دانلود مقاله در مورد كارخانه ی كاشی مریم pdf

توضیحات

  مقاله در مورد كارخانه ی كاشی مریم pdf دارای 170 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله در مورد كارخانه ی كاشی مریم pdf  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله در مورد كارخانه ی كاشی مریم pdf،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله در مورد كارخانه ی كاشی مریم pdf :

كارخانه ی كاشی مریم

بنام خداوند جان و خرد
مقدمه
تمدن کهن ایران زمین سهم بزرگی در تکامل فرهنگ و تمدن بشری داشته است. سفال های به دست آمده از کاوش های باستان شناسی بر قدمت چندین هزار ساله هنر و صنعت سرامیک در این مرز و بوم گواهی می دهند. به طوری که در بررسی تاریخ تکامل صنعت سرامیک در جهان اذعان شده است که استفاده از چرخ کوزه گری در سرزمین ایران به حدود هزاره پنجم و کاربرد لعاب به هزاره دوم قبل از میلاد باز می گردد.

گرچه قرون ششم و هفتم هجری را دوره اوج شکوفایی و عصر طلایی هنر و صنعت سرامیک در ایران نامیده اند اما تا چند قرن پس از آن و پیش از انقلاب صنعتی اروپا نیز شکوه و عظمت خود را حفظ کرد. این صنعت همچون دیگر صنایع در ایران نتوانست دوره گذار به تولید انبوه صنعتی را به خئبی طی کند. بعنوان مثال پیش از آغاز بکار اولین کارخانه کاشی در سال 1339 تولیذ به صورت دستی انجام می گرفت و تعداد کارخانجات کاشی پیش از انقلاب از انگشتان یک دست تجاوز نمی کرد.
سابقه تاریخی، ذخائر مناسب مواد اولیه و همچنین توجه و همت دست اندرکاران این صنعت در دو دهه اخیر و به خصوص راه اندازی کارخانجات متعدد در چند سال گذشته، رشد چشمگیری در کمیت و کیفیت کاشی در ایران بوجود آورده است به طوری که تولید امروز کاشی به مرز یکصد میلیون متر مربع نزدیک شده و روز بروز در حال افزایش می باشد. چنین پیشرفت هایی توجه بیش از پیش به منابع مطالعاتی و افزایش آگاهی های علمی و تخصصی در این زمینه را می طلبد.
در این راستا شركت كاشی مریم در 5 كیلومتری شهر میبد ، شهر كهن دژ ایران، شهر سفال های رنگارنگ و ماندگار ، در سال 1381 در زمینی به مساحت 25 هكتار فعالیت خود را با تعهد والای سرمایه گذاران ، مدیران ، كارشناسان مجرب صنعت كاشی آغاز كرد.

آسیا کردن و سایش

1-1-تعریف و هدف از سایش ( آسیا کردن ) موادجامد
آسیا کردن و سایش مواد جامد شامل عملیاتی است که هدف آن کاهش ابعاد و اندازه مواد است. این عمل با خرد کردن اولیه ذرات درشت آغاز می شود و با پودر کردن خاتمه می یابد.
با این وجود، هدف از خرد کردن تنها بدست آوردن ذرات کوچک از مواد درشت دانه نیست بلکه هدف از آن، فراهم کردن ذراتی با قطر متوسط و مشخص و با دانه بندی مناسب برای تولید محصول می باشد.
به طور کلی، دلایل فراوانی برای خرد کردن مواد جامد وجود دارد، با وجود این می توان گفت که گستردگی سطح ویژه مواد باعث می شود که توده های هموژن و واکنش های شیمیایی کامل تری را در زمان های کوتاه تر بدست آوریم.
2-1-اثرات ایجاد شده حین آسیا و انتخاب ماشین آلات
اعمال صورت گرفته در طی سایش عبارتند از:
a)فشردگی ساده ( خرد کردن )

b)کوبش و ضربه ( از اجزاء دستگاه به ماده )
c)ضربه( از ماده به دستگاه)
d)سایش
e)برش
کلیه ماشین آلات به کار گرفته شده در فرایند خرد کردن بر اساس اصول گفته شده در فوق کار می کنند.
به منظور شرح محدوده عملکرد ماشین آلاتی که به طور گسترده استفاده می شوند و برای انتخاب مناسب ترین وسیله، طرح زیر دنبال می شود:
a)خرد کننده فکی (jaw crasher)
b)خرد کننده ژیراتوری (Giratory Crushers)
c) آسیاهای دارای لبه متحرک (Edge Runner) و آسیاهای دندانه دار گردان (Tooth Rolling)
d) آسیاهای پرداخت کننده و نرم ساب گردان
e) آسیاهای دیسکی (Disk Mills)
f) آسیاهای چکشی (Hammer Mills) به سرعت پایین
g) آسیاهای میخی (Peg Mills)
h) دستگاه های با سرعت کم (Rod Mills,Ball Mills.Pebble Mills)
i) دستگاه های با سرعت متوسط (Rotary Pin-Mills,Ball Mills)
j) دستگاه های با سرعت زیاد (Bowl Mills و آسیاهای چکشی با سرعت زیاد)
در موردی مخصوص که ما به آن علاقه مندیم یعنی آسیا مواد خام برای مخلوط های سرامیکی، عمدتاً مواد خام ارژیلیتی (Argillaceous) که خصوصیات فیزیکی و مینرالی آنها اغلب غیر یکنواخت است، به کار برده می شود.
مثلاً رسهای ماژولیکا و کاتوفورت(Majolica و Cottoforte ) ترکیبات طبیعی فیلیوسیلیکاتها (Phyllosilicates) هستند مانند:

– ایلیت
– کائولینیت
– کلریت و . . .
( همه آنها با توزیع بسیار ریز اندازه ذرات زیر 8 تا 10 میکرون و ساختار صفحه ای که سختی کمی دارد و درصد بالای رطوبت و آب ترکیبی که در بردارد، مشخص می شوند).
علاوه بر مواد فوق، این رسها دارای مینرال های سخت نیز م
– پیریت
– مینرال های منگنز و . . .
( اینها مواد فشرده ای هستند که سختی متوسط تا زیاد و اندازه بیش از 1mm دارند و نمی توانند آب ترکیب را به دورن شبکه جذب یا رها کنند).
به هنگام استفاده از این مواد، شرایط خاصی باید در نظر گرفته شود:
– انحلال تقریباً کامل انواع رس یا مخلوط اجزاء
– درجه خرد کردن متفاوت بین اجزاء برخی مخلوطهای مینرالوژیکی
– حذف ناخالصی های موجود در مواد خام قبل از خرد کردن.
3-1- خرد كردن خشك و مرطوب (تر)
مواد خام تشكیل دهنده بدنه های سرامیكی یا به صورت خشك و یا به صورت مرطوب خرد یا سایش می شوند.
تكنیك خرد كردن تر (آسیاب) عموماً به منظور بدست آوردن دانه بندی بسیار ریز و همگن نمودن بهتر پودرها به كار گرفته می شود. از طرف دیگر، وقتی كه مواد خام بسیار خالص در اختیار داریم یا زمانی كه موادی را آماده می سازیم كه كیفیت بالایی ندارند، سایش خشك رس ترجیح داده می شود.
در طی سایش تر، مواد خام به منظور كاهش بیشتر اندازه ذرات، در آب پخش می‌شوند.از این گذشته، استفاده از مواد شیمیایی كه میزان آب دوغاب را كاهش می دهد و فواید اقتصادی متعاقب آن، باعث می شود كه ذراتی با قطر كمتر از 10 میكرون بدست آورند.
انتخاب مناسب ترین تكنولوژی خرد كردن تا حدی به توزیع اندازه ذرات مورد نیاز برای تولید محصول بستگی دارد ولی عوامل دیگر نیز باید در نظر گرفته شوند.

