Прессование керамической напольной плитки. Производство керамической плитки в екатеринбурге

11193 0

Был в истории нашей страны период, когда сделать какую либо вещь своими руками, заставляла суровая действительность, а именно отсутствие необходимого изделия в торговой сети, и единственной возможностью стать обладателем того или иного предмета, это было изготовить его из чего либо в домашних условиях.

Основным компонентом для керамической плитки является глина

Сейчас же современная промышленность и торговля обеспечивает потребителей любой номенклатурой товара, в том числе и удовлетворяет запросы покупателей на рынке отделочных материалов. Керамическая плитка представлена во всех мыслимых и не мыслимых видах, размерах и расцветках.

Казалось бы что проще: приходи, выбирай, покупай, укладывай, но этот вариант устраивает не всех, в наш стремительный век стандартизации и типовых решений, хочется выделить свою индивидуальность хотя бы в отделке того или иного помещения. И отсюда возникает вопрос, а можно ли сделать керамическую плитку в домашних условиях своими руками, реализуя собственные задумки, оформления внутреннего пространства ванной или кухни. Томить не будем. Отвечаем. Да можно, но при соблюдении некоторых несложных условий, о которых ниже.

Что нужно для организации производства керамики

В первую очередь, необходимо обладать большим желанием, терпением и уверенностью в положительном результате, а также иметь в наличии необходимые материалы, инструменты, приспособления и оборудование. Возможно, не всё у вас получится сразу, но потраченные усилия в конечном итоге дадут возможность гордиться гордится собой, демонстрируя друзьям и знакомым такое, довольно технологичное изделие, как керамическая плитка, выполненная из глины своими руками.

Глиняная керамическая плитка ручной работы

Выбор сырья

Из чего делают любую керамику, наверно знают все, основным компонентом является глина. А вот о том, какие существуют виды глины, их свойства и возможность использования для изготовления керамической плитки своими руками. По составу, свойствам и области применения глины делятся на четыре группы:

Грубокерамические. Содержат большое количество примесей в виде гальки и песка, а также гипсовых и известковых включений. Используется для изготовления кирпича, черепицы, посуды и керамзита.
Огнеупорные и тугоплавкие. Имеют высокое содержание глинозёма, обладают хорошей пластичностью и высокой степенью огнеупорности. Применяются при изготовлении огнеупорного кирпича и различной керамики.
Каолиновые. Малопластичные глины, используются в бумажном и резиновом производстве и как добавка для изготовления фаянсовых изделий.
Монтмориллонитовые. Главной особенностью является их высокая пластичность, применяется как бурильный раствор, в металлургии и пищевой промышленности.

Пластичность это способность глины приобретать любую форму, и сохранять её по мере высыхания.

Также глины делят на «жирные» и «тощие». Первые являются пластичными и изделиям из них можно придать любую форму, но чтобы сделать керамику своими руками в домашних условиях, необходимо провести подготовку глины, для чего исходный материал разбавляется до необходимого состава песком, шамотом или молотой пемзой.

Не следует брать слишком «жирную» глину, лучше среднепластичную

Выбор инструментов и материалов

Решив сделать кафельную, или обычную керамическую плитку своими руками вам понадобится:

сырьё: глина, наполнитель для разбавления, в случае если глина жирная, вода;
форма для производства будущей плитки;
клише для образования оттиска рисунка или барельефа на лицевой стороне изделия;
лопатка, совок, мастерок;
сетка для армирования изделия.

Этапы изготовления керамики

Технология производства керамической плитки своими руками состоит из следующих этапов:

Берётся глина средней пластичности, засыпается в ёмкость и заливается водой. После нескольких дней замачивания, глина перемешивается и разминается. Затем через мелкое сито, материал перетирается в другую ёмкость и после чего масса распределяется на старые газеты или тряпку слоем в 10-15 мм. По достижению глиной нужной густоты, её перемешивают и убирают в полиэтиленовый пакет.
Подготовленный таким образом материал укладывается в формы и уплотняется, сделать это нужно так, чтобы уровень формовочной массы совпадал с краями формы, для чего излишки материала срезаются ножом или резаком.

Наиболее качественные формы делают из полиуретана, изделия получаются достаточно ровные с одинаковыми параметрами.

Далее технология изготовления керамической плитки своими руками, переходит в этап предварительной просушки. Длится он до приобретения массой более светлого оттенка и зависит этот период от температуры окружающей среды и влажности. В результате получается плитка–сырец. Если что-то у вас пошло не так, то на этой стадии можно ещё исправить ситуацию, для чего испорченный полуфабрикат замачивается водой, и процедуру формовки начинают сначала.
Процесс обжига плитки сырца наиболее технологичный этап, ведь полуфабрикат нужно подвергнуть воздействию высокой температуры порядка 1000-1200 градусов, для чего потребуется специальное оборудование. Чтобы сделать керамическую плитку своими руками можно ограничиться температурой и в 850-900 градусов, которая достигается в электрической муфельной печи. Технология производства допускает это, при условии наличия в составе глиняной массы пемзы, которая спекается при указанной температуре. Такой первичный обжиг называется бисквитным за некоторое сходство в полученной мелкопористой структуре заготовки, после выпаривания из неё воды. Керамическая заготовка при этом уже приобрела необходимую твёрдость и прочность. Называется такое изделие терракотой.

