Processus de fabrication général des produits céramiques

L'industrie de la céramique couvre une large gamme de produits allant des céramiques traditionnelles telles que la poterie et la porcelaine aux céramiques techniques modernes pour des applications chimiques, mécaniques et autres.

Nous allons vous donner un bref aperçu du processus de fabrication des produits céramiques modernes, afin que vous puissiez vous familiariser avec les matières premières dont vous avez besoin et contrôler l'ensemble du processus de fabrication.

1. Qu'est-ce que la céramique ?

La céramique peut être définie comme une classe de solides inorganiques non métalliques qui sont soumis à des températures élevées à usage de fabrication. Dans cet article, la céramique technique moderne sont au centre de l'attention.

Les produits de la céramique technique comprennent les carreaux utilisé dans le programme de la navette spatiale, les buses de brûleur à gaz, les pastilles d'oxyde d'uranium de combustible nucléaire et les implants biomédicaux.

Ses produits sont souvent fabriqués à partir de matériaux autres que l'argile , choisis pour leurs propriétés physiques particulières. Ceux-ci peuvent être classés comme :

• Oxydes :silice, alumine, zircone
• Non-oxydes :carbures, borures, nitrures, siliciures
• Composites  :matériaux renforcés de particules ou de trichites, combinaisons d'oxydes et de non-oxydes.

2. Processus général de fabrication de produits céramiques

Afin de créer des produits finis, la matière céramique doit passer par le processus de fabrication général qui se déroule comme suit :

2.1 Fraisage

Le fraisage est le processus par lequel les matériaux sont réduits d'une grande taille à une taille plus petite .

Le fraisage est généralement effectué par des moyens mécaniques, y compris l'attrition , compression et impact .

L'attrition est une collision de particule à particule qui entraîne la rupture de l'agglomérat ou le cisaillement et la compression des particules applique une force qui entraîne la fracturation.

L'équipement de broyage par attrition comprend le épurateur par voie humide , qui a des palettes dans l'eau créant des vortex dans lesquels le matériau entre en collision et se brise.

Les broyeurs à compression comprennent le concasseur à mâchoires ,concasseur à rouleaux et concasseur à cône . Les broyeurs à impact comprennent le broyeur à boulets, qui a des médias qui culbutent et fracturent le matériau.

2.2 Mise en lots

Le dosage est le processus de pesage des oxydes selon les recettes, et les préparer pour le mélange et le séchage.

2.3 Mixage

Le mélange se produit après le dosage et est réalisé avec diverses machines , tels que les mélangeurs à ruban de mélange à sec , Mélangeurs Mueller et moulins à carlins . Le mélange humide implique généralement le même équipement.

2.4 Formation

Le formage consiste à transformer les matériaux mélangés en formes , allant des cuvettes de toilettes aux isolateurs de bougies.

Le formage peut inclure :

• Extrusion , comme l'extrusion de "slugs" pour faire des briques,
• Appuyer pour fabriquer des pièces de forme, et
• Moulage en barbotine , comme dans la fabrication de lavabos et d'ornements comme des statues en céramique.

Le formage produit une « pièce crue », prête pour le séchage. Pièces vertes sont souples, malléables et perdront leur forme avec le temps. La manipulation du produit vert changera sa forme.

Une fois que les poudres céramiques ont été compactées pour produire le composant à l'état vert, elles ont une densité d'environ 50 à 70 %.

Ils sont également relativement faibles, mais avec soin, ils peuvent être usinés dans des géométries assez complexes. Pour conférer de la résistance, les composants à l'état vert sont généralement frittés.

2.5 Séchage

Le séchage est le déplacement de l'eau ou du liant à partir du matériau formé. Séchage par pulvérisation est largement utilisé pour préparer la poudre pour les opérations de pressage. Les autres séchoirs sont les séchoirs tunnel et les séchoirs périodiques.

Chaleur contrôlée est appliquée dans ce processus en deux étapes. Tout d'abord, la chaleur élimine l'eau. Cette étape nécessite un contrôle minutieux, car un chauffage rapide provoque des fissures et des défauts de surface.

La partie séchée est plus petite que la partie verte et est cassante, nécessitant une manipulation prudente, car un petit impact provoquera l'effritement et la rupture.

2.6 Frittage

Le frittage est l'endroit où les pièces séchées passent par un processus de chauffage contrôlé, et les oxydes sont modifiés chimiquement pour provoquer la liaison et la densification. La partie cuite sera plus petite que la partie séchée.

C'est le processus de fabrication général des produits céramiques et nous espérons sincèrement que cela vous sera utile. N'hésitez pas à laisser votre commentaire ci-dessous si vous avez des questions.

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