تكنولوژی خرد كردن خشك معمولا برای آسیا كردن مخلوط هایی كه حداكثر از دو یا سه نوع رس تشكیل شده اند و خواص فیزیكی و ساختار مینرالی مشابه دارند، به كار برده می شود.
میزان باقی مانده های لایه ای، شنی و یا درشت در خاك های رس باید خیلی كم باشد. به این دلیل هر گاه كه مواد خام با خصوصیات فوق در دسترس باشند، پودر حاصل از خرد كردن خشك استفاده می شود تا فراورده های زیر تولید شوند:
– بیسكویت ماژولیكا و كاتافورت
– بیسكویت استون ور و نیمه استون ور (Semi

-Stoneware , Stoneware) و محصولات تك پخت متخلخل مربوطه
– كاشی های كف و دیواری تك پخت متخلخل
خرد كردن تر برای مخلوط های طبیعی آرژیلیتی كه اندازه مواد سخت به اندازه ای است كه امكان گرانول سازی مناسب از طریق سیستم های خرد كردن خشك وجود ندارد، به كار برده می شود.
همچنین زمانی آماده سازی بدنه به روش تر انجام می شود كه تركیبات سرامیك از چند ماده مختلف با خواص فیزیكی متفاوت (سختی، وزن مخصوص، اندازه ذرات) تشكیل شده باشند.
این موضوع در مورد بسیاری از كارخانه های سرامیك كه مواد خام مناسب در اختیار ندارند صادق است تا بتوانند كاشی های ماژولیكا و كاتافورت و نیز محصولات شیشه ای شده یا ویتریفه (Vitrified) و تك پخت متخلخل با استفاده از خاك رس قرمز، ماسه، سنگ آهك و دولومیت تولید كنند.
شاید SACMI اولین كارخانه ای باشد كه این تكنولوژی را در قسمت های مختلف جهان از جمله مجارستان، برزیل، كشورهای حوزه مدیترانه و شمال آفریقا و.. به كار برده است.
همچنین به منظور خارج كردن ناخالصیهایی كه قابل انحلال در آب هستند، آنها را به روش تر آسیا می كنند. در این مورد، ماده ابتدا حل شده و سپس از طریق غربال مناسب الك می شود.
بالاخره، زمانی كه محصولات شیشه ای شده (ویتریفه) تولید می شوند یا سیكل پخت بسیار سریع است، تكنولوژی ترسایی ترجیح داده می شود. در واقع، سایش تر امكان تصحیح آسان تركیب و دستیابی به پودرهای اسپری درایر شده مناسب برای پرس را امكان پذیر می سازد.

از مطالب فوق به این نتیجه می رسیم كه از نقطه نظر تكنولوژیكی هیچگونه رقابت و دوگانگی بین تكنولوژی سایش خشك و تر وجود ندارد. اگر آنالیز مواد خام به دقت انجام شود و خصوصیات تكنیكی فراورده چنانكه باید و شاید به حساب آورده شوند، تنها یك انتخاب امكان پذیر است.

4-1-دستگاه ها و ماشین آلت متداول خرد کردن
1-4-1- دستگاه ها و ماشین آلات خرد کردن خشک
a) خرد کردن و آسیا کردن خاک رهای رس
خاکهای رسی که معمولاً برای تولید کاشی به کار می روند، دارای رطوبت ماکزیمم 4 تا 5%

هستندو خرد کردن اولیه، اندازه ذرات را از حدود 20cm به ماکزیمم اندازه نهایی 6cm می رساند.
این عمل معمولاً بوسیله ریل ( قرقره) یا غلتک هاب استیل دوار دندانه دار (kibbler Rolls) انجام می شود. خرد کردن بعدی خاک رس ( خرد کردن ثانویه) بوسیله خرد کننده های ضربه ای با صفحع آهنی متحرک ( آسیای ضربه ای) صورت می گیرد. اندازه ذرات ماده به دانه بندی Tout Venant با ماکزیمم اندازه 5mm می رسد.
با توجه به میزان ریزبودن مورد نیاز، خرد کردن توسط Peg Mills، آسیاهای چکشی ثابت یا متحرک و یا Biwl Mills صورت می گیرد.
b) خرد کردن و آسیا کردن شاموت ( رس نسوز کلسینه شده) یا دیگر مواد سخت
مواد مورد استفاده دارای رطوبت ماکزیمم 0/1 تا 0/1% می باشند خرد کردن اولیه توسط خردکننده های فکی انجام می شودکه مواد از ماکزیمم اندازهcm20-10 به دانه بندی Tout Venant با ماکزیمم اندازه ذرات حدود cm6-4 می رسند. دانه بندی بعدی بوسیله خردکننده های ضربه ای تا رسدن به ماکزیمم اندازه cm1-5/0 صورت می گیرزد. خرد کردن نهایی معمولاً بوسیله آسیای چرخ Rinng Mille برای بدست آوردن توزیع اندازه ذرات متوسط یا بوسیله Bowl Mille برای بدست آوردن ذرات ریزتر انجام می شود.
2-4-1 دستگاه ها و ماشین آلات خرد کردن تر
مواد خامی که ماکزیمم رطوبت 12 تا 16% دارند، خرد و آسیا می شوند تا به ابعاد زیر برسند:
خاک های رس: ماکزیمم اندازه 6 تا 8 سانتیمتر
مواد سخت: ماکزیمم اندازه 4/0 تا 6/0 سانتیمتر.
این خاک های رس بوسیله همزن های مخصوص و نیز آسیاهای غلتکی (Drum Mill) پیوسته و غیر پیوسته به صورت سوسپانسیون در آورده می شوند. در عوض مواد خام سخت معمولاً توسط آسیاهای غلتکی پیوسته و غیر پیوسته خرد می شوند. میزان ریز بودن پودر به طور قابل توجهی، با نوع محصول مورد نظر تغییر می کند.

