Изготовление керамики своими руками – хобби для утонченных натур

Глина является осадочной горной породой, ее физические свойства определяются наличием входящих в состав минералов. Большую ценность для мастеров представляется огнеупорная или шамотная глина.

Введение

Производство керамического кирпича схематично представлено выше. Но, прежде чем начать производственный цикл, его надо снабдить сырьевыми компонентами.

Залежи глины, как основного  сырья  для выпуска данного вида продукции, находят с помощью геологической разведки. После находки глиняных пластов, определяют характер их залегания, объемы запасов сырья (мощность, толщину пласта).

Общая технологическая схема производства керамического кирпича пластическим способом: 1 – карьер глины; 2 – экскаватор; 3 – запасник глины; 4 – вагонетка; 5 – ящичный подаватель; 6 – добавки; 7 – бегуны; 8 -вальцы; 9 -ленточный пресс; 10 – резак; 11 – укладчик; 12 – тележка; 13 – сушильные камеры; 14 – туннельная печь; 15 – погрузчик; 16 – склад.

При принятии решения по разработке найденных запасов сырья, проводят ряд подготовительных мероприятий:

  1. За 1-2 года до карьерных разработок, очищают и готовят  поверхность над будущим карьером (корчуют и удаляют растения, осуществляется удаление ненужных, «мусорных» пород с поверхности, рыхлят).
  2. К карьеру строят пути для транспортной логистики (железнодорожной, автомобильной) для доставки сырья с места его добычи на производство, возводят обеспечивающие месторождение линии электроснабжения.

Валовую или селективную разработку карьеров, обычно открытым способом, могут осуществлять разными методами:

  • Добыча  экскаваторами (многоковшовыми).
  • С помощью средств малой механизации (бульдозеров, струг, рыхлителей).
  • Разработка взрывными работами.

Метод промышленного взрыва

  • Гидравлическим методом (с применением гидромониторов).

Нормативные документы

Производство и технологии изготовления керамического («красного») кирпича, всей его номенклатуры, производимый из глины с применением различных добавок,  осуществляется на керамических предприятиях.

Все производственные процессы на них организованы в соответствии с нормативными строительными документами:

  • ГОСТ 9169 – 75 «Сырье глинистое для керамической промышленности. Классификация».
  • ГОСТ 530 – 95 «Кирпич и камни керамические. Технические условия».
  • ГОСТ 530 – 2012 (ГОСТ 530 – 2007) «Кирпич и камень керамические. Общие технические условия».
  • ГОСТ 7484  – 78 «Кирпич и камни керамические лицевые. Технические условия».
  • ГОСТ 18343 – 80 «Поддоны для кирпича и керамических камней. Технические условия».
Читайте также:  10 лучших производителей электрических каминов

Виды по типу загрузки

Общая классификация по данному признаку делит все агрегаты всего на два вида — фронтальные и вертикальные. Подробнее описание выглядит следующим образом:

  • горизонтальные приспособления загружаются спереди через камеру;
  • есть трубчатые устройства, еще их периодически называют круговыми, у них вертикальный способ загрузки, а также они рассчитаны на обжиг керамики художественного типа, этому способствует более равномерное распространение жара;
  • колпаковые же конструкции также загружаются сверху, но при этом они рассчитаны на более габаритные изделия.

Еще один важный параметр — это тип наполнителя. Камерные печи и муфельные делятся на три типа по данному классу.

  • первый класс — общецелевой, а камера наполняется воздухом;
  • второй тип заполняется вакуумом;
  • третий тип — это камеры с газовой средой внутри, а отличаются они тем, что нагрев также происходит в особой атмосфере, созданной этими газами.

Виды и условия обработки сырья

Основные способы обработки материалов в самодельной камере — это:

Виды и условия обработки сырья
  • Обжиг керамики
  • Закалка металлических изделий
  • Плавка цветных металлов
Виды и условия обработки сырья

Обжиг керамики

Виды и условия обработки сырья

Процесс получения готовых керамических изделий связан с обжигом заготовок из сырой глины и последующим покрытием их глазурью. В домашних условиях сделанная муфельная печь своими руками может производить обжиг сразу нескольких экземпляров посуды и других поделок. В термообработке важно выдержать ровный режим нагрева камеры. Теоретически обозначить точные временные рамки обработки материала при определённой температуре невозможно — это достигается практическим путём.

Виды и условия обработки сырья

Материалы из глины, помещаемые в домашнюю муфельную печь для обжига, делят на 3 группы:

Виды и условия обработки сырья
  • Фарфор
  • Фаянс
  • Майолика, терракота
Виды и условия обработки сырья

Закалка режущих металлических изделий

Виды и условия обработки сырья

Упрочнение режущих поверхностей стальных инструментов путём термообработки называют закалкой металла. Закаливание металлических изделий делали люди с древних времён. Суть процесса заключается в обжиге металла до получения изменения структуры кристаллической решётки (полиморфное преобразование).

