淺談陶瓷巖板連紋工藝的關(guān)鍵技術(shù)

魏明東 葉祥

摘 要： 本文介紹了在陶瓷巖板連紋產(chǎn)品生產(chǎn)過程中影響連紋效果的幾個因素，歸納出圖案設(shè)計、原料控制、噴墨對位等幾個關(guān)鍵工藝控制點(diǎn)。通過對各控制點(diǎn)的分析，針對性地提出了相應(yīng)的解決方案。對提升巖板連紋產(chǎn)品的裝飾效果及產(chǎn)品檔次具有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：巖板；連紋；對位

1前言

近年來，陶瓷巖板的應(yīng)用逐漸成為家居裝飾的一種主流，這也為巖板的生產(chǎn)發(fā)展提供了機(jī)遇，特別是意大利薩克米公司的大規(guī)格輥壓成型設(shè)備進(jìn)入中國市場，更是推進(jìn)了巖板規(guī)格的多樣化，為巖板“大規(guī)格、精細(xì)化、定制化”提供了技術(shù)支持。以連續(xù)式輥壓機(jī)為例，現(xiàn)已能生產(chǎn)出成品最大寬度為1800mm、長度為無限制的大規(guī)格巖板。巖板規(guī)格的多樣化為家居裝飾提供了個性化支持，也對巖板生產(chǎn)企業(yè)提出了新的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的?？蚴綁簷C(jī)，在轉(zhuǎn)換產(chǎn)品規(guī)格時需要更換不同規(guī)格的模具，轉(zhuǎn)產(chǎn)時間較長。而且受?？蚴綁簷C(jī)結(jié)構(gòu)的限制，可生產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)格普遍較小，規(guī)格也相對固定。當(dāng)遇到小批量定制產(chǎn)品或連紋產(chǎn)品時，其生產(chǎn)應(yīng)變能力較差。而輥壓機(jī)在轉(zhuǎn)換不同規(guī)格產(chǎn)品時，根據(jù)不同產(chǎn)品的成品規(guī)格，結(jié)合坯體的收縮率，進(jìn)行計算得出成型尺寸，再進(jìn)行切割坯體，適應(yīng)性較強(qiáng)。

在大規(guī)格陶瓷巖板連紋產(chǎn)品的生產(chǎn)中，往往需要幾片巖板才能拼接出一個完整的圖案效果（如圖1），這就對巖板之間的圖案對位提出了很高的要求。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，當(dāng)巖板圖案的對位誤差小于3mm時，圖案的連紋處于較佳的視覺效果；當(dāng)巖板圖案的對位誤差大于3mm時，整個圖案的視覺連續(xù)效果較差，甚至?xí)虼嗽斐僧a(chǎn)品降級處理。從一般的文件設(shè)計圖來看，圖案多采取左右連紋的方式，對產(chǎn)品的寬度尺寸要求嚴(yán)格。

2連紋圖案設(shè)計尺寸計算

以1600mm×3200mm產(chǎn)品為例，當(dāng)坯體燒成收縮率波動±0.2%時，寬度的變化絕對值為3.2mm（1600×0.2%=3.2mm），圖案的錯位就開始顯現(xiàn)了。因此精準(zhǔn)地控制巖板的各生產(chǎn)環(huán)節(jié)尤為重要。

2.1坯體成型切割尺寸設(shè)置

以1600mm×3200mm規(guī)格成品為例，（所用壓機(jī)為薩克米Continua+）假設(shè)預(yù)留拋光磨邊尺寸30mm，則：預(yù)計半成品的出窯尺寸為1630mm×3230mm。在生產(chǎn)過程中，坯體會產(chǎn)生干燥收縮和燒成收縮。因干燥收縮率較小，在計算時可忽略不計，只需將產(chǎn)品的燒成收縮率作為重點(diǎn)考慮因素。

例：根據(jù)某廠粉料的特點(diǎn)，測試出該粉料的燒成收縮率為9.4%，計算出壓機(jī)切割尺寸為：

寬：1630÷（1-9.4%）=1799mm

長：3230÷（1-9.4%）=3565mm

2.2圖案打印有效尺寸設(shè)置

出窯半成品的尺寸為1630mm×3230mm，長寬各磨掉30mm后，形成了成品尺寸1600mm×3200mm，因此，需進(jìn)一步對成品燒成前的有效尺寸進(jìn)行設(shè)定：

寬：1600÷（1-9.4%）=1766mm

長：3200÷（1-9.4%）=3532mm

即：設(shè)計師應(yīng)按1766mm×3532mm的尺寸，將文件圖案預(yù)先修圖，從文件圖案上達(dá)到連紋的效果。

本處所提到的9.4%的燒成收縮率，是根據(jù)某配方在某種燒成制度下所測試的數(shù)據(jù)。在實(shí)際生產(chǎn)中，只有長期地穩(wěn)定某個燒成收縮率，才能有效地控制產(chǎn)品的有效尺寸，達(dá)到連紋效果。

3 影響連紋效果的生產(chǎn)因素

3.1原料和粉料

在巖板的生產(chǎn)過程中，原料和粉料是生產(chǎn)中經(jīng)常變化的物項，只有加強(qiáng)對原料和粉料的工藝控制，才能確保燒成收縮率的穩(wěn)定。俗話說“原料是基礎(chǔ)，燒成是關(guān)鍵。”這既包括原料的選擇和配方的設(shè)計，也包括原料加工過程的工藝控制。當(dāng)一個巖板配方確定后，粉料的加工過程就成為穩(wěn)定燒成收縮率的關(guān)鍵因素。