اهمیت دانستن خصوصیات مواد خام برای انتخاب تکنولوژی مناسب
1) مهم ترین پارامترهای فیزیکی
برای کسب بهترین نتایج، هر نوع فراوذده باید طبق مناسب ترین چرخه تکنولوژیکی خرد شود. این مسأله با توجه به تعدادی از پارامترهای پایه تعیین می شود.
a) خواص فیزیکی مواد خام مثل اندازه، رطوبت، سختی و غیره
b) نوع دانه بندی خواسته شده برای پودرهای پرس. این موضوع، در محدوده مشخصی خاص فراورده مورد نظر است.
c) ناخالصی ها نوع موادی که ناخالصی های مواد اولیه را تشکیل می دهند و ابعاد اولیه مربوط.
2) تشکیل دهندگان مینرالی برخی از بدنه های سرامیکی
در صفحات آینده شرح کوتاهی در مورد مواد خام تشکیل دهنده بدنه کاشی ها بیان خواهد شد.
ترکیبات طبیعی آرژیلیتی برای کاشی های دیواری و کف متخلخل (ماژولیکا، کاتوفورت و مونوپروزا)
مینرال های تشکیل دهنده این خاک های رس عبارتند از:
ایلیت، مونتموریلونیت، کائولینیت و کلریت: از 40 تا 60%
کلسیت و دولومیت : از 10 تا 25%
کوارتز آزاد : از 10 تا 20%
مینرال های آهن : از 5 تا 15%

میکا : از 0 تا 5%
در این مورد برای مشخص کردن تکنولوژی خرد کردن مناسب، دانستن میزان رطوبت و اندازه مواد آرژیلیتی و نیز دانه بندی کربنات و میزان ریز بودن سیلیس آزاد ضروری است.
کربنات های موجود در توده آسیا شده، به صورت ذراتی با قطر بیش از mm2/1-3/0 وجود دارند که باعث ایجاد عیب لخته های کربنات کلیسم بر روی بدنه می گردند. با سیستم های خرد کردن توسط ضربه، ذرات کوارتزی درشت در معرض خرد شدن بیشتر که برای بدست آو

ردن یک مخلوط خوب لازم است قرار نمی گیرند.
به دو دلیل آسیا کردن شدید برای کاشی های ماژولیکا و کاتوفورت لازم نیست: بدنه همیشه لعاب زده می شوذ، مشکلات ناشی از پرس و انقباض پس از پخت ایجاد نمی شود.
در حالیکه، در مورد کاشی های تک پخت متخلخل، مواد خام باید تا اندازه ای که برای تولید فراورده های شیشه ای شده یا ویتریفه لازم است خرد شوند. شرح این مطلب در زیر آمده است:
b)ترکیبات آرژیلیتی برای کاشی های کف شیشه ای شده یا ویتریفه( با بدنه رنگی)
این خاک های رس شامل ترکیبات مینرالی زیر هستند:
ایلیت، کائولینیت، کلریت و مونتوریلونیت: از 50 تا 80%
مینرال های آهن : از 5 تا 15%
میکا : از 0 تا 10%
کربنات های کلیسم و منیزیم : از 0 تا 3%
برای این دسته از محصولات، خاک های رس باید بسیار ریز آسیا شوند به گونه ای که واکنش پذیری مینرال های آهن و ترکیبات قلیایی را افزایش دهند و سطوحی بدون حفره س

وزنی (Pin hole) و تا حد ممکن صاف و هموار بدست آورند.
خرد کردن شدیدتر عموماً باعث افزایش دامنه شیشه ای شدن می گردد. در حالی که از طرف دیگر به میزان قابل توجهی انقباض پخت (Firing Shrinkage) را افزایش می دهند. اما، از آنجایی که با کاشی های کف با تخلخل کم سروکار داریم، میزان انقباض پس از پخت حتی با ذرات درشت پودر نیز زیاد است. به این دلیل دسته بندی محصول مطابق اندازه، تقریباً همیشه لازم است.
c) مخلوط های مرکب
اینها با مخلوطی از مواد خام نسبتاً خالص و با پخت سفبید ( محصولاتی که رنگ

پس از پخت سفید دارند) که خصوصیات مینرالی دقیقی دارند، تهیه می شوند. (ارتن ور، استون ور، کلینکر، فراورده های تک پخت شیشه ای شده و متخلخل و;) مواد خام استفاده شده برای تهیه این بدنه ها، کمابیش به صورت زیر می باشند:
محصولات متخلخل
خاک رس : 40 تا 50%
خاک چینی : –
ماسه کوارتزی : 0 تا 20%
کلیست و یا دولومیت: 0 تا 30%
شاموت : 0 تا 30%
فلدسپات یا فلدسپاتوئیدها: 0 تا 30%
محصولات شیشه ای شده
خاک رس: 20 تا 40%

خاک چینی: 10 تا 15%
ماسه کوارتزی: 0 تا 10%
کلیست و یا دولومیت:-

شاموت:-
فلدسپات و فلدسپاتوییدها: 20 تا 40%
انتخاب مناسب ترین تکنولوژی خرد کردن و آسیا کردت اهمیت زیادی دارد:
– کاهش میزان ناخالصی ها
– همگن نمودن تشکیل دهندگان مختلف که گاهی دارای مقادیر مختلف سختی، وزن مخصوص و غیره می باشند.
– آسیا کردن بسیار رزی مواد غیر آرژیلیتی
– لزوم رسیدن به دانه بندی بسیار ریز برای بدست‌ آوردن سطوح تمیز و صاف.
5-1شارژ محصول یا فراورده
در مورد مقدار ماده ای که در آسیا ریخته می شود، قوانین کلی وجود ندارد اما برخی از دستور العمل ها رعایت می شوند.
مقدار فراورده ای که در معرض خرد شدن و سایش قرار می گیرد( به صورت تر یا خشک)، حداقل به اندازه ای است که قلوه سنگ ها و گلوله ها را کاملاً بپوشاند. مقادیر کمتر در زمان بسیار کوتاهی خرد می شوند و بنابراین باعث ایجاد گرمای بیش از حدمی گردند. علا

وه بر این گلوله ها و دیواره در معرض سایش قابل ملاحظه ای قرار می گیرند.
حداقل مقدار سارژ آسیا با حجم فضای خالی میان آنها داده می شود. مثلاً اگر شارژ گلوله ها به 505 حجم آسیا برشد، میزان فراورده برابر با 20% حجم آسیا خواهد بود، یعنی
پیشنهاد می شود تا مقدار اضافی از فراورده در آسیا شارژ شود تا بعنوان حفاظ و

صفحه مانع اصطکاک گلوله هایی که دارای حرکت آبشاری هستند، عمل کند. البته مقادیر بسیار زیاد فراوذده باعث طولانی تر شدن زمان سایش خواهد شد. نمودار 7 روند زمان سایش را مطابق با شارژ مشخص p که به صورت درصد حجم آسیا بیان شده ، نشان می دهد. حد نهایی

شارژ فراوذده با حداقل آزاد موجود در آسیا نشان داده می شود. این فضا تقریباً 25% حجم استوانه است، بنابراین حد نهایی شارژ تقریباً 45%= 25+ 20 حجم آسیا خواهد بود.
البته با چنین شارژ قابل ملاحظه ای زمان لازم برای سایش کوتاه تر خواهد بود اگر چه بازده سایش(kgs فراورده خرد شده در ساعت) کاهش می یابد. اما در موارد خاصی که آسیا

برای تولید فراورده های خاصی کار می کند( یعنی لعاب های چینی که حداقل 5 ساعت طول می کشد) یا زمانی که تعداد اپراتورها به اندازه ای نیست و شارژ و تخلیه آسیا باید در ساعات خاصی صورت گیرد بازده سایش و خرد کردن کاهش می یابد.

