Download
1 / 17
310 likes | 913 Vues
اعداد الطالب : محمود ناصر العقاد. تحت اشراف المهندس : اسماعيل زكريا الداعور. السيراميك. السيراميك:-
E N D
اعداد الطالب : محمود ناصر العقاد تحت اشراف المهندس : اسماعيل زكريا الداعور
السيراميك:- هو فرع التكنولوجيا أو العلم أو الفن الذي يتعامل مع خامات فلزّيّة غير معدنية ولا عضوية، أو المتعلق بإنتاج سلع أو أدوات من هذه المواد أو باستخدامها، وبالرغم من أن المفهوم الشائع لدى الناس أن الخزف لا يتعدى الأغراض التقليدية في الاستخدام مثل أواني الطهي وأدوات المائدة التي تصنع غالبا من البورسيلين، وكذلك الخزف الصحي إضافة إلى سيراميك الحوائط والأرضيات، إلا أنه لم تعد كلمة خزف كافية لوصف وتحديد مجال واسع من المنتجات والأجسام والتقنيات السيراميكية التي تتنوع في أشكالها وبنياتها، مثل المواد المتعددة البلورات والمواد ذات البلورة الواحدة والمواد غير البلورية، والكتل، والحبيبات، والطبقات السميكة والدقيقة والألياف؛ ولذلك نستخدم كلمة سيراميك لتدل على ما سبق.
صارت صناعة حديثة كانت صناعة السيراميك من الصناعات أو الحرف والفنون القديمة جدًّا منذ بداية العصر الحجري وخلال العصور المختلفة، وخاصة في العصر الإسلامي، حيث إنه بالجانب لقيمته الفنية إلا أن له جانبًا تطبيقيًّا هامًّا حيث لا يمكن الاستغناء عنه في أي منزل (بيت). وفيما مضى لم توجد أي بوادر تشير إلى نقلة تكنولوجية ملحوظة في صناعة الخزف، حيث ظل الإنتاج يعتمد على وسائل تقليدية بدائية، وتمثّل معظم الإنتاج في منتجات الخزف الأرضي ذي الخواص المعروفة من حيث ارتفاع المسامية وسمك ملحوظ للجدران، وانخفاض درجات الحريق، وكانت المنتجات تكفي لتلبية الاحتياجات الأساسية من أواني حفظ الماء والطهي وما شابهها، وكذلك كان هناك استخدام لطرق تشكيل بدائية يدوية بالحبال وبالقِطَع، والتشكيل على عجلة الخزّاف (الدولاب) وبالرغم من أن هذه الطرق بدائية فإنها تعطي حسًّا فنيًا رائعًا، وتستخدم هذه الطرق حالياً؛ لما تتميز به من قيمة فنية عالية، ويستطيع القيام بها الفرد البسيط أو الأسرة الصغيرة أو المرأة في منزلها.
تطبيقات عديدة وجديدة أصبحت مجالات الاستفادة من الخزف عديدة ومتسعة جدًّا يدخل فيها الخزف بشكل أساسي، ومن هنا قُسّم السيراميك كمنتجات تبعًا للخواص الفيزيائية والكيمائية إلى: 1 - منتجات كهربائية: مثل أجزاء الدوائر الكهربائية -ومرشح الفلتر- وأجهزة تعمل بالموجات فوق الصوتية-وأجهزة ضبط نسبة الوقود في الهواء في محركات السيارات- وأجهزة مراقبة تسرب الغازات. 2- منتجات مغناطيسية: مكونات خاصة بذاكرة الكمبيوتر- والشرائط الممغنطة- والرؤوس المغناطيسية لأجهزة تسجيل الصوت. 3- منتجات نووية: الحوائط الواقية للمفاعلات النووية.
4- منتجات بصرية: • لإنتاج أجزاء شفافة تقاوم الحرارة العالية والتآكل. • 5- منتجات ميكانيكية: الهندسة السيراميكية: • أجزاء آلة الاحتراق الداخلي للسيارات-وأدوات القطع والجلخ- ومضارب التنس- والسكاكين. • 6- منتجات حرارية: عوازل حرارية- وحوائط مقاومة الحريق. • 7- منتجات بيولوجية: بيوسيراميك: أجراء صناعية للعظام- ومفاصل صناعية- وأسنان صناعية- ومشارط للعمليات الجراحية. • 8- منتجات جمالية: السيراميك التقليدي: استخدامات منزلية أو مؤسسية مثل: أواني الطهي-وبورسيلين الفنادق- وأدوات المائدة- والأدوات الصحية- وعوازل البورسيلين الكهربية -وبلاط الأرضيات والحوائط- وأشكال ومنحوتات فنية مختلفة.
مراحل صناعة السيراميك وهي :- 1- إختبار الخامات وعمل خلطة الجسم . 2- الإعداد وتحضير الجسم . 3- مرحلة التشكيل. 4- مرحلة التجفيف 5- إعداد وتحضير الجليز . 6- مرحلة التطبيق والطباعة . 7- مرحلة الحريق. 8- مرحلة الفرز والتعبئة .
