影响陶瓷成型石膏模具质量的因素

影响陶瓷成型石膏模具质量的因素

1、石膏原矿质量对石膏模具质量的影响

国内陶瓷家一般采用天然石膏，其品位低，CaCO3、MgCO3、SiO2较多，CaSO4·2H2O含量低于90%。我国也有部分较好的石膏矿，CaSO4·2H2O含量均在95%以上。与国外优质石膏相比，我国大部分石膏矿品位低、杂质多，对模具质量不利。

2、熟石膏粉制备工艺对模具质量的影响

由于α石膏强度高而吸水率低，β石膏强度低而吸水率高，所以国外模用石膏一般都由α、β混合而成。混合比例由成形工艺和α、β石膏的质量决定。目前我国部分厂家也使用α、β混合石膏。

石膏粉细度直接影响到模型的强度。细度提高，比表面积增大，强度提高，吸水率降低。但在实际生产中不可能加工得太细，国内一般工厂控制石膏细度为100～120目。

影响α石膏炒制质量的主要因素是蒸气压力、蒸气时间以及烘干温度和时间。蒸气压力越高，蒸压时间相应缩短。烘干温度过高，可能出现过多的硬石膏（CaSO4），这样会降低模型强度，而且延缓凝结时间。烘干时间也直接影响模型强度，烘干时间过长或过短将会使模型强度降低。

综合以上因素，制备α石膏的合理蒸压条件是：石膏块度2～5cm，蒸气压力0.2～0.25MPa，蒸压时间5～6h，烘干温度150～160℃，烘干时间5～6h。影响β石膏炒制的主要因素是炒制温度和湿度的均匀性。煅烧温度低，石膏凝结快，残余二水石膏，模型强度低，不便于成型操作；反之，煅烧温度高，石膏过烧形成部分无水石膏（CaSO4），硬化慢，吸水性差，吃浆慢，耐磨性差。一般地β石膏炒制温度为170～210℃；炒制时间从常温至炒制温度约1.5h；在最高温度保温0.5h，整个炒制过程中必须强制搅拌。

3、翻模工艺对模具质量的影响

有了优良的石膏粉还必须有先进的翻模工艺才可能得到高质量的模具。母模的结构合理，能使石膏模注模容易，脱模容易，模具损失减小，合格率提高，母模表面要光滑。石膏模型的工作表面要光滑，才容易脱模；工作面粗糙，半成品表面亦粗糙，成形工作量加大。

模具吸水能力取决于毛细管力，而模具的毛细管力则取决于水、膏比例。水、膏比越大，模具气孔率越高，密度越小，强度越低，使用寿命就越短；反之，模具密度越大，气孔率低，吃浆性能差。用水量增加，石膏凝结时间长；用水量小，石膏凝固时间缩短。充分搅拌石膏浆可使石膏与水混合均匀，气孔分布均匀，有利于模具的注浆性能和强度。脱模剂选用得不好，将会影响脱模或石膏模具的质量。现在一般工厂均使用化学脱模剂。外加添加剂可以使石膏模型既保持其特性又具有高强度和良好的耐磨性。一般常用的添加剂有硼砂、动植物胶、腐殖酸钠及其盐类、尿素、鞣型减水剂、R型减水剂等。

4、干燥、运输和安装对模型质量的影响

模具的干燥温度一般不超过60℃。含水量大时，温度可高一些。一般认为，风干36h后进行干燥能获得较高的强度。模具湿度以6%～8%为好，干燥温度高则干燥时间短些，否则干燥时间长一些。模具在运输装卸时应注意轻搬轻放，避免磕碰、裂纹、掉角等。

模具安装尤其是立浇线模具安装质量对其使用影响很大。立浇线面盆模具，如安装的倾斜角度不够将导致脱模困难，甚至拉坏模具；立浇线坐便器，如安装小车上未装偏心轮，注浆时两侧容易浮起来，导致漏浆；立浇线水箱，如上、下模不对齐，则产品两面厚薄不一致，严重时合模会损伤模具。

5、模具的使用对其质量的影响

成形泥浆一般要加入一定量电解质。电解质和模具表面发生化学反应将会在模具表面形成条痕，使模具的强度大大降低。因此，应将电解质的用量限制在最小用量。成形泥浆含水分太高，模具就要吸收更多的水分，降低了模具的强度。

6、坯体成型过程的影响。成形温度太低，湿度太高，模具长时间在潮湿的环境下工作，得不到很好的干燥，这样容易降低模具的强度，使模具易被磕碰，易变形，耐磨性差。成形温度太高，湿度太低，则模具容易开裂，一般成形温度在30～45℃，湿度在50%～55%较好，白天温度可低一些，夜间温度应高一些。

合模、刷水应注意模型合缝处清洁，分块模应注意保护对口处的棱角，防止磨损。翻动模型、合模、揭模动作要轻，以防损坏。模型卡具要松紧适中，卡松了模型会漏浆，过紧会造成变形或折断。新模具刷水可重一些，使用一段时间后，刷水应轻一些，否则会造成模具潮湿，内表面粗糙，强度低，易引起变形或断裂。