2 اسپری درایر
1-2 کلیات
خشک کردن پاشیدنی (Spray-Drying) فرایند شناخته شده ای برای جدا کردن آب یا هر مایع دیگری از محلول یا سوسپانسیون می باشد.
فرایند فوق در ماشین آلات خاصی به نام (Spray-Dryer) صورت می گیرد که عمدتاً برای تولیدات صنعتی به کار می رود. تبخیر هر مایعی پس از حرارت دادن مناسب آن و با توجه

به قوانین فیزیکی شناخته شده آغاز می شود.
به طور کلی اسپری داریرها به دو گروه اصلی تقسیم می شوند:
a) اسپری درایر با حرارت مستقیمریال که گرمای مورد نیاز برای تبخیر مایع بوسیله

گازهای حاصل از احتراق یا با هوایی که به طور مناسبی گرم شده است، فراهم می شود که باعث تبخیر مایعات می گردد( همرفت یا کنوکسیون)
b) اسپری بعدی، با حرارت غیر مستقیم، که گرما از طریق هدایت یا رسانش به ماده مورد نظر انتقال می یابد.
2-2 وظیفه و نقش اسپری درایرها
بدیهی است که تبخیر یک مایع زمانی سریع تر است که سطحی که فرایند در آن انجام می گیرد، بزرگتر باشد. در اسپری درایرها این اصل با پخش کردن بسیار زیر مایع ( که می تواند محلول یا سوسپانسیون باشد) با استفاده از وسایل مناسبی که به دو گروه اصلی متفاوت تعلق دارند، به کار برده می شود:
A) اسپری کننده ها یا پاشنده های دیسکی (Disk Sprayers)
B) افشانک یا نازل های پاشنده (Spray-N0zzles)
هنگامی که مایع اسپری می شود، با جریان گاز گرم برخورد می کند و باعث تبخیر سریع آب می گردد. گاز با بخار آب مخلوط می شود و از طریق یک سیستم خروجی مناسب تخلیه می شود.
اکنون ماده خشک شده از مایع محتوی آن جدا شده است و به شکل پدر یا دانه ها و ذرات با اشکال مختاف جمع آوری می شود، مزیت اسپری درایر کردن عمدتاً امکان تولید ماده ای با خواص فیزیکی و شیمیایی ویژه و به شکل دانه ای که باعث لغزیدن آسان آنها می گردد، می باشد که تمام اینها توسط فرایند بسیار ساده ای قابل حصول است.

شكل ذره خشك سایی شده شكل ذره حاصل از اسپری درایر

بعنوان مثال در تولید کاشی که فرایند پرس ضروری و اساسی است، آماده سازی پودرها که از خرد کردن تر (Wet Grinding) آغاز می گردد به صورت زیر است:
a) آماده سازی دو غاب( این مرحله و اسپری درایر کردن در کلیه روش ها یکسان است)
b) فیلتر پرس کردن (Filter Pressing)
c) خروجی فیلتر پرس به درایر برای کیکها (Cakes) و به مخلوط کننده (Mix

ing Machine)
d) خشک کردن کیکها (Cakes) یا رشته ها (Spaghetti)
e) سایش مواد خشک
f) کنترل اندازه ذرات
g) کنترل رطوبت که تقریباً همیشه ضروری است و باعث ایجاد تغییرات مناسب و عملی در کل جرم یا قسمت هایی از فراورده می گردد.
توجه: اگر رطوبت کاملاً ثابتی مورد نیاز باشد، محصول کاملاً خشک می شود (0% رطوبت) و سپس مجدداً مرطوب می شود تا به میزان مطلوب برسند.
h) انتقال و حمل به انبارهای

با به کار بردن اسپری درایر بر خلاف قسمتی که در بالا شرح داده شد، چرخه به صورت زیر است:
a)آماده سازی دو غاب
b)اسپری کردن و خشک کردن متعاقب آن در اسپری درایر
c)جمع آوری فراورده
d)انتقال و حمل به انبارهای ذخیره
این فرایند باعث می شود که پودرها رطوبت دقیقی داشته باشند زیرا مقادیر ثابت با اختلافی که هرگز بیش از نیست، بدست می آیند.
3-2 آماده سازی دو غاب
آماده سازی دو غاب های سرامیک، فرایندی است که به طور مستقیم به اسپری درایر مربوط است. چون بهینه سازی سیالیت( قابلیت ریخته گری) بدنه های سرامیکی پیچیده و دشوار است و نیز به دلیل جنبه های اقتصادی خشک کردن، روش معتبری برای تمامی کاربردها قابل تعریف نیست.
در واقع تعدادی اصول پایه به شرح زیر در نظر گرفته می شوند:
– روان سازی مناسب دو غاب (Defloccilation)
– تحقیق در مورد مناسب ترین مواد روان ساز یا مخلوط هایی که دو غاب را دی فلوکوله (Deflocculate) می کنند. (پراکنده کردن ذرات رسی در یک سوسپانسیون رسی)
– آنالیز منحنی های دی فلوکولاسیون، برای تنظیم بهترین دامنه ویسکوزیته برای فرایند اسپری درایر کردن.
– محاسبات برای برآورد بهترین جنبه اقتصادی و بدست آوردن ویسکوزیته بهینه دوغاب
تمامی اطلاعات داده شده با اندازه گیری های فوق باعث ارزیابی و انتخاب بهترین شرایط خشک شدن با توجه به روشی معتبر از لحاظ اقتصادی و تکنیکی خواهند شد.
در اینجا، شرح فرایند عملی برای بدست آوردن اطلاعات فوق را بیان می کنیم.

اثبات شده است که هنگامی که از خاک های رس یا بدنه هایی با مقدار کم نمک های محلول استفاده می شود، این روش برای تحقیق در کاربردهای صنعتی مناسب است.
a)آزمایشات مقدماتی روانسازی (Deflocculation)
روان سازهایی (Deflocculant) که عمدتاً استفاده می شوند، به شرح زیرند:
– تری سدیم فسفات
– سیلیکات سدیم
– مخلوط سیلیکات سدیم و سود سوزآور به نسبت 3:1
– مخلوط تری سدیم فسفات و سیلیکات سدیم به نسبت2:1

– مخلوط سیلیکات سدیم و سود سوزآور solvay به نسلت 3:1
– Reotan L
– سدیم تانات
الکترولیت های فوق بعنوان گونه های استاندارد مشخص می شوند زیرا در بین فراورده های مورد استفاده با صرفه ترند و به فراوانی در بازار یافت می شوند. علاوه بر این، پس از آزمایشات جامع و کاربردهای عملی، اثبات شده که آنها کار آمدترین و موثرترین روان سازها هستند و در نتیجه بر دیگر روان سازها ترجیح داده می شوند.
b)روش انتخاب روان ساز

مقدار ماده خشک مورد نیاز برای مشخص کردن روان ساز، 1200 گرم است ماده خشک با آب مخلوط می شود( پس از خرد کردن و عبور از غربال با مقدار رطوبت صفر یا در مورد مواد متراکم خرد شدن در Wet Mill).
سپس دو غاب در Heater خشک می شود و آب به طور متوالی و پی درپی به ماده خشک اضافه می شود تا به درصد معین (100=آب+ خاک رس) برسند:
– Red Gres حاصل از خاک رس طبیعی 35 تا 45% آب
– ماژولیکا و کاتوفورت از خاک های رس طبیعی 35 تا 45% آب

