Industriële fabricage
Industrieel internet der dingen | Industriële materialen | Onderhoud en reparatie van apparatuur | Industriële programmering |
home  MfgRobots >> Industriële fabricage >  >> Manufacturing Technology >> Productieproces

Aardewerk

Achtergrond

Aardewerk is klei die wordt gemodelleerd, gedroogd en gebakken, meestal met een glazuur of afwerking, in een vat of decoratief object. Klei is een natuurlijk product dat uit de aarde wordt gewonnen en dat gedurende miljoenen jaren is afgebroken uit gesteente in de aardkorst. Ontleding vindt plaats wanneer water de rots erodeert, afbreekt en afzet. Het is belangrijk op te merken dat een kleilichaam niet hetzelfde is als klei. Kleilichamen zijn klei gemengd met additieven die de klei verschillende eigenschappen geven bij het bewerken en bakken; dus aardewerk is niet gemaakt van ruwe klei, maar een mengsel van klei en andere materialen.

De pottenbakker kan zijn product op vele manieren vormen. Klei kan met de hand of met behulp van een pottenbakkersschijf worden gemodelleerd, kan worden gejiggerd met behulp van een gereedschap dat de vorm van een mastermodel op een productiestuk kopieert, kan in een mal worden gegoten en gedroogd, of in vierkanten worden gesneden of gestempeld of platen. De methoden voor het vormen van aardewerk zijn net zo gevarieerd als de ambachtslieden die ze maken.

Aardewerk moet worden gebakken tot een temperatuur die hoog genoeg is om de klei te laten rijpen, wat betekent dat de hoge temperatuur het stuk verhardt zodat het water kan vasthouden. Een integraal onderdeel van dit bakken is de toevoeging van vloeibaar glazuur (het kan worden geverfd op of gedompeld in het glazuur) aan het oppervlak van de ongebakken pot, die de chemische samenstelling verandert en versmelt met het oppervlak van de gebakken pot. Dan wordt het aardewerk glasachtig genoemd, wat betekent dat het water kan vasthouden.

Geschiedenis

Pottenbakkers vormen al miljoenen jaren vaten van kleilichamen. Toen de nomadische mens zich vestigde en vuur ontdekte, was het afvuren van aarden potten niet ver achter. Knijppotten, gemaakt van ballen van klei waarin vingers of duimen worden gestoken om de opening te maken, kunnen het eerste aardewerk zijn geweest. Coil potten, gevormd uit lange rollen klei die met elkaar vermengd zijn, waren niet ver achter. Deze eerste potten werden gebakken bij lage temperaturen en waren daardoor kwetsbaar en poreus. Oude pottenbakkers losten dit gedeeltelijk op door de oppervlakken vóór het bakken te polijsten met een steen of hard hout. Deze op lage temperatuur gestookte potten werden zwart door deze branden. Decoratie was over het algemeen het resultaat van insnijdingen of het inbrengen van gereedschappen in zachte klei. Vroege pottenbakkers creëerden objecten die voor praktische doeleinden konden worden gebruikt, evenals objecten die hun vruchtbaarheidsgoden vertegenwoordigden.

De beschavingen van het oude Egypte en het Midden-Oosten gebruikten klei al in 5000 v. Chr. voor de bouw en huishoudelijk gebruik. Tegen 4000 v. Chr. , waren de oude Egyptenaren op veel grotere schaal betrokken bij aardewerk. Ze gebruikten fijnere klei en bakten de stukken bij veel hogere temperaturen in vroege ovens die de potten van het directe vuur verwijderden, zodat ze niet zwart werden door het vuur. Bakstenen uit klei werden ook als bouwmateriaal gebruikt. De oude Chinezen produceerden zwart aardewerk tegen 3500 v.Chr. met ronde bodems en gevlochten decoratie. Dichter bij 1000 v. Chr. de Chinezen gebruikten de pottenbakkersschijf en ontwikkelden meer verfijnde glazuren. Hun aardewerk werd vaak gebruikt bij begrafenisceremonies. In het eerste millennium v. Chr. , begonnen de Grieken potten op wielen te gooien en prachtige vormen te creëren. Pre-Colombianen, oude Iberiërs, de oude Romeinen (die aardewerk met verhoogde decoratie vormden), en de oude Japanners creëerden allemaal prachtig aardewerk voor zowel huishoudelijk gebruik als voor religieuze doeleinden.