Этапы технологии: изготовление сырца, обжиг керамики и нанесение декоративного слоя

Если же вы хотите сделать своими руками майолику, то есть обожжённую керамику, с лицевой стороны, покрытой глазурью, а проще говоря, кафельную плитку, то технология производства на этом не заканчивается. Необходимо сделать ещё один обжиг, но уже с глазурью, для чего приготавливается многокомпонентная смесь, основными составляющими которой являются стекло, каолин и триполефосфат в виде порошка. Все компоненты перемешиваются и разводятся водой. Полученная смесь, кистью или методом обливания заготовки, распределяется по изделию, и делают второй обжиг.

Особое внимание нужно уделить контролю за температурой процесса, она не должна выше температуры первичного обжига. В противном случае глазурованная поверхность может быть испорчена или же произойдёт спекание терракотовой заготовки.

Такая технология изготовления кафельной плитки позволяет создавать уникальные композиции на глянцевой поверхности изделия, для чего используют разные составы глазури. В случае, когда выполнение глазури с обжигом вам не подходит по каким либо причинам, то сделать своими руками привлекательную, гладкую и блестящую поверхность, можно обработав заготовку эмалью или лаком.

И так если статья дочитана до конца, и трудности производства из глины керамической плитки своими руками, отражённые в этом пособии, вас не испугали, то честь вам и хвала. Ведь зная из чего и как изготовить столь уникальный отделочный материал, оригинальность и индивидуальность облицовки, а также восторги ваших друзей и знакомых, вам обеспечены.

Керамическая плитка или кафель является популярным строительным материалом, который используется для облицовки стен и пола в различных помещениях. Он отличается высокой прочностью, износостойкость, влагоустойчивостью и другими положительными качествами.

Как делают керамическую плитку, что она приобретает все свои свойства? Это высокотехнологичный процесс, который должен происходить в строгой последовательности. Для производства данного материала применяется современное и мощное оборудование, что позволяет получить лучший результат.

Какое сырье используется для производства кафеля?

Для формирования плитки необходимо подготовить сырье в виде глины, которую добывают из земных недр. Также в состав смеси, использующейся для производства, входят и другие компоненты. От их количества зависят основные свойства материала – прочность, пластичность, эстетичность и другие. Например, при добавлении полевого шпата удается значительно снизить температуру обжига.

Для получения в результате производства качественных материалов требуется с особой тщательностью подойти к выбору типы глины. Существуют такие разновидности данной породы:

цементная. Из данного типа сырья чаще всего изготовляют различные сухие смеси;
огнеупорная. Такое сырье считается идеальным для производства кирпича или кафеля, которые могут эффективно работать при воздействии пламени и высоких температур;
формовочная. Имеет специфические качества, которые идеально подходят металлургической промышленности;
кирпичная. Относится к легкоплавким сортам. Чаще всего используется для формирования кирпичей с отличными теплоизоляционными свойствами;
кислотоупорная. Идеально подходит для изготовления продукции, которая не разрушается под воздействием агрессивных веществ;
каолиновая. Белый тип глины, применяющийся для фарфоровых или фаянсовых изделий.

Методы производства

При изготовлении керамической плитки в домашних условиях или на высокотехнологичных производствах используют одну из технологичных схем:

монокоттура. В данном случае технология производства керамической плитки подразумевает лишь единичный обжиг полуготового сырья. Сформированная заготовка покрывается специальной глазурью, после чего подвергается термической обработке под температурой 900-1200°С. В результате образуется материал, который способен эффективно противостоять негативному действию влаги;
бикоттура. В данном случае полученная плитка своими руками подвергается обжигу дважды. Первый раз это делают для удаления из материала лишней влаги, а второй – после нанесения глазури;
керамогранит. После производства плитки данного типа получают сверхпрочный материал, который устойчив к значительным перепадам температур. В данном случае в состав смеси, для формирования керамокранита, входит кварцевый песок и полевые шпаты. Сам процесс обжига происходит при температуре, которая не ниже 1300°С.

Виды и типы керамогранита

Подготовка сырьевой массы

Изготовление керамической плитки невозможно без тщательной подготовки сырья. Его обязательно сортируют по размеру и типу. После этого сырье измельчают до нужной фракции при помощи угловой дробилки или прочего оборудования. В процессе подготовки его могут несколько раз подвергать дроблению для получения высококачественного материала.