– بدنه های متخلخل سفید ( فرمول بدنه) 30 تا 35% آب
– بدنه های سفید شیشه ای ( فرمول بدنه) 30 تا 40% آب
دو غابی که به این طریق بدست آمده( پس از وزن کردن و تعیین حجم) به 6 قسمت مختلف تقسیم می شود، به هر قسمت درصدهای فزاینده یکی از الکترولیت های استاندارد اضافه می شود. به این طریق، می توان الکترولیتی را مشخص کرد که دو غاب مناسب تری بدست می دهد.
c)منحنی های روانسازی دو غاب هایی با مقدار متفاوت آب
برای اندازه گیری مقادیز ویسکوزیته، از یک ویسکوزیمتر چرخشی استفاده می شود که به وسیله ای مجهز است که ویسکوزیته مطلق را در محدوده 10000-1 سلنتس پواز در دمای ثابت 15 درجه سانتیگراد اندازه گیری می کند.
با دانستن مناسب ترین الکترولیت یا مخلوطی از الکترولیت ها، می توان 3 یا 4 منحنی ویسکوزیته تعریف کرد که پارامترهای ویسکوزیته و درصد الکترولیت در دستگاه مختصات کارتزین نشان داده شده اند.
ویسکوزیته دو غاب تابعی از افزایش تدریجی الکترولیت بر حسب درصد است( با داشتن مقدار ثابت آب بر حسب درصد تا رسیدن به ویسکوزیته بهینه 300-200 سانتی پواز).
هر منحنی ویسکوزیته با مقدار دقیق درصد آب مطابقت دارد. طرح 3 را ببینید. مقادیر آب تابعی از آزمایشات دقیقی و خاصی است( به مورد b مراجعه کنید).
d)ویسکوزیته بهینه
نقطه تقاطع هر منحنی که معاول ویسکوزیته 250 سانتی پواز است با محور xها، مقادیر مربوط به روان ساز- آب دو غاب را مشخص می کند.
اگر مقادیر فوق را در یک طرح ارتوگونال ترسیم کنیم که درصد روان ساز در محور xها و درصد آب موجود در دو غاب در محور yها نشان داده شوند، نتیجه، خط شکسته ای است که ویسکوزیته ثابت را نشان می دهد. شکل زیر را ببینید.

e)تعیین اقتصادی ترین هزینه

منحنی ویسکوزیته ثابت، در تمام نقاطش، مقدار الکترولیت هایی را که باید به هر میزان آب موجود در دو غاب اضافه شود تا بهترین ویسکوزیته بدست آید، نشان می دهد. با دانستن هزینه تبخیر هر لیتر آب در طی فرایند اسپری درایر، می توان هزینه تبخیر مربوط را که با میزان آب موجود در دو غاب مطابقت داردف روی نمودار نشان داد.
پودرهایی که قرار است پرس شوند تا میزان رطوبت باقی مانده در آنها 5% برسد خشک می شوند، بنابراین خط شکسته ای که هزینه تبخیر را نشان می دهد، موازی خط م

ربوط به ویسکوزیته ثابت است، اگر چه روی محور yها، متناسب با مقدار آب تبخیر نشده، یک مقدار پایین تر نشان داده شده است . علاوه بر این از آنجایی که درصد روان ساز به مقدار ماده خشک نسبت داده می شود و مقدار ماده خشک تابع درصد آب دو غاب است، بعد از محاسبات مناسب و صحیح می توان منحنی هزینه روانسازی را در قسمتی از نمودار که منحتی ویسکوزیته را در بر گرفته است، مشخص نمود. این منحنی از رسم هزینه الکترولیت ها روی محور yها و نسبت دادن آن به مقادیر الکترولیت ها بر حسب درصد روی محور xها بدست می آید. مجموع هزینه تبخیر و روان ساز، منحنی هزینه کل را بدست می دهد( شکل زیر را ببینید).

پایین ترین نقطه در منحنی فوق، اقتصادی ترین مقدار در نسبت آب- الکترولیت دو غاب را در بهترین شرایط ویسکوزیته برای اسپری درایر کردن نشان می دهد.
تبخیر در اسپری درایر
فرایند تبخیر به شرح زیررخ می دهد:
a)مایع ( دو غاب سرامیکی) درون محفظه خشک کن که دارای دمای تقریبی 100 درجه سانتیگراد است ( در فشار 760mmHg ) بصورت ریز اسپری می شود.
b)در دمای تقریبی 100 درجه سانتیگراد تمام آب به سرعت تبخیر می شود.
توجه: تبخیر سریع یکی از مهم ترین مزایای اسپری درایرها است. در واقع دومن اثر و نتیجه این فرایند اینست که تبخیر سریع، فراورده را نسبتاً سرد می کند.
به طور کلی در میان فراوذده های آلی و مواد غذایی، شرط ذکر شده ( سرد شدن محصول) یک عامل عمده و اساسی است.
c)به محض اینکه فرایند تبخیر پایان پذیرفت، بخار آب شکل می گیرد که تحت فشار مطلق تقریبی 1atm می باسد و تا دمایی که برای تعادل گرمایی گاز ورئدی با بخار آب لازم است، گرم می شود.
d)با پایان یافت تبخیر در مواد اسپری درایر شده، ذرات و دانه های کروی تولید می شود که با توجه به مدت زمانی که در محفظه خشک کن می مانند، هنوز قادر به جذب گرما هستند، سپس آنها می توانند رطوبت باقی مانده را آزاد کنند.
e)بسیاری از تولید کنندگانی که اسپری درایرها را به وسایل خاصی مجهز می کنند این هدف را دنبال می کنند که فراورده را در دمای پایین تر از دمایی که در انتهای فرایند خشک شدن لازم است، سرد کنند. یکی از پر استفاده ترین روش ها، ورود موای اتاق به درون محفظه خشک کن است که معمولاً تحت شرایط خلاً کار می کند و این هوا به پودر خروجی برخورد می کند.

4-2بررسی های عملی در فرآبند خشک کردن پاشیدنی (Spray-Dryong)
تجهیزات لازم برای اسپری درایر دو غاب ها
وسایلی که بیشترین مورد مصرف را برای اسپری درایر دو غاب ها ارند، به شرح زیرند:
– افشانک ها یا نازل هایی (Nozzle) که تحت فشار اسپری را انجام می دهند.
– دیسک های گریز از مرکز یا سانتریفوژ (Centifugal Disks)
– افشانک یا نازل هایی (Nozzle) که تحت هوای فشرئه، اسپری کردن را انجام می دهند.
در تولیدات سرامیک نوعی از اسپری درایر که مجهز به افشانک هایی است که تحت هوای فشرده کار می کنند، به ندرت استفاده می شود در حالی که دیسک های گریز از مرکز بیشتین نوع اسپری درایر در مواقعی استفاده می شود که پودرهای بسیار زیر (Very Fine) مورد نیاز باشد.
اسپری درایر دیسکی، پودرهایی با دامنه محدودی در اندازه ذرات تولید می کند و عموماً ذرات اسپری شده بسیار یکنواخت و با قطر نسبتاً کمی موجودند، در نتیجه پودرهای تولید شده، وزن مخصوص ظاهری کمی دارند( ماکزیمم تراکم و غلظت ذرات بین 150- 60 میکرون).
خصوصیات فوق مشکلات زیادی را در طی عملیات پرس ایجاد می کنند.
برای دو غلب های بدنه های سرامیکی قدیمی، تکنیکی ترین و اقتصادی ترین روش، استفاده از اسپرس درایری است که دارای افشانک هایی باشد که تحت فشار کار نی کنندو با ورودی هوای گرم در جریان مخالف هستند.
تجهیزات افشانک های اسپری کننده، دامنه گسترده تری برای محدوده اندازه ذرات فراهم می کنند با استفاده از این تجهیزات می توان پودرهایی با اندازه ذره ای از 60 تا 550 میکرون تولید کرد که البته بیشترین تمرکز ذرات بین 400- 300میکرون( 60 تا 70 درصد ) می باشد.
سیستم عملکرد افشانک اسپری درایر
پودرهای تولید شده باید خصوصبات دقیقی داشته باشند تا نتایج راضی کنندگان در مرحله بعد یعنی پرس بدست آید. مهمترین این مشخصات میزان رطوبت و اندازه ذرات است.
1- رطوبت
این مسأله که میزان رطوبت برای فراورده هایی که پرس می شوند، بهینه باشد، اهمیت زیادی دارد. در واقع، میزان رطوبت بسیار کم پودرها باعث ایجاد عیوبی در عمل پرس می گردد مانند خارج کردن مشکل هوا از پودر ( و نبابراین عیب Foliation یا ورقه شدن و مقاومت تنشی کم قطعه). در حالی که مقداربسیار زیاد رطوبت باعث ایجاد مشکلاتی در تمیز کردن قالب پرس و خشک شدن مشکل می گردد.
مقدار آب موجود از 4 تا 7% برای بیشتر پودرهایی است که پرس می شوند، در حالی که با در نظر گرفتن یک پودر منفرد، محدوده تلورانس یا خطای مجاز باریکتر یعنی 1% (5/0+) است. در طی عملکرد استاندارد اسپری درایر، در مواردی که به هر دلیلی میزان رطوبت تنظیم شده تغییر کرده است، تنظبم مقدار رطوبت مطلوب پودرها آسان است.

