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        陶瓷墻地磚生產(chǎn)管理與品質(zhì)管理

        2011-11-17 07:46:52王銀川
        陶瓷 2011年9期

        陶瓷墻地磚生產(chǎn)管理與品質(zhì)管理

        (續(xù)上期)

        3 仿古磚成品分級標(biāo)準(zhǔn)(見表9)

        表9 仿古磚成品分級標(biāo)準(zhǔn)(mm)

        4 瓷質(zhì)拋光磚成品分級標(biāo)準(zhǔn)(見表10)

        表10 瓷質(zhì)拋光磚成品分級標(biāo)準(zhǔn)(mm)

        第八章 成品質(zhì)量缺陷分析管理

        1 色差

        色差是瓷質(zhì)磚生產(chǎn)過程中始終存在的一個(gè)缺陷。瓷質(zhì)磚出現(xiàn)的色差五花八門,兩批磚之間、兩塊磚之間甚至同一批次產(chǎn)品之間都有可能出現(xiàn)色差。產(chǎn)生色差的原因也多種多樣,原料、坯料加工、成形和燒成等各個(gè)環(huán)節(jié)控制不好都會產(chǎn)生色差。顏料是產(chǎn)生色差的一個(gè)重要因素,由于顏料質(zhì)量各不相同,而且各批次的顏料之間都存在色差,因此在采購時(shí),最好選用同一批次的產(chǎn)品,以減少色差。

        在生產(chǎn)過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)這樣的情況,長時(shí)間生產(chǎn)穩(wěn)定沒有出現(xiàn)色差磚,但突然發(fā)現(xiàn)剛出窯的產(chǎn)品與幾小時(shí)前出窯的產(chǎn)品相比,有明顯色差,有時(shí)還發(fā)現(xiàn)同時(shí)出窯的產(chǎn)品中,碼放在窯爐中間的產(chǎn)品與碼放在兩邊的產(chǎn)品顏色也不同。這種批與批、塊與塊之間的色差,在生產(chǎn)中占有很高的比例。

        1.1 生產(chǎn)控制中色差原因分析

        1.1.1 進(jìn)廠坯用原料質(zhì)量波動(dòng)

        各種原料進(jìn)廠后經(jīng)球磨、噴霧干燥制成粉料,在顏料加入量一定的情況下,瓷質(zhì)磚的色料裝飾效果與基礎(chǔ)白料的白度有很大的關(guān)系。一般情況下,基礎(chǔ)白料越白,瓷質(zhì)磚的底色越白,襯托出磚的顏色就比較鮮艷、明快;反之,顏色就比較暗淡。陶瓷原料質(zhì)量的波動(dòng),特別是Fe2O3,TiO2含量的變化會影響基礎(chǔ)白料的白度,從而導(dǎo)致批量產(chǎn)品之間出現(xiàn)色差。因此,要消除或減少由此產(chǎn)生的色差缺陷,就必須穩(wěn)定原料來源,嚴(yán)格控制進(jìn)廠原料的質(zhì)量;同時(shí),在生產(chǎn)過程中設(shè)置除鐵工序,降低坯料中的氧化鐵含量。

        1.1.2 顏料加入量不準(zhǔn)

        顏料加入量的多少對色差的影響是顯而易見的,在一定的范圍內(nèi)加入量越多,則顏色越深;加入量越少,則顏色越淺。購進(jìn)的顏料在配料時(shí)必須重新稱量,不能只看包裝物上標(biāo)識的重量,應(yīng)按袋或按桶加入,最好用精度較高的小磅秤稱量。

        1.1.3 球磨細(xì)度變化

        球磨細(xì)度一般只規(guī)定上限,不規(guī)定下限,但若兩磨的漿料細(xì)度性好,分別在上限和最下限,則因顆粒大小不一致易造成色差。

        1.1.4 色料顆粒大小及級配變化

        將白料和色料按一定的比例混合均勻后,經(jīng)一定的生產(chǎn)工藝加工成形。當(dāng)白料和色料的比例發(fā)生變化時(shí),瓷質(zhì)磚的顏色深淺也相應(yīng)發(fā)生變化。要有效控制由此產(chǎn)生的色差缺陷,必須制訂噴霧干燥時(shí)色料的顆粒級配,并嚴(yán)格控制。另外,在噴霧干燥時(shí),很多因素的變化或波動(dòng)都會引起粉料的顆粒尺寸及顆粒級配發(fā)生變化,如泥漿的水分、粘度、泵壓、噴氣孔徑等。因此,必須控制相關(guān)的因素,才能保證粉料顆粒尺寸及顆粒級配的穩(wěn)定性。

