外飾浮雕陶瓷煲膽整模滾壓技術的研究

王建祥

摘 要 本文研究了外飾浮雕陶瓷煲膽采用整模滾壓方式成型以替代注漿或分塊模合成再成型的技術，進行了生產嘗試并獲得成功。

關鍵詞 外飾浮雕陶瓷煲膽，整模滾壓，軟模技術。

0 前 言

電熱慢燉鍋（Slowcook）（見圖1）是從九十年代開始盛行的一種家用廚房電器。從容積為0.5Qt的小件直至8Qt及以上的大件，滿足不同人群及用途的需求。

而在慢燉鍋的內膽配套瓷系列中，外飾浮雕的陶瓷煲膽（見圖2）占有重要的地位。但陶瓷制品外飾浮雕后，從整模滾壓成型工藝角度出發，其工作石膏模的翻制過程中，將因為浮雕凸起的存在而造成脫模困難或根本不可行。因此，從陶瓷工藝角度研究解決外飾浮雕陶瓷煲膽的整模滾壓技術就顯得十分必要了。

1 外飾浮雕陶瓷煲膽整模滾壓的技術難點及解決辦法

外飾浮雕陶瓷煲膽產品采用整模滾壓成型生產要解決的技術關鍵，是如何成功翻制含有外飾浮雕的石膏模具。也就是說，要正常進行整模滾壓外飾浮雕的陶瓷煲膽的生產，因產品外表面飾有高度約3 mm左右的浮雕凸起，正常情況下石膏模根本無法翻制出來（工作模具因有浮雕凸起而無法從主模中正常脫出）。如果生產不了帶有浮雕圖案（內凹）的石膏模具，則成型外飾浮雕的陶瓷煲膽也就成為一句空話。為此，如何翻制出含有內凹型設定浮雕圖案的石膏模具，是外飾浮雕陶瓷煲膽整模滾壓成型課題的主要技術攻關點。經過多方查證，資料參考和充分討論，我們擬采用樹脂材料翻制含有浮雕圖案的軟模，再通過軟模的浮雕定型和軟模在受力狀態下可任意變形的特點，即以軟模為載體來解決這個工藝難題的總體思路。

2 用樹脂軟模為載體來翻制外飾浮雕陶瓷煲膽石膏模具的具體工藝方法

在傳統石膏主模上先翻制工作用樹脂軟模，利用收縮率很?。?.5/10 000）的進口高分子樹脂材料制作的工作軟模（見圖3）和工作模墩（見圖4），然后再利用工作軟模和工作模墩來翻制石膏工作模（見圖5），從而解決外飾浮雕陶瓷煲膽的工作石膏模翻制難題。

以下是工作軟模試制等過程的具體介紹：

2.1工藝流程（見圖6）

2.2試制過程

（1）浮雕石膏主模及石膏凹模的制作

為了確保浮雕圖案的清晰度和浮雕凸起的高度，試制浮雕石膏主模過程分兩步進行。第一，在造型車上用高強石膏粉翻制無浮雕圖案的主模（考慮圖紙尺寸和產品收縮率，這也是無浮雕煲膽產品的正常造型過程）預留浮雕部分空間；第二，用粘稠的可塑泥料制成各種浮雕圖案，以手工方式將浮雕圖案貼敷于要求有浮雕的部位，制成含浮雕石膏主模。這時，我們可以利用此含浮雕石膏主模翻制出含浮雕石膏凹模（將石膏模起出后，把粘貼上去的浮雕凸起物從石膏模中小心起出，就成就了一只含凹狀浮雕的浮雕凹模）。

（2）樹脂模墩的翻制

一般陶瓷生產中，用硫磺制作模墩。但因硫磺模墩硬脆，用此模墩翻制大件陶瓷煲膽模具，使用20～50次，表面會出現裂紋，因此無法適應大規模連續生產的要求。為滿足生產實際，我們從選用樹脂原料入手，分別挑選了6種材料進行試驗，最后確定選取2#樹脂引入添加劑，混合制成模墩，表面光潔，可連續使用一個月紋絲不動，完全可滿足大批量規?；a。

