CN1921992B - 用于制造陶瓷制品的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于制造陶瓷制品的装置和方法。该装置具有一对模具外壳，每一模具外壳的外壳框架中均形成金属丝网以支撑模具。固定于金属丝网上的空气喷射管由纤维材料形成以将空气喷向模具内部。该装置进一步具有用于固定地支撑模具外壳的支撑板和用于驱动支撑板的液压缸。空气压缩机向模具外壳的空气喷射管提供空气。该方法包括准备一块粘土、将粘土切割成厚片粘土、将厚片粘土插入模具外壳、将厚片粘土冲压和铸造成所需的粘土件、干燥粘土件、装饰粘土件并烧制粘土件。

Description

用于制造陶瓷制品的装置和方法

技术领域

概括地说，本发明涉及制造陶瓷物品的技术，更具体地说，涉及一种用于制造陶瓷制品的装置和方法。

背景技术

“陶瓷制品”这一术语指所有由耐火粘土制成的物品。陶瓷制品通常由粘土制成，将粘土模制成所需的形状，然后进行装饰、上釉并烧制。陶瓷制品已广泛应用于花瓶、盘子和餐具等，而且，最近又被用于传统的砖、瓦或板等建筑材料。

通过湿式工艺制造陶瓷制品的方法包括将粘土或泥釉浇注到具有所需内表面图案的模具中，并冲压模具，以将图案转印到粘土上。在此过程中，将油纸或乙烯薄膜插入粘土和模具之间，以方便将粘土从模具中分离出来。

发明内容

这种传统方法的一个例子在韩国专利第10-1985-0001421B1号中说明，发明名称是“陶器的模制工艺”。

根据上述公开内容，图案化的模具由环氧树脂制成。模具的表面覆盖有厚度大约为0.001mm的乙烯薄膜，然后在乙烯薄膜上提供粘土并进行冲压。去掉乙烯薄膜之后，将模制的粘土从模具中分离出来。

如上所述，传统的方法必须使用油纸或乙烯薄膜来防止粘土与模具之间粘起来。遗憾的是，这可能会导致空气留在模具内表面图案的凹雕空间中。因此，模具的图案常常可能无法转印到粘土上，从而得到劣质或模糊的图案。而且，由于形成精致的图案需要将压力均匀地施加于粘土上，因此待模制的粘土在大小、形状和湿度方面都可能受到限制。这通常会在干燥或烧制粘土时使模制的粘土扭曲或变形。

另外，乙烯薄膜有时候会被压破，因此模制的粘土可能难以获得所需的形状。再者，由于乙烯薄膜是用手去掉的，因此难以使湿式模制工艺自动化。

因此，本发明的一个目的是提供一种新颖的、经过改良的用于制造陶瓷制品的装置。

本发明的另一目的是提供一种新颖的、经过改良的用于制造陶瓷制品的方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种用于制造陶瓷制品的装置，该装置包括：

第一模具外壳和第二模具外壳，每一模具外壳都包括外壳框架、形成于外壳框架中以支撑模具的金属丝网、固定于金属丝网上并由纤维材料所制成以将空气喷向模具内部的空气喷射管，以及形成于外壳框架中并连接到空气喷射管以供应空气的供气孔；