Когда все сырье приобрело нужный размер зерен, отдельные компоненты смешивают между собой. В данном случае очень важно подобрать оптимальные пропорции между использованными ингредиентами. От этого зависят основные свойства будущей плитки, ее внешний вид.

Для получения более однородной массы к ней добавляют воду и подвергают обработке в шаровой мельнице. В результате получают особую жидковатую смесь под названием суспензия. В последующем из нее удаляется вода при помощи специального фильтр-пресса. Он способен избавить от 50% влаги. В дальнейшем полученная масса еще раз подвергается размолу, но в сухом виде.

Также в процессе изготовления плитки полученная суспензия может закачиваться в специальный распылитель. Обычно он состоит из вращающего диска или сопла. В распылителе суспензия освобождается от лишней влаги из-за интенсивного движения потоков воздуха. Также сырье может измельчаться путем сухого помола с гранулированием. Для этого существуют специальные гранулирующие машины.

Как происходит процесс формирования плитки?

Технология изготовления керамической плитки подразумевает, что ее формирование происходит путем сухого прессования. В данном случае подготовленный порошок, имеющий в составе все необходимые компоненты, поступает в фасонный пресс. Он позволяет максимально сжать материал, после чего готовые пластины выбрасываются в нижней части плунжера. Такие прессы обычно обеспечивают давление, которое превышает 2500 тонн.

Для получения очень тонкого плиточного материала нужно дополнительно использовать смачивающие агенты. Сочетание экструзии со штамповкой позволяет получить изделия неправильной формы, которые отличаются качеством и небольшой стоимостью. Это можно сделать путем обработки сырья в специальном цилиндре с высоким давлением, после чего оно выдавливается наружу небольшими порциями. В дальнейшем подготовленные образцы подвергаются штамповке при помощи гидравлических или пневматических прессов.

Также существует другой метод формировки плитки. Он подразумевает то, что подготовленные порции сырья сжимаются при помощи гидравлического пресса между двумя половинами жесткой формы. Освобождение полученных образцов происходит при помощи нагнетания воздуха и вакуума.

Сушка

После формирования плитки ее нужно высушить при высокой относительной влажности воздуха. Данный процесс обычно занимает несколько дней. Образцы высыхают медленно, что позволяет предотвратить образование усадочных трещин.

Для этого обычно используются непрерывные или туннельные сушилки. В качестве источника энергии выступают газ, нефть, инфракрасное или СВЧ-излучение.

Глазуровка образцов

Глазурь представляет собой особый стекломатериал, который наносят на поверхность плитки. После обжига она надежно закрепляется на поверхности и обеспечивает многие положительные свойства материала – влагостойкость, прочность, эстетичность и другие.

Глазурь может наноситься на плитку несколькими способами – при помощи центробежного глазуровщика, дискованием. Также ее могут просто распылять или рассыпать по поверхности плитки.

Обжиг материала

После завершения глазуровки плитку нужно обжечь. Это позволяет ей приобрести достаточную прочность и пористость. Процесс обжига может происходить одно или двухступенчато. Все зависит от выбранной технологии и требований к плитке. Обычно сырец подвергается обработке при температуре 1000-1300 градусов. Многие домашние производства работают при 850-900 градусов, чего очень часто полностью достаточно.

Однократный обжиг в основном применяется для плитки, которая сформирована мокрым способом. Для этого используется печи, оснащенные фрезерными роликами. Они обеспечивают температуру до 1150 градусов. В таких печах сырец находится около часа.

Двукратному обжигу подвергают образцы, которые сформированы сухим способом. Они подвергаются действию более низких температур. После первичной обработки плитка отправляется на повторный обжиг с глазуровкой. Два этих процесса происходят в одной и той же печи туннельного типа. Она представляет собой камеру, где заготовки медленно перемещаются на конвейере по огнеупорным лентам. В таких печах обжиг занимает 2-3 дня. Обычно он происходит при температуре 1300 градусов.

После такой обработки плитка остывает, сортируется и пакуется. В результате получают материал, который полностью готов к дальнейшему применению. Также в условиях производства обычно проверяют свойства образцов на их соответствие общепринятым нормам.

Особенности изготовления тротуарной плитки

Для нет необходимости закупать дорогое оборудование или материалы.

Для домашнего производства следует закупить следующее сырье:

портландцемент;
известняковый или гранитный отсев;
пластификатор;
пигмент для получения нужного цвета;
специальная смазка для форм.

Смесь для производства тротуарной плитки готовится при помощи бетономешалки, куда засыпают известковые заполнители и другие компоненты. Полученным раствором заполняют пластиковые формы, которые рекомендуется предварительно обработать смазкой. В последующем их перемещают на выбростол для удаления всех пузырьков воздуха. В дальнейшем тротуарная плитка подвергается сушке в естественных условиях, что возможно благодаря пластификатору.