Tot het midden van de achttiende eeuw verkochten Europese pottenbakkers over het algemeen kleine hoeveelheden voltooide waren op een markt of via handelaren. Als ze meer wilden verkopen, brachten ze meer waren op de markt. Britse productie-pottenbakkers experimenteerden echter met nieuwe lichaamstypes, perfectioneerden glazuren en namen bestellingen aan voor producten die in fabrieken waren gemaakt in plaats van afgewerkte producten naar de consument te brengen. Tegen het einde van de achttiende eeuw volgden veel collega-pottenbakkers en experimenteerden met allerlei nieuwe lichamen en glazuren. Er werden mallen gebruikt om massale hoeveelheden consistent product te maken, zodat de consument zeker kon zijn van het uiterlijk van dit stuk.

Grondstoffen

Het primaire mineraal is kaoliniet; klei kan in het algemeen worden beschreven als 40% aluminiumoxide, 46% siliciumoxide en 14% water. Er zijn twee soorten klei, primaire en secundaire. Primaire klei wordt op dezelfde plaats gevonden als het gesteente waarvan het is afgeleid - het is niet door water of gletsjer getransporteerd en is dus niet vermengd met andere vormen van sediment. Primaire klei is zwaar, dicht en puur. Secundaire of sedimentaire klei wordt gevormd uit lichter sediment dat verder in water wordt gedragen en afgezet. Deze secundaire klei, een mengsel van sediment, is fijner en lichter dan primaire klei. Verschillende toevoegingen geven de klei verschillende eigenschappen. Klei komt in een van de twee vormen naar een productie-pottenbakker:als een poeder waaraan water moet worden toegevoegd, of met water dat al is toegevoegd. Grote fabrieken kopen de klei in enorme hoeveelheden in als droge materialen, en vormen de kleipartij elke dag als dat nodig is.

Een steengoed theepotmodel van Jonah Wedgwood en Co. uit Staffordshire, Engeland. (Uit de collecties van Henry Ford Museum &Greenfield Village, Dearborn, Michigan)

Deze mooie, stevige theepot van steengoed is het werk van Josiah Wedgwood and Co., uit Staffordshire, Engeland, misschien wel de bekendste van de Britse aardewerkbedrijven van de negentiende eeuw. Theepotten en bijbehorende kopjes werden rond het midden van de 18e eeuw erg populair vanwege het ontwikkelingsbelang van de "thee" en de ceremonie ervan. Een steunpilaar van dragers in de achttiende eeuw waren dus de theepot- en kopjesstellen.

Josiah Wedgwood was niet tevreden met het lukraak leveren van aardewerk. Hij wist dat er een grote markt was voor hoogwaardig, aantrekkelijk aardewerk en hij zou zeker zijn best doen om het product te regulariseren en nieuwe producten te ontwikkelen die mensen gewoon moesten hebben. Hij was een van de eerste pottenbakkers die zijn waren op voorhand via bestellingen verkocht en zo een monster- of "voorraad"-product creëerde. Omdat zijn producten uniform moesten zijn, ontwikkelde hij glazuren die consistente resultaten zouden opleveren en verdeelde hij het werkproces in veel verschillende stappen, zodat één arbeider geen enorme impact op het eindproduct zou hebben. Vooral belangrijk voor Wedgwood was het werk van de modelleur en de kunstenaar, die de prototypevormen en ontwerpen voor Wedgwood maakten. Wedgwood ontdekte dat deze kunstenaars ontwerpen konden maken voor nieuw aardewerk dat er antiek uitzag, en deze neoklassieke stukken waren jarenlang de steunpilaar van zijn bedrijf.

Nancy EV Bryk

Glazuren zijn gemaakt van materialen die samensmelten tijdens het bakproces, waardoor de pot glasachtig of ondoordringbaar wordt voor vloeistoffen. (Ingenieurs van keramiek definiëren glasvocht als een pot met een waterabsorptiesnelheid van minder dan 0,5%.) Glazuren moeten drie elementen bevatten:silica, het verglazingselement (zet het ruwe aardewerk om in een glasachtige vorm) - wordt gevonden in gemalen en gecalcineerde vuursteen en kwarts; flux, die het glazuur met de klei versmelt; en vuurvast materiaal, dat het glazuur verhardt en stabiliseert. Kleur wordt verkregen door een metaaloxide toe te voegen, waaronder antimoon (geel), koper (groen, turkoois of rood), kobalt (zwart), chroom (groen), ijzer, nikkel, vanadium, enz. Glazuren worden over het algemeen in droge vorm gekocht door productiepottenbakkers. De glazuren worden gewogen en met water in een kogelmolen gedaan. Het glazuur wordt gemengd in de kogelmolen en maalt het glazuur om de grootte van de natuurlijke deeltjes in het glazuur te verminderen.