به دو طریق می توان عمل کرد:
a)هنگامی که تغییرات رطوبت تنظیم شده بسیار زیاد باشد، بهتر است که کنترل مولد گرما تنظیم شود تا در مواردب که پودرها به ترتیب خشک و مرطوب هستند، دما کاهش یا افزایش یابد.
یادآوری می کنیم که برای ایمنی و طول عمر بیشتر اسپری درایر، ماکزیمم دمای عمل نباید از 650 درجه سانتیگراد بیشتر باشد، در حالی که با در نظر گرفتن تولید و عملکرد اسپری درایر، حداقل دمای عمل نباید کمتر از 450 درجه سانتیگراد باشد.

b)هنگامی که تغییرات و نوسانات رطوبت تنظیم شده کوچک باشد، یعنی در محدوده 1%، امکان تنظیم فشار پمپ دو غاب با افزایش یا کاهش آن در مورد پودرهایی که به ترتیب خشک و مرطوب هستند، وجود دارد. نوسانات و تغییذات فشار می تواند در محدوده 2-3atm باشد.
در اسپری درایرهایی که تولید گرما توسط هیدروکربن های گازی مثل متان یا L.P.G. تأمبن می شودف تجهیزات تنظیم اتومانیک رطوبت، با کارآیی زیادی کار می کنند.
این تجهیزات، مشعل را با توجه به دنای هوای خروجی به کار می اندازند، سپس وقتی که اسپری درایر به کار انداخته می شود، هر گونه تغییر و نوسان کوچکی در رطوبت پودرها توسط این وسیله اتوماتیک موازنه می شود.
علاوه بر این، وسایل کنترل کننده ای وجود دارند که به طور مستقیم رطوبت پودرهای خروجی از اسپری درایر را می خوانند.
پس از تنظیم مقدار رطوبت خواسته شده، می توان مشعل را به طور اتوماتیک توسط یک ریز پردازنده (Microprocessor) به کار انداخت.
در میان عواملی که به رطوبت پودر مربوطند، مشخصات و ویژگی های خاک رس (Clay) زیاد اهمیت ندارد زیرا کافی است که با کم و زیاد کردن انرژی گرمایی برای دو غاب اسپری شده، آب را تبخیر نمود.
تولید پودرهایی با میزان رطوبت 5% ازدو غابی که 30 یا 50% آب دارد، امکان پذیر است.
2-دانه بندی
پارامترهای اسپری درایر کردن که تأثیرات اساسی بر روی اندازه ذرات دارند، فراوان و به شرح زیرند:
a) میزان درصد آب دو غاب
b) ویسکوزیته دو غاب
c) فشار پمپ دو غاب
d) قطر سوراخ خروجی افشانک (Nozzle)
e) ضخامت و نوع قسمت حلزونی افشانک (Nozzle)
f) نوع اسپری درایر
فهریت فوق تفاوت در فرمول بدنه را بعنوان پارامتر تغییر اندازه ذرات در نظر نمی گیرد، زیرا اختلاف بین مواد خام علاوه بر تعیین خصوصیات شرح داده شده در نکات a و b بر اسپری درایر کردن ساده و آسان اثر می گذارد. در اینجا تغییذات اندازه ذرات را با توجه به پارامترهای مختلفی که به آن مربوطند، بررسی می کنیم.
نکته a
مقدار آب موجود در دو غاب، اسپری شدن راحت یا مشکل آن را از خروجی اف

شانک تعیین می کند.
به طور کلی، افزایش درصد آب، باعث بهتر اسپری شدن دو غاب می گردد زیرا قطذات کوچکتر دو غاب ایجاد می شوند، بنابراین پودر اسپری شده ذراتی با اندازه ریز (Fine) تولید می کند.
نکته b
تأثیر ویسکوزیته دو غاب مشابه مقدار آب است. ویسکوزیته بالا ( بیش از ) ذراتی با اندازه درشت تر پدید می آورد.
در مواردی که ذرات با اندازه ریز مورد نیاز باشد، بعتر است که از دو غاب های با ویسکوزیته کمتر از استفاده نشود. در واقع، ابر قطراتی که با چنین ویسکوزیته ای شکل می گیرند، از ناحیه بهترین عملکرد در محفظه اسپری درایرر شدن که قبلاً شرح داده شد، به سمت کناره دیواره یا به سمت مخروط (Cone) حرکت می کند و با گرداب هوای نزولی مخلوط می شود.

نکته c
فشار پمپ بر روی اسپری کردن و زاویه خروج مواد و ذرات اسپری شده از افشانک ها اثر می گذارد.
نکته d
بدیهی است که با فشار دو غاب یکسان، افشانک های با قطر بزرگتر سوراخ خروجی، پودرهایی با اندازه ذرات درشت تر فراهم می کنند.
نکته e
قسمت حلزونی که دو غاب را در حرکت چرخشی قرار می دهد بر روی مسیر و خط سیر ذرات و ابعاد آنها و نیز ارتفاع توده اسپری شده اثر می گذارد.
با فرض اینکه قطرهای سوراخ خروجی افشانک یکسان باشد، ضخامت زیاد قسمت حلزونی، دو غاب اسپرس شده ای را بوجود می آورد که در قسمت بالاتر توده دو غاب تعریف شده جمع می شود. این عمل باعث تشکیل قطرات بزرگتر دو غاب و در نتیجه ذرات بزرگتر می شود.
لازم به یادآوری است که افزایش ضخامت قسمت حلزونی باعث افزایش مقدار دو غاب خروجی از افشانک می گردد، این افزایش به ازای هر 2mm ازیاد ضخامت به اندازه 20%-15 محاسبه می شود.
نکته f
آزمایشات ثابت کرده که تحت شرایط یکسان، اسپری درایرهایی که به برج خشک کم بزرگتری مجهز هستند، ذراتی با اندازه بزرگتر تولید می کنند. این مسأله احتمالاض به علت مقادیر بیشتر دو غاب اسپری شده است که در توده دو غاب اسپری شده، قطرات بزرگتر را شکل می دهد و بنابراین ذرات به شکل توپ (Ball-Shaped) با قطر بزرگتر تولید می شود.
نتیجه گیری
اگر بخواهید اندازه ذرات پودرهای اسپری درایر شده را تغییر دهید

، می توان بر روی هر یک از پارامترهایی که قبلاً ذکر شد، کار کرد اما معمولاً ترجیح داده می شود که برای بدست آوردن دامنه وسیع تر برای قواعد عملی و مناسب بر روی چند متغیر به طور همزمان کار کرد.