Виды и условия обработки сырья

Металл доводят в нагревательной камере до раскалённого состояния при температуре 750 −8500 С. Следует отметить, что некоторые марки стали закаляют в условиях более высокого нагрева, в пределах от 1250 до 1300 градусов. Затем печь для закалки освобождают от раскалённых изделий, которые после подвергают резкому охлаждению в масляной среде или в воде. Таким образом добиваются повышения твёрдости металла.

Виды и условия обработки сырья

Данный процесс важен для упрочнения режущих поверхностей стальных инструментов (ножей, свёрл, зубил, фрез и прочего). Закалку (отпуск) лучше производить в масляной среде. При отпуске раскалённого металла в воде, его поверхность покрывает масса пузырьков пара, что замедляет процесс.

Виды и условия обработки сырья

Как правило, закалке подвергают готовые инструменты или заготовки из нержавеющей стали. Для этих изделий обычно не требуется закалочная камера большого объёма, поэтому лучше всего для этого подходит муфельная печь из предохранителя. Описание создания такой конструкции будет дано ниже.

Виды и условия обработки сырья

Плавка цветных металлов

Виды и условия обработки сырья

Муфельную печь удобно использовать для плавки цветных металлов, но к олову и свинцу это не относится. Температура их плавления настолько низка, что достаточно воспользоваться газовой горелкой бытовой кухонной плиты.

Виды и условия обработки сырья

Для того чтобы расплавить такие металлы, как медь, бронзу и латунь, потребуется нагревательная ёмкость. Жидкую массу металла получают в тигле, которую затем заливают в специальные формы. Домашние мастера льют различные элементы декора светильников, мебели, статуэтки и многие другие поделки.

Читайте также:  Биокамин для квартиры: преимущества таких типов каминов

Температура плавки цветных металлов:

  • медь — 10800
  • бронза (в зависимости от марки) — от 9300 до 11400
  • латунь в пределах от 880 до 950 градусов

Опыт постройки печи для обжига

Горелка использовалась самая простая, была куплена в строительном магазине. Пламя пускается под кирпичи для избежания прямого распространения пламени на изделие. Но высота конструкции большая слишком — много пустоты над изделием. Можно было сконструировать пониже и прогревать хорошо до нужной температуры, получалось бы намного быстрее. Для необходимого давления пришлось в редуктор понижающем давление газа удалить регулирующую деталь — не хватало переходного штуцера. Давление теперь просто регулируется вентилем на баллоне. Для выхлопа сверху делаю дырку в вате и регулирую выхлоп, присоединяя ее куском ваты или образком жести.

Электрооборудование

Устройства могут иметь различную конфигурацию, но обычно под электропечами понимают камерные агрегаты с фронтальной загрузкой.

Рисунок 5. Электрооборудование для обжига керамики

Усреднённые характеристики оборудования:

  • металлическая база;
  • футеровка (защитная внутренняя облицовка) из огнестойкого кирпича и материалов волокнистого типа;
  • поддоны для загрузки тоже выполнены из огнестойких материалов;
  • спиральные нагреватели располагаются внутри камеры (в пазах);
  • конструкция предполагает автоматическое отключение электронагревательных элементов при открывании камерной дверцы;
  • предельная температура – 1200-1400 градусов; максимума хватает для керамики большинства типов;
  • высокая скорость нагрева; параметр достигается благодаря хорошей термоаккумуляции футеровки;
  • относительно небольшие размеры; такие устройства можно разместить даже в небольшой мастерской.

Минус электропечей – необходимость оплачивать немалые счета за электричество.

Кладка печей и каминов

Печи и камины относятся к конструкциям, которые постоянно подвергаются сильному нагреванию, поэтому очень важно подобрать соответствующий материал. Огнеупорные кирпичи, для производства которых использовалась шамотная глина, отлично подходят для этого случая. Покупая кирпичи этого вида, следует обратить внимание на маркировку, которая должна содержать букву «Ш». Однако шамотный кирпич отличается высокой стоимостью, поэтому его приобретают для выкладки топки, а для строительства основной конструкции используют обычный кирпич.

Очень важно помнить, что огнеупорные кирпичи кладут только на раствор из огнеупорной глины. При этом коэффициент расширения раствора и кирпича должен быть одинаковым.

Обжиг посуды в печи

Существуют специальные лабораторные муфельные печи различного назначения. В домашних условиях вы можете установить такое оборудование, оно пригодится вам для изготовления керамических и других изделий.

Глиняную посуду обжигают при температуре в +950 0 . Нельзя сразу включать печь на полную мощность и допускать скачков температуры. Нагрев должен осуществляться плавно, постепенно достигая максимальной температуры. Примерно за час повышайте температуру на 100 градусов. Нельзя во время обжига открывать окошко – это приведет к поступлению холодного воздуха и растрескиванию посуды. На обжиг у вас уйдет около 8 часов, после которых начинайте также постепенно снижать температуру. Доставать изделие из печи можно лишь при отметке не менее 40 градусов.

После обжига изделия покройте глазурью и снова обожгите.