-> Производство, строительство, сельское хозяйство

Производство кафельной керамической плитки.

Кафельная плитка , как один из наиболее востребованных строительных материалов, всегда пользовалась спросом. Люди не перестают строиться, производить ремонт квартир даже во время кризиса. И если крупные производители, специализирующиеся на изготовлении кафельной плитки для новостроек, сегодня во время кризиса «конкретно страдают» в первую очередь, то ориентировавшись на обеспечение кафельной плиткой отдельных квартир, Вы всегда останетесь в «плюсе».

Преимущества и особенности производства кафельной плитки

В данном случае, малый бизнес, в отличие от большого производства, имеет несколько вполне «солидных» преимуществ. Во-первых – это большое разнообразие готовой продукции, чем вряд ли может «похвастаться» крупный производитель. На руку «мелким» производителям кафельной плитки сыграло и падение курса национальной валюты, значительно увеличив стоимость импортной продукции.

Основное конкурентное преимущество малого производства кафельной плитки – возможность выпуска действительно качественной продукции по ценам, ниже конкурентных.

Оборудование для производства кафельной плитки

Для закупки минимального набора оборудования необходимого для начала производства керамической кафельной плитки потребуется около $10 тыс.
За эту сумму Вы получите: бетономешалку, вибростанок, формы под плитку, камеру для напыления рисунков, глазури и полупромышленную печь для сушки продукции при температуре около 200 градусов. Оборудование для производства кафельной плитки можно приобрести как в комплекте, так и по отдельности, что получится немного дешевле.

Однако, чтобы изготавливать не стандартную плитку, а нечто эксклюзивное, уникальное, необходимо обзавестись дополнительными приспособлениями. Многофункциональная модернизированная напылительная камера обойдется в сумму от $3 тыс. Для нанесения различных рисунков, также потребуется набор трафаретов. Приблизительная стоимость комплекта из 200 шт. трафаретов – около 600$.

Возможно приобретение и массы других самых разнообразных приспособлений, позволяющих сделать плитку, например, самосветящейся, однако и стандартного набора будет достаточно для производства как настенной , так и напольной плитки .

Материалы, помещение и пресонал для производства керамической плитки

Качество готовой плитки в значительной мере зависит от качества материалов применимых для ее изготовления. Лучше использовать высокомарочный цемента и гранитный отсев. Также, Вам понадобятся пластификаторы, красители и глазурь. Если исходить из ежемесячного производства кафельной плитки для покрытия 5000 метров квадратных площади, затраты на сырье, составят порядка $12 тыс.

Для организации производства данного количества кафельной плитки, будет достаточно 4-х рабочих: 2-е возле бетономешалки, 1- для обслуживания вибростола и еще один будет заниматься сушкой и упаковкой плитки. Кроме того, для обеспечения надлежащего качества продукции, необходимо нанять мастера, с знанием технологичного процесса.

Требования к помещению для организации бизнеса по производству керамической плитки минимальны. Необходимая площадь – порядка 100 кв.м. Это может быть холодный склад, сарай – практически все что угодно, что имеет стены и крышу…

Окупаемость производства керамической плитки

$10 тыс. – оборудование для производства кафельной плитки,
$12 тыс. – сырье,
около $3 тыс. – заработная плата работников,
около $1 тыс. – аренда помещения и оплата электроэнергии (может значительно отличатся).
1,5 тыс. $ - на организацию производства и открытие дела.

В итоге, одноразовые затраты составят $30 тыс., и около $18 тыс. – ежемесячные.

Рассчитывать доходы будем исходя из средней стоимости реализации плитки в 7$ за метр квадратный. При объеме производства в 5 тыс. кв.м. суммарный ежемесячный доход будет около 35 тыс. $.

Однако, если Вы считаете, что все настолько идеально и гладко, как видно из предварительных подсчетов, придется Вас немного разочаровать.

Сезонность и рынки сбыта.

Керамическая плитка – продукция, которая очень зависит от сезона и модных тенденций. Спрос на плитку в зимний период практически равен нулю. Работать впрок в холодную пору года нет смысла, поскольку произведенная плитка к следующему году может быть уже не в моде. Спрос на керамическую плитку активизируется весной. Летом же, проблем с реализацией у Вас возникнуть не должно.

Относительно рынка сбыта – здесь все по стандарту: через ремонтные бригады, рекламные и выставочные стенды на строительных рынках и ярмарках, интернет и прочие методы заявить о себе и привлечь клиентов.

Таким образом, реальный срок окупаемости вложений будет чуть более 1 года.

И помните, без керамической плитки сегодня не обходится ни один серьезный ремонт. В Росии немало магазинов керамической плитки, их ассортимент обогатит вашу фантазию в плане дизайна плиток и будет надежным путеводителем по тенденциям современного ремонта.