        1.1.5 色料的比例發(fā)生變化

        粉料在配比中,由于電子配料秤等因素引起的配比不準(zhǔn)確而產(chǎn)生色差。

        1.1.6 成形壓力變化

        壓磚機(jī)的成形壓力,特別是最大壓力的變化,會影響生坯致密度的變化。最大壓力增大,致密度就越高,生坯光潔度就越好,燒后呈色均勻;反之最大壓力小,致密度低,生坯表面粗糙,呈色效果差。因此成形壓力的變化,會導(dǎo)致兩批產(chǎn)品出現(xiàn)色差。生坯厚度變化也會造成色差。生坯厚度偏小,易于燒成,瓷化程度好;厚度偏大,難于燒成,瓷化程度低,但兩者呈色不同,導(dǎo)致兩批產(chǎn)品之間出現(xiàn)色差。

        1.1.7 燒成制度

        燒成制度變化對瓷質(zhì)磚的色差會產(chǎn)生重大影響,如果氣壓發(fā)生變化時(shí),燒成溫度和燒成氣氛會發(fā)生異常變化,導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)色差。

        1)燒成溫度發(fā)生大的變化,會影響燒成后坯體的白度。

        2)如果助燃空氣的送風(fēng)量,窯爐的風(fēng)機(jī)抽風(fēng)量等發(fā)生變化都有可能造成還原氣氛,使磚面呈色發(fā)青或發(fā)暗,從而產(chǎn)生色差。

        3)窯壓的波動(dòng)會改變原來設(shè)定的燒成制度,使預(yù)熱帶、燒成帶和冷卻帶的長度發(fā)生變化而影響燒成,從而造成色差。

        4)燒成周期也是一個(gè)重要因素,在配方確定的情況下,不能隨意調(diào)整燒成周期。否則,將影響磚的呈色效果。

        5)窯爐的中間與兩側(cè)總存在溫差,當(dāng)溫差超過一定程度時(shí),碼放在窯爐中間的產(chǎn)品和兩側(cè)的產(chǎn)品顏色就會不同,導(dǎo)致色差。

        1.1.8 刮平定厚

        由于產(chǎn)品變形等因素,拋光車間采取不同的刮平厚度。燒成過程中磚坯表面深淺不同會導(dǎo)致色料發(fā)色不一致,故刮平厚度不同會影響產(chǎn)品顏色產(chǎn)生色差。

        1.2 布料不均勻造成的色差

        1)落料管阻塞導(dǎo)致粉料配比改變,造成磚與磚之間表面花紋圖案的不穩(wěn)定。

        2)由于粉料的流動(dòng)性不一致,在布料中流動(dòng)性好的粉料隨布料器運(yùn)動(dòng)流暢,而與流動(dòng)性差的粉料因結(jié)團(tuán)等因素造成粉料堆積,形成布料效果不穩(wěn)定。

        3)柵格面不平整造成粉料拖動(dòng)不一致。4)混料不均勻。

        2 夾層

        在實(shí)際生產(chǎn)中,壓制夾層缺陷的大量存在,導(dǎo)致壓磚機(jī)有效壓制次數(shù)減少,損耗增大,產(chǎn)品內(nèi)、外觀質(zhì)量降低。

        夾層又叫起層(層裂、分層),表現(xiàn)在產(chǎn)品上,輕者磚面上起皮,重者產(chǎn)品出現(xiàn)兩張皮或多層現(xiàn)象,更為嚴(yán)重的則不能壓制成形。出現(xiàn)夾層現(xiàn)象的根本原因是由于模內(nèi)粉料中的氣體排除不暢造成的。其影響因素很多,歸結(jié)起來,主要為粉料性能方面原因和壓磚機(jī)方面的原因。

        2.1 粉料性能對夾層缺陷的影響

        2.1.1 粉料水分的影響

        如果粉料含水率偏低,加壓成形時(shí),顆粒間摩擦阻力大,不易使坯體致密;同時(shí),含水率偏低,顆粒的強(qiáng)度下降,在混合、攪拌、輸送過程中容易破碎為更細(xì)的顆料粒,直至微細(xì)粉。微細(xì)粉的過量存在,一方面降低了粉料的堆積密度,使粉料體積密度減小,粉料內(nèi)氣體量增大,容易造成氣體排除不凈而產(chǎn)生夾層缺陷;另一方面,模內(nèi)粉料受到第一次壓制的微細(xì)粉向四邊移動(dòng),堵塞排氣通道,使氣體排除不暢產(chǎn)生夾層。