Het cakemengsel wordt gevormd tot pluggen en is klaar om gevormd te worden.

Ontwerp

Aardewerkfabrieken omvatten artdirectors wiens taak het is om verkoopbare goederen voor het aardewerkbedrijf te bedenken. Over het algemeen ontwikkelt of creëert de art director, in samenwerking met marketeers, een idee van een nieuwe creatie. (Interessant is dat veel aardewerkbedrijven oude vormen reproduceren die decennia geleden populair waren, zoals felgekleurde Fiesta Ware, zodat een nieuw ontwerp niet in alle gevallen nodig of wenselijk is.) De artdirector werkt vervolgens met een kleimodelleur, die een originele vorm van de creatie volgens de specificaties van de art director. Als de vorm als een levensvatbare kandidaat voor productie wordt beschouwd, maakt de malmaker een gipsmodel voor de jiggermachine (die in wezen een mastervorm op een productiestuk volgt) of een holte waarin klei wordt gegoten om een ​​productiestuk te vormen.

Het fabricageproces

De klei mengen

  • 1 Clay arriveert per vrachtwagen of per spoor in poedervorm. Het poeder wordt bevochtigd met water en gemengd in een enorme tank met een peddel die een blunger wordt genoemd. Meerdere spindels mengen en mengen de klei opnieuw om het water gelijkmatig te verdelen. Een typische batch gemengd bij een grote productie pottenbakker is 100.000 pond (45.400 kg) en ze mengen vaak twee batches op één dag. Op dit punt is de slurry ongeveer 30% water.
  • 2 Vervolgens wordt de mest gefilterd. Een apparaat drukt de slurry tussen zakken of filters (zoals een ciderpers) om overtollig water eruit te persen. De resulterende klei is dik en vrij droog en wordt nu cake genoemd en bevat ongeveer 20% water.
  • 3 De koek wordt vervolgens in een plugmolen gedaan waarin de klei in fijne stukjes wordt gehakt. Door dit hakken wordt de klei ontlucht, omdat pompen luchtbellen wegzuigen die door dit proces worden blootgelegd. De cake wordt vervolgens gevormd tot cilinders die nu klaar zijn om te worden gevormd of gevormd.

Jigger

  • 4 De snelste manier om een ​​gewone, holle pot te maken, is door een jiggermachine te gebruiken. Zo wordt serviesgoed zoals vazen ​​grotendeels gemaakt op schudmachines. De kleicilinders die in de plugmolen worden gemaakt, worden naar de jiggermachine gestuurd. Om een ​​vaas te maken, wordt een natte kleicilinder op de jiggermachine gedropt door een zuigarm die de klei in een gipsen mal plaatst. Een metalen arm komt dan naar beneden in de natte kleicilinder en dwingt hem tegen de binnenwand van de gipsvorm, waardoor het nieuwe vat wordt gevormd. De gipsen mal, met natte klei Eenmaal gevormd, wordt de greenware geglazuurd en vervolgens gebakken, waardoor aardewerk ontstaat. binnenkant, wordt vervolgens van de machine getild en in de droger gezet. Als de klei opwarmt en een beetje droogt, trekt de nieuwe, natte klei los van de gipsvorm en kan zo gemakkelijk worden verwijderd. De fabriek moet dus duizenden gipsen mallen hebben om deze vazen ​​of ander servies te maken, aangezien een gipsen mal wordt gebruikt om elk nieuw vat te maken. De fabriek kan in één minuut maar liefst 9 stukken aardewerk maken.
  • 5 Een machine haalt de ruwe randen van het vormstuk. De gereinigde stukken worden op een continu bewegende band geplaatst die naar tunneldrogers leidt, die de stukken verwarmen en het watergehalte verminderen tot minder dan 1% vocht voordat ze worden geglazuurd en gebakken.

Slipgieten

  • 6 Aardewerk met een delicaat of ingewikkeld silhouet wordt vaak gevormd door slipgieten. Een gietbare slip of slurry wordt in een tweedelige gipsen mal gegoten, de overmaat wordt uitgegoten en de slip laat men verstijven en drogen. De gipsen mal zuigt een deel van het overtollige water op en helpt het droogproces te versnellen. De gipsen mal wordt geopend als de greenware (onversierde klei nog een beetje nat) stijf genoeg is, het stuk is ontdaan van ruwe randen en naden van de mal, en de slipcast greenware is klaar om te drogen in de verwarmde drogers.