Производство керамической плитки осуществляется множеством заводов и фабрик во всем мире. Это считается перспективным делом и хорошей инвестицией капитала. На сегодняшний день существуют производства, на которых изготовление керамической плитки во многом ориентировано на индивидуальные заказы. Обилие вариантов готовых решений наряду с возможностью изготовления персональных заказов позволяет воплощать в керамике любые дизайнерские замыслы.

Производство керамической плитки вполне можно выполнять и самостоятельно. Керамику делали задолго до того, как появились специальные прессы и другие механизмы. Изготовление кафеля основывается на тысячелетней практике. Любому желающему сегодня вполне доступно изготовление плитки с помощью простых механизмов, дающих возможность делать исходную массу, наносить глазурь и выполнять обжиг плитки.

Процесс изготовления кафеля несложен. Исходя из разновидности изготавливаемой кафельной плитки и ее предназначения в производстве применяется смесь глины различных видов с добавлением прочих натуральных примесей. Для получения кафеля хорошего качества важно использовать подходящую разновидность глины. Поначалу все компоненты при помощи соответствующего оборудования прессуются. Процесс выполняется под большим давлением, после чего изделия проходят обжиг в печи при большой температуре.

Для производства кафеля используется огнеупорная либо тугоплавкая глина. Первый вариант является наиболее подходящим благодаря большому количеству примесей. При изготовлении кафеля крайне важно не нарушать предусмотренные технологией условия. Несмотря на то что сегодня изготовление кафеля является основой деятельности многих предприятий, растущий спрос позволяет не только расширять существующие мощности, но и открывать новые линии.

Для различных вариантов кафеля предусматривается использование смеси разных сортов глины и дополнительных примесей. Для получения глазури применяется смесь, включающая каолиновые глины, песок, стеклянную крошку и оксидные пигменты. Пигменты используются для придания плитке необходимого цвета. Для изготовления самой плитки в основном применяется смесь полевого шпата, глины и кварцевого песка.

Производство кафельной плитки мало отличается от изготовления любой другой керамической продукции. На протяжении очень длительного времени технология производства керамической плитки в своей основе остается неизменной. Невзирая на различия в особенностях изготовления плитки разных видов, для основной их массы схема технологии производства также одинакова.

Производство плитки — процесс, состоящий из нескольких фаз. Для получения плитки высокого качества применяется прогрессивное технологическое оснащение, лучшие виды исходного сырья. Для производства плитки может быть использовано полностью автоматизированное промышленное оборудование. Технология изготовления, которая основана на высокотехнологичном оснащении, позволяет делать плитку больших размеров с идеальной формой и пропорциями.

Отличия способов производства

Все исходные материалы сначала основательно измельчаются, после чего размешиваются и увлажняются до образования гомогенной массы. На следующем этапе следует формование, для чего может использоваться прессование либо экструзия. Прессованная плитка вырабатывается из сырья, размельченного в порошок. Сначала порошок уплотняется, после чего подвергается прессованию под большим давлением. Такой способ дает возможность более жестко соблюдать типоразмер изделий и формировать высококачественную поверхность.

В производстве керамической плитки технология экструдирования предусматривает прохождение пастообразной смеси основных материалов сквозь специальную фильеру нужной формы. В процессе прохождения подготовленной смеси сквозь форму создаются изделия необходимой ширины и толщины. Использование такого способа формования отличается простотой и меньшей стоимостью по сравнению с методом прессования. После этого действия керамическая плитка сушится и подвергается обжигу.

Как готовится смесь и формуются изделия

Изготовление кафеля начинается с подготовки сырья. На стадии подготовки выполняется смешивание составляющих, из которых формируется однородная исходная масса. Для этого сначала измельчается глина, после чего в нее добавляются необходимые примеси для получения нужного состава. Измельченная глина обязательно смачивается. Степень смачивания определяется добавками, объем и пропорции которых определяются требуемыми характеристиками для готовых изделий.

Далее происходит формование плитки. Как уже было описано выше, формование может выполняться двумя методами: экструзией или прессованием. В первом случае готовая масса пропускается через специальную формующую установку, во втором в подготовленные формы заливают массу, которая затем прессуется под большим давлением. На выходе получаются очень плотные и крепкие изделия.

Сушка изделия и покрытие глазурью

На следующей стадии выполняется сушка изделий, с помощью которой из плитки удаляется излишняя влага. Без этой стадии не обойтись, поскольку без удаления излишков влаги на этапе обжига будет происходить интенсивное парообразование. Образующийся избыток пара станет причиной нарушения целостности плиточных изделий, и на выходе получится слишком много бракованного продукта.

Глазурование требуется для придания плиточным изделиям определенной расцветки либо оттенка. Покрытие глазурью выполняется накануне обжига. Глазуруют плитки посредством обливания и пульверизации. Высокотемпературная обработка изделий в печи и процесс остывания превращают такой вид покрытия в своеобразное стекло. Это покрытие выполняет не только эстетическую, но и защитную функцию. В итоге кафель будет защищен от негативного влияния внешних факторов и обретет высокие гигиенические свойства.