        當(dāng)水分逐漸增大時(shí),由于水的潤滑作用,壓制成形時(shí)坯體密度增大。當(dāng)粉料含水率超過一定程度時(shí),坯體密度反而降低,并出現(xiàn)大量夾層。這是因?yàn)?,壓磚機(jī)第一次沖壓時(shí),粉料間隙減小,透氣性降低,此時(shí)坯體內(nèi)存在大量的殘余氣體;當(dāng)進(jìn)行第二次沖壓時(shí),坯體內(nèi)氣體被擠壓至某一部位,即產(chǎn)生夾層。

        2.1.2 陳腐時(shí)間的影響

        陳腐是指粉料在儲料倉內(nèi)密閉儲存一定的時(shí)間,發(fā)生物理化學(xué)變化,使粉料性能得到改善的過程。采用噴霧干燥法制得的粉料,由于顆粒本身水分不均勻,由內(nèi)濕外干和不同時(shí)間制得的粉料水分也不同,在陳腐過程中,毛細(xì)管作用明顯,水分滲透擴(kuò)散良好趨于均勻,且伴隨著氧化還原反應(yīng)。所以,粉料經(jīng)過一定時(shí)間陳腐,可使水分均勻,流動(dòng)性、結(jié)合性提高,從而改善了成形性能,減少了夾層及其他缺陷,陳腐時(shí)間一般以24~36h為宜。

        2.1.3 粉料顆粒級配的影響

        根據(jù)緊密堆積原理,只有當(dāng)球形顆粒具有合理的顆粒級配時(shí),其聚積體才能達(dá)到最緊密堆積狀態(tài)。具有最緊密堆積的粉料容重較大,氣體量較小;反之則容重較小,氣體量較大。根據(jù)這個(gè)原理,在壓制成形時(shí),只有顆粒級配合理的粉料,填充在模腔內(nèi),其所包含的氣體較少,在同樣的壓制條件下,需要排除的氣體較少,相對不易產(chǎn)生夾層缺陷。粉料容重為0.98~1.10g/cm3。

        2.1.4 粉料結(jié)塊的影響

        粉料中經(jīng)常會存在一些結(jié)塊的粉料團(tuán),這些結(jié)塊的粉料大多數(shù)由細(xì)粉構(gòu)成,其水分值與整體粉料水分值嚴(yán)重偏離,導(dǎo)致粉料水分不均勻;其次,粉料結(jié)塊會影響粉料的流動(dòng)性,導(dǎo)致模腔內(nèi)粉料分布不均勻,易結(jié)塊,密度相對較高,壓制時(shí)不容易排氣。

        這種夾層缺陷面積較小,一般只有硬幣大小,且夾層厚度較薄,表現(xiàn)為坯體表面起皮和鼓泡現(xiàn)象,一般是由于振篩穿孔引起的。

        2.1.5 粉料表面質(zhì)量的影響

        粉料從噴霧干燥塔到壓磚機(jī)之間的輸送過程要經(jīng)過許多設(shè)備,會受到擠、壓、磨等作用,不但會產(chǎn)生大量的細(xì)粉,而且會破壞顆粒光滑的外表面,使顆粒表面粗糙發(fā)生,從而使顆粒的流動(dòng)性、排氣性變差,在模腔內(nèi)不能實(shí)現(xiàn)緊密堆積,其所包含的氣體量大,導(dǎo)致夾層缺陷的產(chǎn)生。

        形成原因:料斗粉料結(jié)塊嚴(yán)重,使粉料流動(dòng)性變差;混料器、檔板等破壞了坯體顆粒的完整性。

        2.2 沖壓制度不合理導(dǎo)致夾層缺陷

        在壓制過程中,如果上模下降過快,導(dǎo)致第一次加壓過快,壓力過大,就無法使氣體從模腔內(nèi)的粉料中排出,極易造成坯體分層。此外,上模提升不到位,或提升速度太快,使第一次與第二次沖壓的時(shí)間有間隔,模腔內(nèi)的粉料中氣體未完全逸出,也易造成坯體夾層缺陷。

        一般在設(shè)定沖壓制度時(shí)要減少夾層缺陷,應(yīng)采取先輕后重的方法,降低第一次、第二次加壓壓力;適當(dāng)增加排氣時(shí)間及排氣行程。

        2.3 模具問題導(dǎo)致夾層缺陷

        由于第一次加壓使粉料顆粒距離大為縮短,空隙大大減少,多余空氣要有足夠的時(shí)間和空隙逸出。如果模具制造過程中,上、下模模芯與內(nèi)襯板的間隙過小,會使氣體逸出困難而滯留在坯體中,造成坯體分層。一般要求間隙為0.01~0.05mm,如果排氣仍然困難,可考慮把間隙擴(kuò)大到0.05~0.10mm,以增大沖壓使排氣順暢。