第一支撑构件，其用于固定地支撑第一模具外壳；

第二支撑构件，其用于固定地支撑第二模具外壳；

第一驱动构件，其用于上下移动第一支撑构件；

第二驱动构件，其用于来回移动第二支撑构件；

供气构件，其用于将空气提供到第一和第二模具外壳的供气孔中；

以及控制构件，其用于调节空气量、供气时间以及第一与第二模具外壳之间的冲压强度。

一种使用上述装置制造陶瓷制品的方法，该方法包括并起始于两个独立的过程。第一个过程是形成石膏模具，而第二个过程是制备泥釉。第一和第二过程独立地加以执行，不分次序。

其中第一过程包括以下步骤：

使用适当的粘土制造原型粘土；

将倒转的模具外壳放在原型粘土上；

将石膏泥浇注到模具外壳中；

将石膏泥固化成石膏模具时，供应空气以在石膏模具中产生空隙；

以及从石膏模具上去掉原型粘土；

第二过程包括以下步骤：

准备一块粘土，其中，搓捏所述粘土，以便从粘土中除去气泡；

切割粘土，以便将粘土分成大小适合模具外壳的厚片粘土；

完成第一和第二过程之后，执行下述步骤：

将厚片粘土插入模具外壳；

将厚片粘土冲压和铸造成所需的粘土件；

干燥粘土件；

装饰粘土件，其中，在粘土件上雕刻图案，并且将釉料涂到粘土件上；

以及烧制粘土件。

如上所述，本发明具有许多效果和优点。

由于将空气供应到模具与粘土件之间会产生气膜，因此可容易地将粘土件从模具中分离出来。

而且，由于不需要借助外物来分离粘土件，因此可获得具有所需图案和形状的陶瓷制品。

另外，由于不使用典型的乙烯薄膜，因此不会有去掉乙烯薄膜这一过程。

而且，由于对空气的供应量和供应时间进行调节，因此可实现陶瓷制品模制工艺的自动化。

此外，本发明的装置和方法可以较简单的工艺和较低的生产成本制造具有精致图案的陶瓷制品，用于传统的砖、瓦或板等建筑材料。

附图说明

图1是显示根据本发明的示范性实施例的陶瓷制品的模具外壳的透视图。

图2是显示图1所示的模具外壳的空气喷射管的放大视图。

图3是显示根据本发明的示范性实施例的用于制造陶瓷制品的装置的透视图。

图4是显示根据本发明的示范性实施例的用于制造陶瓷制品的方法的流程图。

具体实施方式

下文将参照附图更充分地说明本发明的示范性、非限制性实施例。但是，本发明可以许多不同的形式实施，而不应解释为限于本文所述的示范性实施例。确切地说，提供这些公开的实施例是为了使本发明的公开详尽、完整，并且向本领域的技术人员完整地传达本发明的范围。

本发明的原理和特点可在不脱离本发明的范围的情况下应用于许多不同的实施例。

图1是显示根据本发明的示范性实施例的陶瓷制品的模具外壳10的透视图。图2是显示图1所示的模具外壳10的空气喷射管16的放大视图。

参照图1和2，模具外壳10包括外壳框架11，其可由不锈铝合金等非铁金属所制成。或者，外壳框架11也可以由加固塑料或者许多其他材料所制成，这些材料需有足够硬度承受压缩力。

沿着外壳框架11的上表面(由S表示)，有几个孔12。将对应的两个模具外壳组合起来时，孔12承接另一个外壳框架的销(未示出)，以使两者相互重合。

在外壳框架11的整个内部形成金属丝网14。优选地，金属丝网14与外壳框架11的上表面S相距大约2到3厘米。如下所述，该距离允许空气沿着覆盖有金属丝网14的石膏模具的外部自由通行。

外壳框架11的一侧壁的中心还具有一个供气孔18。供气孔18可以使用典型的钩(未示出)，以方便与任何其他物体连接和分离。

外壳框架11的供气孔18附近还有把手13，以便可以用手握住或操作。

金属丝网14具有空气喷射管16，用于朝石膏模具的内部喷射空气。用一根短金属丝15将空气喷射管16固定于金属丝网14上。如图2所示，空气喷射管16由纤维材料所制成，并且成形为圆柱形透孔织物。空气喷射管16的这种特殊结构可以允许空气从内部自由喷射到外部。

将空气喷射管16连接到T形管17上，并将T形管17与供气孔18组合起来。

图3是显示根据本发明的示范性实施例的用于制造陶瓷制品的装置1000的透视图。

参照图3，装置1000包括主框架1100，其固定于地面上。

主框架1100的预定位置具有次框架1500。

将第一液压缸1200提供于主框架1100的上部。

第一液压缸1200与缸体1300连接，将缸体1300与第一支撑板1400组合起来。将上部模具外壳10a(第一模具外壳，与上文所讨论的一样)固定地支撑于第一支撑板1400上。

第一支撑板1400可以通过第一液压缸1200的驱动上下移动。

向次框架1500提供第二液压缸1600。将第二液压缸1600连接到第二支撑板1700上。将下部模具外壳10b(第二模具外壳，与上文所讨论的一样)固定地支撑于第二支撑板1700上。

第二支撑板1700可以通过第二液压缸1600的驱动来回移动。

另外，主框架1100具有控制箱1800，其包括电源开关和第一传感器1820、第二传感器1830和第三传感器1840。第一传感器1820、第二传感器1830和第三传感器1840用于调节供应到模具外壳10a和10b内的模具中的空气量、供气时间和冲压强度。

装置1000进一步包括空气压缩机1900，其独立于主框架1100提供。

空气压缩机1900将压缩空气送入模具外壳10a和10b内的模具中。空气压缩机1900通过第三软管1980与贮存压缩空气的气箱相连。

空气压缩机1900分别通过第一软管1960和第二软管1970进一步连接到第一开关1920和第二开关1930。第一开关1920和第二开关1930用于开启或断开通向模具外壳10a和10b的空气流。