Как происходит обжиг изделий

Высокотемпературное воздействие в печи формирует требуемые химические реакции, приводящие к необходимым физическим изменениям в плиточных изделиях. На производстве печь устроена в виде конвейера, где изделия перемещаются в туннеле. Существуют печи, в которых перемещение изделий основано на карусельном принципе.

На рынке технологического оснащения оборудование для производства керамической плитки представлено в большом ассортименте. С развитием и совершенствованием технологий оно непрерывно улучшается. Ассортимент его велик, приобрести можно самостоятельные установки, большие агрегаты для крупных фабрик либо отдельный станок для производства плитки у себя на участке.

Какие преимущества дают новые технологии

Производство кафеля в последнее время переживает обновление. Это связано с тем, что появились новые современные типы оборудования для раскрашивания изделий. Новые технологии позволяют формировать декоративный слой таким образом, чтобы он образовывал единое целое со структурой изделий. Такой рисунок со временем не стирается и не блекнет.

Один из современных вариантов нанесения рисунка на керамическую плитку предусматривает использование УФ-принтеров. Такого рода печать основана на применении особых чернил и глазурных красок с хорошими адгезионными характеристиками. По завершении процесса нанесения таким способом графического рисунка производится полимеризация при помощи УФ-лампы.

Для нанесения на керамическую плитку рисунка могут использоваться специальные струйные и лазерные принтеры. В процессе производства малых партий используют струйные принтеры для керамики. С их помощью наносятся главным образом черно-белые рисунки. Для крупных объемов керамической плитки производство может быть оснащено лазерными принтерами. В этом случае картинка сначала переносится на декольную бумагу, после чего фиксируется на плитке, которая вслед за этим проходит обжиг в печи.

Самостоятельное изготовление

В последнее время получает все большее распространение самостоятельное изготовление кафеля. Мотивом для этого служит желание не только сэкономить, но и сделать оригинальный, не встречающийся ни у кого отделочный материал. Большой популярностью в самостоятельном производстве пользуется цементная плитка. Она представляет собой весьма интересный материал отделки, который может использоваться для стен и пола. Такое покрытие изготавливается ручным способом, который был изобретен еще в Средние века.

Производство цементной плитки является занимательным процессом. Для ее изготовления делается специальная металлическая форма в виде матрицы с контурами рисунка плитки — наподобие трафарета. Далее готовится окрашенный цемент, для чего используется смесь, в которую входит мелкий песок, особый цемент, мраморный порошок и красители на натуральной основе. У готовых плиток образуется матовая поверхность, шероховатая на ощупь и нескользкая. Сделанные таким способом изделия не проходят обжиг, а только сушатся. Благодаря этому размеры плиток не меняются, сохраняя изначальную точность, что можно считать преимуществом.

Декоративная плитка применяется для внутренней и внешней отделки помещений. Производство керамической плитки восходит к древним временам и народам, в том числе египтянам, вавилонянам, ассирийцам. Например, ступенчатая пирамида для фараона Джосера, построенная в Древнем Египте около 2600 г. до н.э. , содержит красочный кафель.

Позже керамическая плитка была изготовлена практически в каждой крупной европейской стране. К началу ХХ века плитка стала производиться в промышленных масштабах. Изобретение туннельной печи около 1910 привело к автоматизации производства.

Получение сырья для производства керамической плитки

Сырье, используемое для формирования плитки, состоит из глинистых минералов, добываемых из земной коры. Добавляются природные минералы, такие как полевой шпат, использующийся, чтобы понизить температуру обжига и химические добавки, необходимые для процесса формования. Минералы часто предварительно обогащаются перед отправкой в керамический завод.

Исходные материалы измельчают и классифицируют по размеру частиц. Первичные дробилки используются для уменьшения больших комков материала. Существуют различные виды дробилок, позволяющие получить на выходе материал нужной классификации.

Первым шагом производства керамической плитки является смешивание ингредиентов. Затем добавляют воду и ингредиенты подвергаются мокрому размолу или измельчаются в шаровой мельнице. Если используется мокрый помол, избыток воды удаляют с помощью фильтр-пресса с последующей распылительной сушкой. Полученный порошок затем прессуют в плитки желаемой формы. Формование совершают сжимающими движениями между стальными пластинами или посредством вращательного движения между стальными конусами.

Вторичное дробление уменьшает мелкие куски с частицами. Часто для этих целей используется молотковая мельница и мельница Мюллера. В последней используют стальные диски в мелкой вращающейся "кастрюлей", в то время как молотковая мельница использует быстро движущиеся стальные молотки, сокрушающие материал. Также используются валовые или конического типа дробилки.