        如果下模芯不在同一水平線上,或者由于存料不均勻,從而導(dǎo)致加壓不均勻,排氣的延誤時(shí)間不一,也會導(dǎo)致坯體分層;粉料在喂料車柵格上的結(jié)聚,也會局部影響存料量,使布料量減少而造成夾層。此外,粉料中混入雜物,也會堵塞柵格影響布料量而導(dǎo)致夾層。

        3 成形引起產(chǎn)品缺陷

        3.1 分層的處理方法

        3.1.1 面分層

        1)檢查粉料水分,并通知原料車間配合檢查,粉料偏濕時(shí),適當(dāng)增加第一次壓力及排氣時(shí)間;粉料偏干時(shí),適當(dāng)減少第一次壓力及排氣時(shí)間;粉料水分正常時(shí),調(diào)整抬起高度,增加第一次壓制時(shí)間。

        2)檢查布料平整度以及沖壓時(shí)四周是否有過多的噴粉,而且要檢查模具側(cè)板的磨損情況;如因噴粉過多及分層處的位置比較難定位時(shí),更換上沖模頭。

        3.1.2 邊分層

        1)適當(dāng)減少第一次壓力,增加排氣時(shí)間,校正沖頭位置,使兩邊排氣高度一致,調(diào)整脫模平行選用上升制動(dòng)。先檢查布料情況及低壓油箱的氣壓是否過高,適當(dāng)調(diào)整在0.10~0.15MPa;沖壓時(shí)四周邊噴粉過多,應(yīng)檢查模具的側(cè)板磨損情況,更換上沖模頭;然后檢查調(diào)整第一、二次的抬起高度。

        2)如果仍不能控制則通知原料車間配合,適當(dāng)加大粉料的水分。

        3.1.3 底分層

        1)檢查粉料是否正常,要求原料適當(dāng)調(diào)整排氣參數(shù)。

        2)適當(dāng)增加第一次壓力并調(diào)節(jié)脫模速度。3)檢查模具是否正常,更換下模芯。

        3.2 邊裂

        3.2.1 收縮裂

        觀察??虿剂锨闆r是否有偷料現(xiàn)象,適當(dāng)調(diào)整柵架內(nèi)的填料面積,更換括料板,模具周邊是否有過多的噴粉,如果有則要更換上沖模頭。

        3.2.2 機(jī)械裂

        1)首先要了解是壓磚機(jī)的哪個(gè)位置有裂紋,然后有針對性地進(jìn)行檢查。

        2)檢查反翻臺擋板的使用情況,及磚坯進(jìn)入反翻臺時(shí)擋板是否平行。

        3)檢查推磚條的推磚力度,最主要是推磚條推磚時(shí)接觸磚邊的力度是否過大,并適當(dāng)調(diào)慢速度。

        4)檢查輥棒的平行度時(shí)是否振動(dòng)大,以及升降是否正常,及釉線坑帶是否有反帶現(xiàn)象。

        5)檢查模具的平整度及膠面的硬度是否均衡、模具的尺寸誤差值、模具的斜度、側(cè)板的磨損情況及斜位是否過小,有則及時(shí)更換。

        3.3 中間裂

        1)首先檢查布料系統(tǒng)是否平整,柵架的格位是否不平整,否則會造成布料的致密度不均勻。

        2)模具頂出速度過快,會造成振動(dòng)裂,適當(dāng)調(diào)慢上升速度與上沖壓。

        3)輥棒的平行度、升降的平行度,及輥棒是否粘灰,造成棒釘。

        4)檢查坑輪內(nèi)是否有泥粒軸承,造成運(yùn)行時(shí)突高,導(dǎo)致中間裂。

        3.4 角裂、沿邊裂

        1)首先檢查模具側(cè)板斜位是否有磨損,如果正常,應(yīng)該作如下調(diào)整:①取消上升制動(dòng)選擇;②適當(dāng)將上沖速度調(diào)快及下模上升速度。

        2)檢查上下模是否有磨損,排氣間隙是否正?;颍绻p需更換上下模芯。

        3.5 規(guī)律性雜質(zhì)

        1)首先檢查粉車橫梁是否與模具中框相磨擦,并作及時(shí)調(diào)整。

        2)柵架的柵格是否過低與底板相磨擦,需更換柵架。

        3)調(diào)整粉料車下料位置,設(shè)置為粉料車運(yùn)行到最前面才落料。

        (王銀川)

        (未完待續(xù))

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