在翻制樹脂模墩過程中，經常碰到難以脫模的問題。我們分析后認為其主要原因是樹脂在固化過程中產生熱量，減弱了原有潤滑劑的作用所造成。為解決這個問題，通過試驗，我們在石膏凹模中除了涂一層蠟外，在涂蠟之前先在石膏凹模上涂一層蟲膠漆，待稍干后，再涂一層封填劑。這樣改進后，大大緩解了脫模難的問題。

（3）工作軟模的試制

從上面的流程圖可以看出，浮雕石膏凹模和樹脂模墩為制作工作軟模提供了基礎條件。把浮雕石膏凹模與樹脂模墩合在一起，用螺桿夾緊固定，注入軟模材料，靜置，讓軟模材料（混合樹脂）在里面固化。浮雕陶瓷煲膽的工作軟模具有以下特性：

（a）有一定的彈性，便于脫模。

（b）硬度在50～70D，保證浮雕陶瓷煲膽產品的規整度。

（c）熱變形溫度不低于80℃，能夠經受石膏加水后在較密閉狀態下產生的熱量集中影響，而使局部產生約70～80℃的較高溫度環境而不輕易產生明顯的膨脹變形，以免影響工作模尺寸。

大家知道，材料的性能決定了工作軟模的特性。為了保證工作軟模的品質，關鍵在于選取硬度適中、具有低收縮率、熱變形溫度比較高（大于80℃）的材料作為工作軟模的材料。經過多次試驗調整，我們選用收縮率較?。?.5/10000）、硬度較高（70D）、熱變形溫度為90℃的進口高分子聚合物樹脂材料，并引入配套的稀釋劑和固化劑來改善樹脂的性能。同時要求調制好的樹脂材料注入時必須要保持一定的溫度以增加其流動性（基本標準是在半小時內，3公斤樹脂材料能全部填充到整個凹模模腔內），這樣制成的工作軟模經24小時冷卻固化后再起模，其表面無氣泡，材質彈性好，軟硬適中，浮雕形態飽滿清晰，完全能滿足批量生產的軟模要求。

眾所周知，熱脹冷縮是材料的固有特性。一方面，翻制石膏模過程中會產生大量的熱量，使工作軟模受熱膨脹，盡管其變化比較微??；另一方面，工作軟模有一定的彈性。為此，我們從制作工藝方面進行創新，綜合利用軟模的這兩種特性：即當用軟模翻制石膏工作模時，利用軟模的彈性，讓其緊緊地套在模墩上，翻制石膏模時產生熱量使軟模稍微膨脹而不因此產生大的變形；在連續使用20次左右時，軟模表面溫度會超過80℃，此時會感受到軟模套至模墩上時會有微小間隙，此時說明這個軟模需要冷卻了，可調用另一個尚未使用或已經冷卻的相同規格軟模來繼續生產。這樣，翻制出來的工作石膏模尺寸基本一致，為生產規整度好的浮雕陶瓷煲膽打下堅實基礎。

3 外飾浮雕陶瓷煲膽采用整模滾壓成型方式與其他成型方法的優劣對比

從表1可以看出，不論是生產效率（影響效益），還是成品規整度（影響產品質量），還是過程消耗（影響成本），整模滾壓技術都具有不可替代的明顯優勢。

4 結論和問題

外飾浮雕陶瓷煲膽整模滾壓技術已在我司得到成功應用，累計投產的浮雕種類有編織、樹葉、旋渦、樹苗、卷草花、橄欄枝、斜紋、九星等十幾種，包括各種器型（圓型、橢圓型）等計100多萬件。效果良好。

浮雕凸起高度受到限制，最高凸起一般不超過3mm。對于浮雕高度超過3mm的產品，鑒于軟模彈性方面的限制，還不大能適用于規?；a。

因為軟模材料受熱會變形的致命缺陷，決定了翻制模具的生產效率受制于此。雖然說可以通過多增加同規格工作軟模個數來解決，但軟模材料本身也是價格不菲的材料，除非萬不得已，一般也不能大量預備。

參 考 文 獻

[1]黃玉媛，梁妙玲.精細化工配方常用原料手冊[M].廣東科技出版社.1998.

[2]李家駒.陶瓷工藝學[M].輕工業出版社.2006.