Третий размер шага измельчения частиц необходим для изготовления высококачественной плитки. Барабанные виды мельниц используются в комбинации с прочими методами. Одним из наиболее распространенных типов таких мельниц - шаровые мельницы, который состоят из крупных вращающихся цилиндров, частично заполненных сферическими измельчающими телами.

Экраны используются для отделения частиц в определенном диапазоне размеров. Они работают в наклонной позиции и механической вибрации или электромеханическим методом улучшают поток материала. Экраны классифицируются в соответствии с числом отверстий на линейный дюйм поверхности экрана. Чем выше это число, тем меньше размер отверстия.

Глазурь - стекломатериал, предназначенный для расплавления на поверхности плитки в процессе обжига, надежно закрепляющийся на поверхности плитки во время охлаждения. Глазури используются для обеспечения влагостойкости и украшения, так как они могут быть окрашены или приобретают специальные текстуры.

Производство керамической плитки: технология

После того, как сырье обработано, следует выполнить несколько шагов, чтобы получить готовое изделие. Эти шаги включают в себя дозирование, смешивание и измельчение, сушка распылением, формование, сушка, глазуровка и обжиг. Многие из этих шагов теперь осуществляется с помощью автоматизированного оборудования.

Дозирование

Для многих керамических изделий, в том числе плитки, качество определяется количеством и типом сырья. Сырье также определяет цвет тела плитки, которое может быть красного или белого цвета, в зависимости от количества используемых железосодержащих сырьевых материалов. Таким образом, важно смешать правильные объемы составляющих, чтобы достичь желаемых свойств. Производятся расчеты, принимающие во внимание физические и химические свойства состава сырья. После того, как определен соответствующий вес каждого сырьевого материала, составляющие смешиваются.

Смешивание и измельчение

После того, как ингредиенты взвешены, они поступают в смеситель. Иногда необходимо добавить воду, чтобы улучшить смешение с несколькими ингредиента партии, а также достичь тонкого помола. Этот процесс называется мокрым помолом и часто выполняется с использованием шаровой мельницы. В результате получается заполненная водой смесь, называемая суспензие. После интенсивных нагрузок воду удаляют из суспензии с помощью фильтр-пресса (который удаляет 40-50 процентов влаги) с последующим сухим размолом.

Распылительная сушка

Включает в себя закачивание суспензии в распылитель, состоящий из быстро вращающегося диска или сопла. Потоками воздуха мелкие частицы освобождаются от влаги. Сырье может также быть получено путем сухого помола с последующим гранулированием. Для этого созданы гранулирующие машины.

Формирование

Чаще всего керамическая плитка формируется путем сухого прессования. В этом способе, сыпучий порошок, содержащий органическое связующее или низкий процент влаги, поступает из бункера в фасонный пресс. Материал сжимается в полости стальными плунжерами, а затем выбрасывается в нижней части плунжера. Автоматизированные прессы используются с рабочим давлением свыше 2500 тонн.

Используются также смачивающие агенты для получения особо тонкой плитки. Экструзия плюс штамповка позволяют производить плитку неправильной формы, небольшой толщины, что делает ее более качественной, а производство экономичным. Пластичная масса проходит уплотнение в специальном цилиндре высокого давления и выдавливается из цилиндра небольшими порциями. Эти порции проходят штамповку с использованием гидравлических или пневматических прессов.

Второй метод заключается в следующем: экструдированные порции сжимаются между двумя половинами жесткой формы, установленной на гидравлическом прессе. Сформированная часть с применением вакуума прижимается к верхней половины пресс-формы, чтобы освободить нижнюю половину. Затем путем нагнетания воздуха через верхнюю половину освобождается верхняя часть. Излишки материала удаляются для повторного использования.

Другой процесс, называемый глазуровка давлением, был разработан недавно. Этот процесс сочетает в себе глазуровку и формирования одновременно. Нанесение глазури (в высушенной распылением порошковой форме) непосредственно в матрицу, заполненную порошком плитки тела. Преимущества включают устранение погрешностей глазуровки, а также снижение отходов материала глазуровки (так называемый шлам), который производится обычным способом.

Сушка

Керамическая плитка, как правило, должна быть высушена (при высокой относительной влажности) после формирования, особенно, если используется мокрый способ. Сушка, которая может занять несколько дней, удаляет воду в достаточно медленном темпе, чтобы предотвратить усадочные трещины. Используются непрерывные или туннельные сушилки, которые нагреваются с помощью газа или нефти, инфракрасные лампы или на микроволновой энергии. Инфракрасная сушка лучше подходит для тонкой плитки, а СВЧ-сушка работает лучше для толстой плитки. Другой способ, импульсной сушки, использует импульсы горячего воздуха, протекающего в поперечном направлении материалу.