Beglazing

  • 7 Nadat de stukken zijn gedroogd, zijn ze klaar om te glazuren. De stukken kunnen volledig worden bedekt met één kleur glazuur door ze onder een waterval van glazuur te laten lopen die elk stuk volledig bedekt, of de stukken kunnen met glazuur worden besproeid. Diep serviesgoed zoals vazen ​​moeten met de hand worden gespoeld met glazuur om ervoor te zorgen dat ze aan de binnenkant volledig bedekt zijn. Glazuren worden over het algemeen aangebracht met een dikte van 0,006-0,007 in (0,015-0,017 cm). Andere stukken kunnen meer decoratief geglazuurd zijn. Sommige stukken zijn bedrukt met zeefdruk, andere hebben een decoratief embleem dat met de hand is aangebracht, andere kunnen lijnen of concentrische ringen hebben die door machines zijn aangebracht en weer andere kunnen met de hand worden geverfd.

Vuren

  • 8 Ovens kunnen worden verwarmd met gas, kolen of elektriciteit. Een grote pottenbakker maakt gebruik van tunnelovens die op aardgas worden gestookt. Grote auto's of wagens (ongeveer 1,5 m in het vierkant en bijna 1,5 m hoog) worden geladen met ongebakken aardewerk en naar de ovens gestuurd, waarbij in één week ongeveer 20.000 dozijn stukken aardewerk worden gebakken. Nieuwere ovens werken bij hogere temperaturen dan oudere ovens en vereisen een kortere baktijd - de potten blijven ongeveer 5 uur in de ovens bij ongeveer 2.300 ° F (1.260 ° C) - waardoor de fabrieken stukken sneller door de productie kunnen verplaatsen.

    De oven verandert het glazuur in een glasachtige coating, waardoor de pot vrijwel ondoordringbaar is voor vloeistof. Eenkleurig productieaardewerk vereist slechts één keer bakken met de nieuwe ovens en glazuren. (Veel glazuren vereisen dat de greenware één keer wordt gebakken en tot een bisque of dof wit, hard lichaam wordt gemaakt, vervolgens geglazuurd en opnieuw gebakken; dit is echter niet nodig bij sommige nieuwe productieglazuren.)

  • 9 De ongeglazuurde voet (of onderkant) van het aardewerk wordt machinaal gepolijst met een reinigingspad. Het stuk wordt vervolgens in een bak geplaatst en naar de verpakking gestuurd, klaar om te worden verzonden voor verkoop.

Kwaliteitscontrole

Alle grondstoffen worden gecontroleerd aan de hand van de vastgestelde normen van het bedrijf. Klei moet de ingrediënten bevatten die door het product worden vereist en door het bedrijf zijn besteld. Glazuren moeten zo zuiver mogelijk zijn en worden gecontroleerd op de juiste tint, viscositeit, zwaartekracht, enz. De oventemperatuur moet zorgvuldig worden gecontroleerd met warmtekegels en thermocoupies, enz. En elke mens die bij de productie betrokken is, gebruikt zijn ogen om te controleren op inferieure producten.

Bijproducten/afval

Er zijn geen schadelijke bijproducten als gevolg van de productie van aardewerk. Kleiresten en onvolmaakte stukken die door de jiggermachine of door slipgieten zijn geproduceerd, kunnen opnieuw worden gemengd en hergebruikt. Glazuren moeten loodvrij zijn, zoals vereist door de Food and Drug Administration (FDA), en glazuren worden intern getest om de FDA te verzekeren dat ze geen cadmium of lood bevatten. Alle glazuren die met de menselijke hand kunnen worden aangeraakt, zijn in onbewerkte staat niet schadelijk.


Productieproces

  1. Wat is VMC-bewerking?
  2. Gids voor aluminium lasermarkering
  3. MIG-lassen versus TIG-lassen
  4. Gids voor lasermarkering
  5. Overwegingen voor Zwitserse machinale bewerking met hoge productie
  6. Gids voor CNC-prototyping
  7. Het fabricageproces van de schacht begrijpen
  8. Elektrolytisch polijsten versus passiveren
  9. Wat is RVS-passivering?
  10. Aardewerk
  11. Wat is leem?