажности полуфабриката по толщине изделия и к неравномерной усадке его в процессе сушки.

Рис. 26. Воздействие на массу шаблона:
а -тонкого(7-10мм), б - утолщенного (20-30мм), в — роликового