Глазуровка

Измельченные глазури наносят с помощью одного из доступных методов. В центробежном глазуровщике или дисковании, глазурь подается через вращающийся диск, который распределяет глазурь на плитке. При способе водопада поток глазури падает на плитку, когда она проходит по конвейеру под ним. Иногда глазурь просто распыляется. Существует также трафаретная печать. В этом процессе глазурь продавливают через сито с резиновым ракелем или через другое устройство.

Сухая глазуровка включает в себя применение порошков, измельченных фритт (стеклянных материалов), и гранулированной глазури на мокрой поверхности плитки. После обжига, частицы глазури сливаются друг с другом, образуя прочную поверхность, подобную граниту.

Обжиг

После глазуровки плитка подвергается обжигу, укрепляющему ее и дающему нужную пористость. После формирования заготовки сушат медленно (в течение нескольких дней), при высокой влажности, чтобы предотвратить образование трещин и усадки. Далее наносится глазурь, а затем плитки обжигают в печи или печи. Хотя некоторые виды плитки требуют двухступенчатого процесса обжига, плитка мокрого помола обжигается только один раз, при температуре 2000 градусов по Фаренгейту или более. После обжига плитка пакуется и отправляется на склад.

Печи, используемые для обжига плитки.

Плитка, получаемая путем сухого помола вместо мокрого помола, как правило, требует двухступенчатого процесса. В этом случае плитка проходит через низкотемпературный обжиг под названием суп обжига до глазуровки. Этот шаг удаляет летучие вещества из материала, большинство или все усадки. После чего производят обжиг и глазуровку одновременно. Оба процесса обжига происходят в туннеле или непрерывной печи, которая состоит из камеры, через которые заготовки медленно двигаются по конвейеру на огнеупорных волокнистых лентах, построенных из материалов, устойчивых к высоким температурам, или в специальных контейнерах. Обжиг в туннельной печи может занять от двух до трех дней, при температуре около 2372 градусов по Фаренгейту (1300 градусов Цельсия).

Для плитки, которая требует только однократного обжига - обычно это плитка, которая получена мокрым формованием - используются фрезерные ролики. Эти печи перемещают заготовки на роликовом конвейере и не требуют дополнительного оснащения. Обжиг в роликовой печи может длиться 60 минут, температура обжига около 2102 градусов по Фаренгейту (1150 градусов по Цельсию) или более.

После обжига и испытаний керамическая плитка готова, она пакуется и отправляется.

Экологичность

Огромное количество загрязняющих веществ генерируется в ходе различных этапов производства; эти выбросы должны контролироваться в соответствии со стандартами. Среди вредных веществ, образующихся при производстве плитки, являются фтор и соединения свинца, которые образуются при обжиге и глазуровке. Соединения свинца были значительно сокращены с недавним развитием, без примеси свинца или с низким содержанием свинца глазури. Выбросы фтора собираются в скрубберы, устройства, которые в основном распыляют воду, чтобы удалить вредные загрязнители. Это можно контролировать также с помощью сухих процессов: тканевыми фильтрами с покрытием из извести. Эта известь может быть переработана в качестве исходного материала для будущей плитки.

Промышленное производство керамической плитки также образуют сточные воды, образующиеся при фрезеровании, глазуровке и сушке распылением. Отходы производства плитки также возвращают в процесс подготовки сырья для повторного использования.

Контроль качества

Большинство производителей керамической плитки в настоящее время используют методы статистического контроля процессов (SPC) для каждого шага производственного процесса. Многие также тесно сотрудничают со своими поставщиками сырья, чтобы получаемое сырье соответствовало требованиям. Статистический контроль процесса состоит из диаграмм, которые используются для контроля различных параметров обработки, таких как размер частиц, фрезерное время, температура сушки и время, давление прессования, размеры после прессования, плотность, температура и время обжига, прочие. Эти графики помогают выявить проблемы с оборудованием, повысить его эффективность.

Конечный продукт должен удовлетворять определенным требованиям в отношении физических и химических свойств. Эти свойства определяются с помощью стандартных тестов. определяемые характеристики включает механическую прочность, стойкость к истиранию, химическую стойкость, водопоглощение, стабильность размеров, морозостойкость и коэффициент линейного теплового расширения. Совсем недавно добавился параметр сопротивление скольжению, который может быть определен путем измерения коэффициента трения.

Перспективы

В целях поддержания роста рынка, производители керамической плитки будут сосредотачиваться на разработке и продвижении новых моделей с различными прочностными и эксплуатационными характеристиками. Особое внимание сейчас уделяется крупногабаритным, прочным, гранитным, полированным моделям. Высокая прочность достигается благодаря особому составу сырья, новым технологиям глазуровки, производству на усовершенствованной аппаратуре. Автоматизация производства керамической плитки будет играть ведущую роль в работе по увеличению объемов производства, снижении затрат и улучшению качества. Кроме того, изменения в технологии производства керамической плитки, вызванные проблемами окружающей среды и энергетических ресурсов, будут продолжаться.