3 پرس

1-3 مفهوم و اصول پرس
در هنگام پرس، سه عمل مختلف به طور همزمان انجام می شود:
– شکل دادن بدنه: که به مواد خام بی شکل، شکل هندسی منظم و از پیش تعیین شده ای می دهد.
– تراکم و فشردگی بدنه: یاعث استحکام و انسجام لازم هم در فراورده پته شده و هم در فراورده خام در برابر تنش های مکانیکی و شیمیایی می گردد.
– ضخیم شدن: به معنی کاهش فضاهای خالی بین ذرات بدنه است.
حذف کامل این فضاها تقریباً غیر ممکن است و موحب بدست آمدن وزن مخصوص واقعی مخلوط می گردد.
2-3-مزایای پرس
در مقایسه با دیگر تکنیک های پرس مانند اکستروژن(Extrusion) ریخته گری (Casting)، آهنگری (Forging)،Stamping، الکتروفورز(Electrophoresis) و غیره، سیستم پرس دارای مزایای زیر است:
– مقاومت خمشی خام زیاد: به علت فشار شکل دادن ویژه اعمال شده بر روی ماده.
– قدرت تولید( بهره وری ) زیاد: با استفاده از تکنیک پرس، میزان تولید در ساعت با حداقل تعداد کارگر به حد چشمگیری می رسد.این امر به علم ماشینی کردن آسان مراحل پایانی و انتقال کاشی ها است.
– سهولت خشک شدن: این مورد بویژه زمانی که سیستم های پرس خشک یا نیمه خشک استفاده شوند، آشکار است.
– سهولت بدست آوردن فراورده نهایی: با اندازه و شکل دقیق.
– حداقل تغیر شکل در طی مراحل بعدی خشک شدن، لعاب زدن و پخت.
– کاهش انقباض (Shrinkage): به علت کاهش فضاهای خالی و متعاقب آن ضخیم شدن ذرات، میزان انقباض هم پس از خشک شدن و هم پس از پخت، کاهش می یابد.
–
3-3 انواع پرس
A- پرس های مکانیکی
B- پرس های هیدرولیک
C- پرس های ایزواستاتیک

4-3 سیکل یا چرخه پرس
ابتدا یک چرخه کامل شکل دادن کاشی را در نظر می گیریم. در طی اولین مرحله پر کردن قالب با مواد نرم، کشور (Drawer) که از زیر قیف عبور می کند، پودرها را جمع آوری کرده و به درون یک حفره مناسب خالی می کند.
سپس، قالب بوسیله سنبه (Punch) هایی که توسط اجزاء پرس دستگاه حرکت می کنند، بسته می شود. اولین پرس با کنترل دقیق شدت و طول آن به منظور خروج 
سپس یک یا چند مرحله پرس اصلی انجام می شود. در این مرحله نیروی پرس دستگاه به طریف دیفرانسیلی ( تفکیک شده) به کار می رود تا فراورده، فشردگی و استحکام خمشی مناسبی پیدا کند. آخرین مرحله چرخه پرس، باز شدن قالب و خروج کاشی های پرس شده می باشد.
در این فاصله، حفره قالب یک بار دیگر با پودر پر می شود. اکنون چرخه کامل است. در شکل های A، B، D،E،F مراحل مختلف چرخه پرس را مشاهده می کنید.

5-3- عیوب پرس
اگر چه علل عیوب فراوان و اغلب همراه یکدیگرند ولی برای سادگی این پدید را به سه دسته گوناگون تقسیم می کنیم:
1- عیوب مربوط به همگن بودن
عبوب مربوط به همگن بودن فراورده و خصوصیات فیکزیکی- مکانیکی آن
2- عیب مربوط به صاف و چهار گوش بودن
عیوب مربوط به تغییر شکل محصول که عمدتاً توسط پخت نشان داده می شوند.
3- عیوب دیگر
عیوبی که در دسته های فوق قرار نمی گیرند.
1-5-3 عیوب مربوط به همگن بودن
A) کاهش توانایی ( قابلیت) پرس
B) هاله
C) آلوده بودن قالب
D) تکنولوژی آناده سازی پودر
2-5-3 عیوب مربوط به شکل صاف و چهار گوش داشتن
اکنون رفتار و عمل سه قطعه سرامیکی پایه را در طی پرس وبعد از آن بررسی می کنیم:
A) متخلخل تک پخت، خرد کردن تر
B) شیشه ای شده تک پخت، خرد کردن تر
C) کاتوفورت دو پخت، خرد کردن خشک
به منظور تست رفتارهای مربوط، برخی از پارامترهای بسیار مهم مثل مقدار رطوبت پودرها و نیروی ویژه شکل دادن را تعریف می کنیم. تغییرات میزان رطوبت وارده شده به شکل تغییر درصد آب مشاهده می گردد که به طور عادی در طرح های آماده سازی پودرها رخ می دهد.
به طریق مشابه با ایجاد تغیر در مقادیر صنعتی فشار شکل دادن، می توان تغیرات دانسیته ( تراکم و فشردگی) کاشی را به صورت نرمال با توجه به خطاهای پر کردن قالب مث

ل شارژ بیش از حد یا کم یا ماده ای با توزیع ناهمگن اندازه ذرلت بررسی کرد.
همانگونه که در دیاگرام زیر گزارش شده، بر روی فراورده ای با دانسیته متغیر کار می کنیم و آن را از نظر نتایج نهایی مربوط به قطعات آزمایشی پخته شده، تست می کنیم.
شکل زیر دانسیته، فشار و رطوبت متغیر جرم های اسپری درایر شده برای فراورده تک پخت شیشه ای شده و فراورده تک پخت متخلخل و کاتوفوزت خرد شده به روش خشک را نشان می دهد.