在巖板生產(chǎn)中，對原料的均化，要比普通陶瓷生產(chǎn)嚴(yán)格，巖板配方中的每一種原料都要有一定的儲量，還應(yīng)對使用的天然原料采用勾機(jī)多次均化，穩(wěn)定原料的理化性能。漿料出球后，可選用較大的地下池和中轉(zhuǎn)池對漿料進(jìn)行均化，加大漿料存量，減小過程波動。粉料經(jīng)過陳腐后，應(yīng)按粉料批次，多個粉倉同時使用，在使用過程中，加強(qiáng)對粉料的顆粒級配和水分的檢測，并根據(jù)結(jié)果及時調(diào)整。應(yīng)嚴(yán)格控制倉底料的使用比例，因為倉底料的水分和顆粒級配波動較大，會直接改變粉料的堆積密度，使成型坯體的密度產(chǎn)生差異，導(dǎo)致燒成收縮率的變化，從而影響圖案的連紋效果。此外，倉底料還容易造成坯體分層，降低輥壓成型速率。

3.2 成型密度均勻性控制

傳統(tǒng)的?？蚴匠尚蜋C(jī)，可以通過格柵的運(yùn)動速度來調(diào)整坯體各段的密度，控制坯體各段的燒成收縮率。而大規(guī)格巖板多采用連續(xù)式輥壓成型機(jī)，其布料斗可分為8～12個區(qū)間，通過調(diào)節(jié)下料量，就可控制巖板各段截面的成型密度（如表1實(shí)例所示），從而控制巖板整體的燒成收縮率。

特別要注意表1中，當(dāng)?shù)?點(diǎn)和第8點(diǎn)的密度出現(xiàn)較大差異時，容易造成燒成后坯體凹邊或凸邊，拋光磨邊后將影響到圖案的連紋對位，嚴(yán)重的還會造成坯體開裂。

3.3噴墨機(jī)圖案的中點(diǎn)對位（簡稱：圖案對中）

干燥好的坯體在進(jìn)入噴墨機(jī)之前，釉線的機(jī)械設(shè)備對坯體進(jìn)行位置校正后，再將坯體送入噴墨機(jī)皮帶。目的是讓噴墨機(jī)的文件圖案正確地覆蓋坯體表面，防止圖案發(fā)生位移。

以1600mm×3200mm的產(chǎn)品為例，假定產(chǎn)品的燒成收縮率為9.4%，根據(jù)本文計算的噴墨文件尺寸為：1799mm×3565mm（如圖 2 中AB=CD=1799mm，BC=AD=3565mm）而有效圖案文件尺寸為：1766mm×3532mm（如圖2 中 ab=cd=1766mm，bc=ad=3532mm），延伸長方形abcd的各邊交長方形ABCD各邊，作標(biāo)記點(diǎn)為e、f、g、h、i、j、k、l，（該標(biāo)記點(diǎn)可在后工序磨邊去掉，）Ae=Al=Bf=Bg=Ch=Ci=Dj=Dk=33mm。對噴墨后的以上數(shù)據(jù)進(jìn)行測量，可以判斷噴墨圖案是否對中。其它規(guī)格產(chǎn)品可根據(jù)該方法計算數(shù)據(jù)后進(jìn)行測量。

為保證連續(xù)生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性，連紋產(chǎn)品的各噴墨圖案應(yīng)采用循環(huán)連續(xù)打印。既可以減少工序波動對坯體尺寸的影響，又可以避免在生產(chǎn)同一套連紋產(chǎn)品時產(chǎn)生較大色差。

3.4燒成后坯體尺寸檢查

坯體經(jīng)過高溫?zé)珊螽a(chǎn)生收縮，各邊收縮率是否相近對成品圖案能否連紋起到很大作用。需及時檢查出窯半成品各邊尺寸，特別是檢查Ae、Al、Bf、Bg、Ch、Ci、Dj、Dk等八個線段的距離是否相近。若尺寸差異較大，可以通過在入窯前，將坯體調(diào)轉(zhuǎn)180度方向入窯試燒的方法，待坯體出窯后，根據(jù)試燒磚的相關(guān)尺寸分布，判斷是窯爐溫度差還是成型密度差造成的收縮不均。

3.5磨邊工序檢查

磨邊主要控制好對中設(shè)備的調(diào)節(jié)，防止磚坯“走位”造成“歪邊”，影響到產(chǎn)品的連紋拼接。除了檢測產(chǎn)品四邊的邊長尺寸，還應(yīng)測量對角線的長度，利用勾股定理來判斷產(chǎn)品的邊直度是否正常。

4 規(guī)格及成型密度變化

不同坯料配方的燒成制度會有所不同，燒成收縮率需提前壓磚測試，再作出對位計算。當(dāng)同一種坯料在生產(chǎn)不同厚度的巖板時，在同等的燒結(jié)狀態(tài)下，燒成收縮率也是不同的。一般情況下，厚度大的產(chǎn)品，成型密度小，燒成收縮率大;厚度薄的產(chǎn)品，成型密度大，燒成收縮率小。

5 總結(jié)

本文以連續(xù)輥壓成型方式生產(chǎn)大規(guī)格連紋陶瓷巖板產(chǎn)品為例，從連紋原理、圖案設(shè)計尺寸、原料控制及生產(chǎn)工序中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)逐一進(jìn)行了分析，提出了在實(shí)踐中行之有效的措施來進(jìn)行控制。對于提升連紋陶瓷巖板的生產(chǎn)穩(wěn)定性及品質(zhì)具有參考價值。