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        熱彎陶瓷巖板生產(chǎn)中的質(zhì)量控制與效率提升技術研究

        2024-02-07 00:00:00陳世清
        江蘇陶瓷 2024年6期
        關鍵詞:質(zhì)量控制

        摘要在建筑材料領域,陶瓷巖板以卓越的物理性能、豐富的紋理質(zhì)感以及廣泛的應用前景逐漸成為建筑、家居裝飾等行業(yè)的新寵,隨著消費者對個性化、高品質(zhì)生活空間需求的日益增長,傳統(tǒng)的直線形陶瓷板材已難以滿足復雜多變的設計需求,熱彎陶瓷巖板技術應運而生,它通過高溫加熱與精確控制壓力使巖板在保持原有優(yōu)良特性的基礎上實現(xiàn)無縫彎曲,為設計師提供了無限創(chuàng)意空間,也為建筑行業(yè)注入了新的活力,然而熱彎陶瓷巖板的生產(chǎn)過程復雜,質(zhì)量控制與效率提升成為制約其大規(guī)模推廣應用的關鍵因素,因此本文將圍繞熱彎陶瓷巖板生產(chǎn)中的質(zhì)量控制與效率提升技術展開深入分析,旨在為行業(yè)發(fā)展提供新的思路和實踐指導。

        關鍵詞熱彎陶瓷巖板生產(chǎn);質(zhì)量控制;效率提升技術

        0引言

        熱彎陶瓷巖板作為一種集高強度、高硬度、美觀耐用于一身的新型環(huán)保材料,其生產(chǎn)過程融合了現(xiàn)代科技與傳統(tǒng)工藝的精髓,通過萬噸以上壓機壓制成型,經(jīng)過1 200 ℃以上高溫燒制,陶瓷巖板不僅繼承了陶瓷材料的優(yōu)良特性,還賦予了其優(yōu)美的曲線變化,打破了傳統(tǒng)陶瓷材料應用上的局限性。在熱彎過程中,巖板在高溫下軟化,隨后通過精準控制的模具實現(xiàn)無縫彎曲,最終冷卻定型,形成具有特定曲率的成品,這一技術革新使得陶瓷巖板的應用范圍得到了極大拓展,從傳統(tǒng)的平面裝飾向更為復雜的三維造型邁進。

        1熱彎陶瓷巖板生產(chǎn)中的質(zhì)量控制技術

        (1)成型質(zhì)量控制

        在熱彎陶瓷巖板生產(chǎn)中,成型質(zhì)量控制技術的實施直接影響著產(chǎn)品的性能和品質(zhì)。首先,坯料制備與均勻性控制是基礎,采用噴霧干燥造粒工藝將坯料顆粒尺寸控制在80~120 μm,保證顆粒的球形度≥98%,同時使用在線粒度分析儀對坯料的均勻性進行實時監(jiān)測,確保顆粒尺寸分布的變異系數(shù)≤5%;其次,熱彎成型工藝參數(shù)優(yōu)化至關重要,通過響應面法和正交試驗設計,優(yōu)化成型溫度、壓力、速度等關鍵參數(shù),如控制成型溫度在1 180~1 220 ℃、壓力在18~22 MPa、速度在2~4 mm/s的范圍內(nèi),可使產(chǎn)品的尺寸公差控制在±0.05 mm以內(nèi),抗彎強度提升25%以上;最后,成型缺陷的識別與預防不可或缺,利用高速攝像機和圖像處理算法對產(chǎn)品表面的微小裂紋、針孔等缺陷進行在線檢測,缺陷檢出率達到99.5%以上,同時建立缺陷分類標準和風險預警機制,通過工藝參數(shù)的動態(tài)調(diào)整將關鍵缺陷發(fā)生率控制在0.5%以下。

        (2)燒結質(zhì)量控制

        在熱彎陶瓷巖板生產(chǎn)中,燒結質(zhì)量控制是決定產(chǎn)品最終性能的關鍵環(huán)節(jié)。首先,燒結溫度曲線優(yōu)化是重要任務,通過熱分析儀測定材料的燒結特性溫度,結合工藝試驗優(yōu)化升溫速率、保溫時間和冷卻制度,如采用3~5 ℃/min的慢速升溫,在1 180~1 230 ℃保溫80~150 min,然后以2~3 ℃/min的速度降溫至800 ℃以下,使產(chǎn)品的致密度達到99%以上,晶粒尺寸控制在1~3 μm;其次,燒結氣氛控制也十分重要,通過在線氧分壓監(jiān)測系統(tǒng)將燒結氣氛中的氧分壓控制在10-5~10-4 atm,抑制氧化物的分解和揮發(fā),以提高材料的力學性能和穩(wěn)定性,同時合理調(diào)控氣氛中的水汽含量,維持在500~1 000 ppm,促進燒結致密化,提高產(chǎn)品的透光率和表面質(zhì)量;最后,燒結缺陷的分析與改善不容忽視,采用X射線無損檢測和超聲波成像等方法對產(chǎn)品內(nèi)部的氣孔、裂紋等缺陷進行定量分析,結合微觀組織觀察,揭示缺陷的形成機制,在此基礎之上針對性地優(yōu)化原料配方、成型工藝和燒結制度,如采用高純原料、增加造粒粘結劑、延長保溫時間等措施有效減少氣孔率,將其控制在0.1%以下,從而大幅提升產(chǎn)品的強度、韌性和可靠性。通過實施上述燒結質(zhì)量控制技術措施可顯著改善熱彎陶瓷巖板的燒結質(zhì)量,實現(xiàn)微觀結構和宏觀性能的精細調(diào)控,為生產(chǎn)高端產(chǎn)品提供有力保障。