همانگونه که مشاهده می کنید، سه محصول پرس شده دانسیته متفاوتی دارند. علاوه بر این اثر فشار ویژه شکل دادن بر روی دانسیته محصول زمانی قابل ملاحظه است که با اثر مقدار رطوبت که باعث اختلافات کم در مقادیر استاندارد متداول می گردد، مقایسه شود.
کلیه مطالعات ما روی دانسیته محصول به این منظور است که خاطر نشان کنیم که چه مقدار و چگونه تفاوت در تراکم و فشردگی پودرها درون حفره قالب باعث ایجاد عیوبی مانند Side-Ben

ding ( خمیده شدن کناره) یا Wedging ( در اثر یکنواخت نبودن ضخامت خاکریزی در قالب) می گردد. همچنین پی برده شده که دانسیته فراورده های شیشه ای شده کمتر از مقدار بهینه مربوط باشد، بیشتر در معرض تغییرات چشمگیر در اندازه می گردند در حالی که پدیده مغز سیا
در ارتباط با محصولات متخلخل که به صورت خشک و مرطوب (تر) خرد شده اند (نمودار 8) مشاهده می شود که تغییر در دانسیته محصول، تغییری متناسب در مقادیر تخلخل می دهد، در حالی که میزان انقباض کاملاً یا تقریباً بدون تغییر می ماند.
بدیهای است که تغییر در میزان تخلخل ماده، باعث تغییرات مشابه در پارامترهای مربوط به فراورده نهایی مانند مقاومت خمشی، بادکردگی و انبساط می گردد. علاوه بر این، فراورده های تک پخت تغییر شکل هایی مربوط به صاف و مسطح بودن کاشی ها نشان می دهند که با کنترل های ساده روی کوره ها نی توان از آنها اجتناب کرد.
در نمودارهای زیر رفتار نفوذ سنجی یا پنترومتری محصولات اسپری درایر شده را با توجه به تغییرات رطوبت و فشار ویژه بررسی می کنیم.

از آنجایی که وجود شاموت در ترکیب کاتوفورت، جواب های قابل اطمینانی نمی دهد، رفتار این بدنه را آزمایش نمی کنیم.
همانگونه که به خوبی در نمودار بالا مشاهده می کنید، افزایش درصد آب در پودر پرس به مقادیر خاصی باعث وارونگی اعداد خوانده شده از روی نفوذ سنج یا پنترومتر یا نفوذ سنج می گردد.

مطمئناً این امر به علت برخی از عاملهای رئولوژیکی است که باعث رفتار دوگانه دیاگرام می گردد.
از طرف دیگر، هنگامی که متغیر بر حسب مقدار فشار ویژه اعمال شده بر پودرها در رطوبت ثابت بیان می شود، همانگونه که در نمودار زیر مشاهده می کنید، تست نفوذ سنجی روند خطی دارد.

اگر چه پودرهاب به کار برده شده در یک پرس، رطوبت هموژنی دارند ولی تا زمانی که رفتار ماده و رطوبت آن مشخص نباشد، برای بدست آوردن مقادیر دانسیته مربوط، از پنترومتر استفاده نمی

شود.
با این وجود، پنترومتر یا نفوذ سنج برای تست همگن بودن دانسیته در یک کاشی یا یک پرس به کار برده می شود. برای ایجاد ارتباط بین مقادیر نفوذ سنجی بدست آمده از کاشی های آزمایش شده در دفعات مختلف، لازم است که مقادیر مطلق را به مقادیر نسبی تبدیل کنیم.
بدیهی است که هر ترکیب بدنه رفتار خاص خود را دارد. به منظور دانستن مقادیر پارامترهای

استاندارد پرس، دانستن خصوصیات هر ترکیب و پودر ضروری است.
همچنین این مطالعات منجر به این نتیجه نی شود که چگونه اختلاف در اندازه ذرات پودر باعث تغییر دانسیته فراوذده پرس شده می گردد. مشاهده کردید که پر کردن غیر یکنواخت حفره قالب با پودرهای درشت و ریز، باعث بی نظمب و اختلاف چشمگیر در شکل فراورده نهایی می گردد، همانگونه که مقادیر دانسیته از محلی به محل دیگر بسیار متفاوت است.
عدم یکنواختی دانسیته قسمت های پرس شده، ممکن است به خطاهای مربوط به مسطح بودن سنبه ها، به خصوص آنهایی که از رزین (لاستیک) درست شده اند، نسبت داده شود.
ثابت شده که خطاعای بین 1/0 تا 2/0 میلیمتر کافی است تا باعث تغییر قابل توجه شکل هندسی در محصول پخت شده گردد.
هر چند کلیه پرس هایی که امروزه استفاده می شوند به وسادلی مجهزند که مقادیر فشار شکل دادن را در یک پرس از چرخه های مختلف نشان می دهند، اما مشکلات مربوط به غیر یکنواختی به سه علت اصلی نسبت داده می شود:
– اختلاف در رطوبت پودرها
– پر شدن یکنواخت قالب
– خطاهای مربوط به صاف و مسطح بودن سنبه (Punch)
عنگامی که اولین مشکل از مشکلات فوق پدید ایدف باید قبل از مرحله پرس بر طرف شود. روند موجود به گونه ای است که فرایند آماده سازی پودر تا حد ممکن اتوماتیک شود تا مشکلات مربوط به تغییر اندازه ذرات از مقادیر استاندارد مشخص کاهش یابد.
برای جلوگیری از ایجاد عیوب مربوط به پر کردن غیر یکنواخت پودر، پرس های مدرن در نظر گرفته شده اند:
– تنظیم دقیق سرعت حرکت سنبه (Punch) های بالایی و پایینی
– سرعت های مختلف کشو(Deawer)
– تنظیم دقیق نقطه ای که کشو (Drawer) در زمان اغاز حرکت رو به پایین سنبه (Punch) های بالایی قرار می گیرد.

علاوه بر این، شکل و ابعاد کشو (Drawer) با توجه به سایزهای متفاوت کاشی های تولید شده، قابل تنظیم است. اگر کشو (Drawer) پرس به طور یکنواخت و همگم پر نشود، کلیه تنظیمات شرح داده شده فوق کاملاً بدون استفاده و بی فایده خواهند بود.
3-5-3 اثرات پرس بر روی خصوصیات کاشی های پخته شده و خام
1-مشخصات کاشی های خام
A- انبساط بعد از پرس
در نتیجه تراکم و فشردگی پودرها درون حفره قالبف کاشی ها در معرض تغییر شکل تقریباً ثابت و دائمی قرار می گیرند.
در زمان خروج کاشی ها از قالب، نیروی پرس آزاد می شود و کاشی ها در نتیجه عکس العمل ها و تأثیرات الاستیکی کوچک، منبسط می شوند. میزان چنین انبساطی عموماً به تکنولوژی آماده سازی پودر و میزان رطوبت بدنه و بیش از همه به مخلوط بستگی دارد.
هنگامی که میزان انبساط کاشی ها از 8/0% فراتر رود، به خصوص در مورد سایزهای بزرگ با ضخامت بیش از 15-12 میلیمتر، لازم است که به ضخامت پوشش قالب، شکل مخروطی قابل توجهی داده و از یک نیروی خارج کننده قوی استفاده کنیم.
در برخی از موارد حاد، خروج Sandwich کاشی ها به کار برده می شود.
B- دانسیته ظاهری وزن مخصوص واقعی بدنه های سرامیکی را تقریلاً 7/2-6/2 در نظر بگیریم، نتیجه می شود که حجم کلی فضاعای خالی موجود در بافت کاشی پرس شده به 25% -15 می رسد. برای تولید محصولات متخلخل ( کاشی های دیواری). لزومی ندارد که از پودرهای بسیار فشرده که برای کاشی ها مقاومت مطلوبی در برابر شوک پذیری پدید می آوردند، استفاده شود. در مورد کاشسی های کف با انقباض پخت زیاد و هنگانی که اجزاء با تخلخل کم تولید شده اند، کاهش فضاهای خالی توسط پرس، دمای پخت و انقباض کلی قطعات را کم می کند.

برای دریافت اینجا کلیک کنید