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热弯陶瓷岩板生产中的质量控制与效率提升技术研究

2024-02-07陈世清

江苏陶瓷 2024年6期
关键词:质量控制

摘要在建筑材料领域,陶瓷岩板以卓越的物理性能、丰富的纹理质感以及广泛的应用前景逐渐成为建筑、家居装饰等行业的新宠,随着消费者对个性化、高品质生活空间需求的日益增长,传统的直线形陶瓷板材已难以满足复杂多变的设计需求,热弯陶瓷岩板技术应运而生,它通过高温加热与精确控制压力使岩板在保持原有优良特性的基础上实现无缝弯曲,为设计师提供了无限创意空间,也为建筑行业注入了新的活力,然而热弯陶瓷岩板的生产过程复杂,质量控制与效率提升成为制约其大规模推广应用的关键因素,因此本文将围绕热弯陶瓷岩板生产中的质量控制与效率提升技术展开深入分析,旨在为行业发展提供新的思路和实践指导。

关键词热弯陶瓷岩板生产;质量控制;效率提升技术

0引言

热弯陶瓷岩板作为一种集高强度、高硬度、美观耐用于一身的新型环保材料,其生产过程融合了现代科技与传统工艺的精髓,通过万吨以上压机压制成型,经过1 200 ℃以上高温烧制,陶瓷岩板不仅继承了陶瓷材料的优良特性,还赋予了其优美的曲线变化,打破了传统陶瓷材料应用上的局限性。在热弯过程中,岩板在高温下软化,随后通过精准控制的模具实现无缝弯曲,最终冷却定型,形成具有特定曲率的成品,这一技术革新使得陶瓷岩板的应用范围得到了极大拓展,从传统的平面装饰向更为复杂的三维造型迈进。

1热弯陶瓷岩板生产中的质量控制技术

(1)成型质量控制

在热弯陶瓷岩板生产中,成型质量控制技术的实施直接影响着产品的性能和品质。首先,坯料制备与均匀性控制是基础,采用喷雾干燥造粒工艺将坯料颗粒尺寸控制在80~120 μm,保证颗粒的球形度≥98%,同时使用在线粒度分析仪对坯料的均匀性进行实时监测,确保颗粒尺寸分布的变异系数≤5%;其次,热弯成型工艺参数优化至关重要,通过响应面法和正交试验设计,优化成型温度、压力、速度等关键参数,如控制成型温度在1 180~1 220 ℃、压力在18~22 MPa、速度在2~4 mm/s的范围内,可使产品的尺寸公差控制在±0.05 mm以内,抗弯强度提升25%以上;最后,成型缺陷的识别与预防不可或缺,利用高速摄像机和图像处理算法对产品表面的微小裂纹、针孔等缺陷进行在线检测,缺陷检出率达到99.5%以上,同时建立缺陷分类标准和风险预警机制,通过工艺参数的动态调整将关键缺陷发生率控制在0.5%以下。

(2)烧结质量控制

在热弯陶瓷岩板生产中,烧结质量控制是决定产品最终性能的关键环节。首先,烧结温度曲线优化是重要任务,通过热分析仪测定材料的烧结特性温度,结合工艺试验优化升温速率、保温时间和冷却制度,如采用3~5 ℃/min的慢速升温,在1 180~1 230 ℃保温80~150 min,然后以2~3 ℃/min的速度降温至800 ℃以下,使产品的致密度达到99%以上,晶粒尺寸控制在1~3 μm;其次,烧结气氛控制也十分重要,通过在线氧分压监测系统将烧结气氛中的氧分压控制在10-5~10-4 atm,抑制氧化物的分解和挥发,以提高材料的力学性能和稳定性,同时合理调控气氛中的水汽含量,维持在500~1 000 ppm,促进烧结致密化,提高产品的透光率和表面质量;最后,烧结缺陷的分析与改善不容忽视,采用X射线无损检测和超声波成像等方法对产品内部的气孔、裂纹等缺陷进行定量分析,结合微观组织观察,揭示缺陷的形成机制,在此基础之上针对性地优化原料配方、成型工艺和烧结制度,如采用高纯原料、增加造粒粘结剂、延长保温时间等措施有效减少气孔率,将其控制在0.1%以下,从而大幅提升产品的强度、韧性和可靠性。通过实施上述烧结质量控制技术措施可显著改善热弯陶瓷岩板的烧结质量,实现微观结构和宏观性能的精细调控,为生产高端产品提供有力保障。

2热弯陶瓷岩板生产中的效率提升技术

(1)生产过程自动化

在热弯陶瓷岩板生产中引入自动化技术已然成为行业发展的必然趋势,随着现代化生产模式的不断推进,自动化生产过程在提升生产效率方面展现出卓越的优势。首先,原料配料自动化系统采用精密称重技术,配料精度可达±0.05%,大大降低了人工配料的误差率,配料时间也从原来的30 min缩短至5 min,效率提升了6倍之多;其次,坯料制备自动化引入了真空挤出技术,挤出速度可达到120 m/min,是传统工艺的2倍,同时坯料的致密度和均匀性也得到显著改善;再次,热弯成型自动化采用高精度伺服控制系统,成型温度误差控制在±1 ℃以内,成型周期缩短至2 min,生产效率提高了75%,多点同步加热技术确保产品成型的一致性,合格率提升至98%以上;最后,烧结过程自动化采用智能化窑炉控制系统,炉温曲线控制精度达±0.5 ℃,烧成周期缩短25%,能耗降低20%,产品性能更加稳定,此外先进的在线检测技术实现了产品质量的实时监控,进一步提高了生产的智能化水平。综上所述,生产过程自动化措施贯穿于热弯陶瓷岩板生产的各个环节,通过精确控制、同步协调、智能优化等手段,在提高生产效率的同时也保证了产品质量的稳定性,为行业的高质量发展奠定了坚实的基础。

(2)智能化生产控制

在热弯陶瓷岩板生产中,通过对生产过程各个环节的智能优化和实时监控,可以实现生产全流程的精准管控。首先,生产过程参数智能优化采用机器学习算法,通过对历史生产数据的深度挖掘和分析,建立最优工艺参数模型,实现生产参数的动态优化,优化后的工艺参数可使产品综合性能提升15%以上;其次,质量在线监测与反馈控制采用高精度传感器和视觉检测技术,实时采集产品质量数据,并通过智能算法进行实时分析和反馈控制,在线检测的准确率达到99.5%,生产一次合格率提高至98%以上;再次,设备预测性维护与故障诊断采用大数据分析技术,通过对设备运行数据的实时采集和分析,提前预警设备的潜在故障,以提高设备维护的精准性,通过预测性维护可将设备故障率降低80%,同时延长设备使用寿命20%以上;最后,生产调度与物流优化采用人工智能算法,可以综合考虑订单需求、生产能力、库存水平等因素,自动生成最优生产计划和物流方案,智能调度可缩短订单交付周期30%以上,同时降低库存量和运输成本15%以上。智能化生产控制应贯穿于热弯陶瓷岩板生产的全流程,通过数字孪生、工业互联网、人工智能等先进技术的深度融合,实现了生产过程的全面优化和升级,极大地提高了生产效率和产品质量,推动行业向智能制造转型。

3结语

热弯陶瓷岩板生产中的质量控制与效率提升技术的研究不仅关乎产品性能的卓越与稳定,更是推动行业高质量发展的核心动力。通过成型、烧结的精细化管控,热弯陶瓷岩板展现了无与伦比的物理特性和装饰效果,满足了高端市场的严苛需求,同时自动化、智能化生产的深度融合为生产效率的飞跃式提升开辟了新的路径。

参考文献

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