        2熱彎陶瓷巖板生產(chǎn)中的效率提升技術

        (1)生產(chǎn)過程自動化

        在熱彎陶瓷巖板生產(chǎn)中引入自動化技術已然成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢,隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)模式的不斷推進,自動化生產(chǎn)過程在提升生產(chǎn)效率方面展現(xiàn)出卓越的優(yōu)勢。首先,原料配料自動化系統(tǒng)采用精密稱重技術,配料精度可達±0.05%,大大降低了人工配料的誤差率,配料時間也從原來的30 min縮短至5 min,效率提升了6倍之多;其次,坯料制備自動化引入了真空擠出技術,擠出速度可達到120 m/min,是傳統(tǒng)工藝的2倍,同時坯料的致密度和均勻性也得到顯著改善;再次,熱彎成型自動化采用高精度伺服控制系統(tǒng),成型溫度誤差控制在±1 ℃以內(nèi),成型周期縮短至2 min,生產(chǎn)效率提高了75%,多點同步加熱技術確保產(chǎn)品成型的一致性,合格率提升至98%以上;最后,燒結過程自動化采用智能化窯爐控制系統(tǒng),爐溫曲線控制精度達±0.5 ℃,燒成周期縮短25%,能耗降低20%,產(chǎn)品性能更加穩(wěn)定,此外先進的在線檢測技術實現(xiàn)了產(chǎn)品質(zhì)量的實時監(jiān)控,進一步提高了生產(chǎn)的智能化水平。綜上所述,生產(chǎn)過程自動化措施貫穿于熱彎陶瓷巖板生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),通過精確控制、同步協(xié)調(diào)、智能優(yōu)化等手段,在提高生產(chǎn)效率的同時也保證了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性,為行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展奠定了堅實的基礎。

        (2)智能化生產(chǎn)控制

        在熱彎陶瓷巖板生產(chǎn)中,通過對生產(chǎn)過程各個環(huán)節(jié)的智能優(yōu)化和實時監(jiān)控,可以實現(xiàn)生產(chǎn)全流程的精準管控。首先,生產(chǎn)過程參數(shù)智能優(yōu)化采用機器學習算法,通過對歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)的深度挖掘和分析,建立最優(yōu)工藝參數(shù)模型,實現(xiàn)生產(chǎn)參數(shù)的動態(tài)優(yōu)化,優(yōu)化后的工藝參數(shù)可使產(chǎn)品綜合性能提升15%以上;其次,質(zhì)量在線監(jiān)測與反饋控制采用高精度傳感器和視覺檢測技術,實時采集產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù),并通過智能算法進行實時分析和反饋控制,在線檢測的準確率達到99.5%,生產(chǎn)一次合格率提高至98%以上;再次,設備預測性維護與故障診斷采用大數(shù)據(jù)分析技術,通過對設備運行數(shù)據(jù)的實時采集和分析,提前預警設備的潛在故障,以提高設備維護的精準性,通過預測性維護可將設備故障率降低80%,同時延長設備使用壽命20%以上;最后,生產(chǎn)調(diào)度與物流優(yōu)化采用人工智能算法,可以綜合考慮訂單需求、生產(chǎn)能力、庫存水平等因素,自動生成最優(yōu)生產(chǎn)計劃和物流方案,智能調(diào)度可縮短訂單交付周期30%以上,同時降低庫存量和運輸成本15%以上。智能化生產(chǎn)控制應貫穿于熱彎陶瓷巖板生產(chǎn)的全流程,通過數(shù)字孿生、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等先進技術的深度融合,實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的全面優(yōu)化和升級,極大地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,推動行業(yè)向智能制造轉型。

        3結語

        熱彎陶瓷巖板生產(chǎn)中的質(zhì)量控制與效率提升技術的研究不僅關乎產(chǎn)品性能的卓越與穩(wěn)定,更是推動行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心動力。通過成型、燒結的精細化管控,熱彎陶瓷巖板展現(xiàn)了無與倫比的物理特性和裝飾效果,滿足了高端市場的嚴苛需求,同時自動化、智能化生產(chǎn)的深度融合為生產(chǎn)效率的飛躍式提升開辟了新的路徑。

        參考文獻

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        [2]譚嘉成,李清蓮,吳焱,等.一種具有深刻紋理的陶瓷巖板的生產(chǎn)工藝控制技術[J].佛山陶瓷,2024,34(1):26-29.

        [3]梁鐸,汪慶剛,陳鵬程,等.熱彎陶瓷巖板生產(chǎn)常見問題探討[J].陶瓷,2023(10):123-126,222.

        [4]鐘偉強.國內(nèi)陶瓷巖板發(fā)展現(xiàn)狀的研究分析[J].廣東建材,2022,38(11):86-89.

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