第一软管1960和第二软管1970还分别连接到第一钩1940和第二钩1950。每个开关1920和1930还具有操作按钮1921和1931。

将第一钩1940连接到形成于上部模具外壳中的第一供气孔18a上，并将第二钩1950连接到形成于下部模具外壳10b中的第二供气孔18b上。

因此，可调节供应到上部和下部模具外壳10a和10b中的空气量。

图4是显示根据本发明的示范性实施例的用于制造陶瓷制品的方法的流程图。

参照图4，根据该实施例的方法包括并起始于两个独立的过程。第一个过程是形成石膏模具，而第二个过程是制备泥釉。第一和第二过程独立地加以执行，不分次序。

第一过程如下：

首先，使用适当的粘土制造具有所需形状的原型粘土(步骤100)。

然后，将原型粘土放在平坦的地面上，并将倒转的模具外壳放在原型粘土上(步骤110)。

接下来，将半液体状态的石膏泥浇注到模具外壳中(步骤120)。

接着，将石膏泥固化，同时供应空气以在石膏模具中产生空隙(步骤130)。在该步骤中，当有50％以上的石膏泥固化时开始供应空气。空气流从石膏模具内的空隙中除去水分，以使空隙完全形成于外部。

接下来，从固化的石膏模具去掉原型粘土(步骤140)。

第二过程如下：

首先，搓捏粘土，以便从被搓捏的粘土中除去气泡(步骤200)。在该步骤中，以固定的比率将无机材料混合，并且将沙土添加进去。然后，用水搓捏小颗粒状态的材料。

接下来，切割一块粘土，将其分成大小适合第二模具外壳的粘土主体(步骤210)。切割后的粘土主体为厚片状。

完成第一和第二过程之后，执行下述步骤：

将切割后的厚片粘土插入第二模具外壳(步骤300)。优选地，厚片粘土的温度为室温，含水量以重量计占15％到20％。

接下来，冲压和铸造厚片粘土(步骤310)。控制箱的第三传感器1840调节冲压强度。冲压操作开始时，第二传感器1830允许进行供气操作并调节供气时间。冲压时间可以设置为几秒，优选地设置为1到2秒，并且在冲压操作期间持续供气。

接下来，将铸造的粘土件从模具外壳分离出来，然后进行干燥(步骤320)。干燥步骤可通过加热干燥法或自然干燥法来执行。

接下来，在干燥的粘土件上雕刻图案，并在刻好图案的粘土件上涂上釉料(步骤330)。在上釉之前或之后，可以在粘土件的表面上绘图。

接下来，烧制已装饰的粘土件(步骤340)。主要的烧制在烧窑中700-1000的温度下执行。

最后，将烧制后的粘土件再次烧制(步骤350)。次要的烧制在烧窑中1250-1350的温度下执行。

虽然本发明已参考其示范性实施例进行了具体显示与说明，但本领域的技术人员应了解，可在不脱离所附权利要求书所界定的本发明的主旨和范围的情况下，在形式和细节上作各种变化。

Claims (6)

1.一种用于制造陶瓷制品的装置，该装置包括：

第一模具外壳和第二模具外壳，每一模具外壳都包括外壳框架、形成于外壳框架中以支撑模具的金属丝网、固定于金属丝网上并由纤维材料所制成以将空气喷向模具内部的空气喷射管，以及形成于外壳框架中并连接到空气喷射管以供应空气的供气孔；

第一支撑构件，其用于固定地支撑第一模具外壳；

第二支撑构件，其用于固定地支撑第二模具外壳；

第一驱动构件，其用于上下移动第一支撑构件；

第二驱动构件，其用于来回移动第二支撑构件；

供气构件，其用于将空气提供到第一和第二模具外壳的供气孔中；

以及控制构件，其用于调节空气量、供气时间以及第一与第二模具外壳之间的冲压强度。

2.如权利要求1所述的装置，其中，每一驱动构件都是液压缸，并且每一模具外壳的金属丝网与外壳框架的上表面相距2到3厘米。

3.一种使用如权利要求1所述的装置制造陶瓷制品的方法，该方法包括并起始于两个独立的过程，第一个过程是形成石膏模具，而第二个过程是制备泥釉，第一和第二过程独立地加以执行，不分次序：

第一个过程如下：

使用适当的粘土制造原型粘土；

将倒转的模具外壳放在原型粘土上；

将石膏泥浇注到模具外壳中；

将石膏泥固化成石膏模具时，供应空气以在石膏模具中产生空隙；

以及从石膏模具上去掉原型粘土；

第二个过程如下：

准备一块粘土，其中，搓捏所述粘土，以便从粘土中除去气泡；

切割粘土，以便将粘土分成大小适合模具外壳的厚片粘土；

完成第一和第二过程之后，执行下述步骤：

将厚片粘土插入模具外壳；

将厚片粘土冲压和铸造成所需的粘土件；

干燥粘土件；

装饰粘土件，其中，在粘土件上雕刻图案，并且将釉料涂到粘土件上；

以及烧制粘土件。

4.如权利要求3所述的制造陶瓷制品的方法，其中，插入模具外壳中的厚片粘土的温度为室温，含水量以重量计占15％到20％。

5.如权利要求3所述的制造陶瓷制品的方法，其中，冲压和铸造厚片粘土的步骤中，冲压操作期间持续供气。

6.如权利要求3所述的制造陶瓷制品的方法，其中，将冲压和铸造步骤中的冲压时间设置为1到2秒。

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