فسوف نتناول في هذا الموضوع – إختبار الخامات – وعمل الخلطة – والإعداد والتحضير . 1-يرجع اختبار خامات السيراميك إلي خصائص المواد وما تمثله من أهمية في اخراج نتائج عالية وثابتة في الجسم السيراميكى فتتكون التركيبه للجسم السيراميكي من مجموعة مكونات أساسية و بصورة عامة وهي :- 1-مواد بلاستيكية 2- مواد صهاره 3- مواد مالئه 4- مواد اضافية لتحسين خصائص أو إكساب الجسم السيراميكي صفات خاصة . 1- المواد البلاستيكية وكما ذكرنا سابقا وهي متمثلة في العنصر الاساسي وهي الطفلة . 2- المواد الصهارة وهي الفلدسبارات بأنواعها وتعمل كمواد صهارة لاحتوائها علي أكاسيد قاعدية . 3- المواد المالئة مثل الرمل الزجاجي والرمل العادي . 4- المواد الإضافية مثل الحجر الجيري في الحوائط والتلك في الأرضيات . هذه هي الخامات التي يتكون منها الجسم السيراميكي . .
2- يتم عمل خلطات من الخامات عن طريق الطحن والتجفيف والكبس والحرق المعملي ويتم قياس الخصائص المطلوبة للبلاط وكذا قياس معامل التمدد الحراري للخلطة وفي حالة اجتيازها لجميع الاختبارات والخصائص المطلوبة لنوع السيراميك المطلوب يتم العمل عليها في العملية الانتاجية . 3- بحيث يتم الخلط علي ميزان بوكس فيدر كبير يستوعب أكثر من 20طن خاصة بنفس النسب التي تم التحقق من فاعليتها وأنها قابلة للتطبيق . 4- وبعد عملية الوزن هذه يتم رفع الخامات مجمعة الي سيلو أعلي الطاحونة ويتم وضع هذا المخلوط داخل الطاحونة . 5- والطاحونة هي جسم أسطواني معلق علي استناد مبطنة من الداخل بمادة كاوتشك بمواصفات خاصة وتحوي بنسبة 55% تقريبا من حجمها زلط بأحجام مختلفة من 4سم الي 12سم قطر الزلط بنسب تحقق أعلي كثافة للزلط في وحدة الحجوم يتم تفريغ الخامة داخل هذه الطاحونة وتكون غالبا الخلطة 20 طن ثم يضاف اليها 10م3 ماء ثم تغلق الطاحونة عن طريق طبه ثم يتم دوران الطاحونة بسرعة معينة محسوبة حتى نعطي كفاءة طحن عالية ؟ في هذه العملية يتم مزج جميع الخامات المكونة للخلطة وكذلك طحنها طحن رطب وبعد مرور 8ساعات تقريبا يتم أخذ عينة من الطاحونة وتكون الخامة في هذه الحالة مثل الكاكاو تقريبا حيث أن الخامات تم طحنها وتم تعليقها في الماء .
مع ملاحظة أنه مع شحن الطاحونة يتم اضافة مواد مشتتة أو مواد تساعد علي خفض لزوجة المعلق وهذه المواد مثل (الصوديوم تراي بولي فوسفات- أو ثلاثي فوسفات الصوديوم ) ويرمز له بالرمز (S.T.P.P) . بعد ايقاف الطاحونة وأخذ منها عينة يتم عمل مواصفات هذا المعلق من حيث وزن الراسب علي منخل 65ميكرون ويتم ذلك بغسل كمية 100CC من المعلق علي منخل 65ميكرون وتجفيف المتبقي علي المنخل ثم يتم وزنة . ويتم عمل أيضا الكثافة لهذا المعلق الي معرفة كم جرام موجود في اللتر من الخامة ويتم قياس اللزوجة لهذه الخامة ومعرفة كم ثانية عن طريق FORD COUPهذه القياسات التي تؤخذ (للمعلق) بعد لطحن هامه جدا حيث أنها سوف تتحكم في شكل وكمية الخامة الناتجة في المرحلة التي سوف تلي هذه المرحلة . وفى هذا الإطارلكل مصنع سياسة خاصة به فى وضع هذه المعايير مما يتناسب مع ظروف تشغيله لهذا وهى ليست ثوابت عامة فى جميع المصانع بل لكل مصنع DATA خاصة به نعود الى المرحلة التالية بعد عملية الطحن الرطب للخامة وتفريغ هذا المعلق فى تنكات أرضية وبعد التأكد من سلامة ومطابقة المواصفات لهذا المعلق من الخامة .
تلى هذه المرحلة مباشرة عملية تجفيف للمعلق . وهذه العملية تحدث عن طريق سحب المعلق السابق الذكر عن طريق طلمبات ذات ضغط عالى ثم ضغطة فى فوانى ضيقة يصل قطر الفوانى من 1:3مم ، هذه الفوانى مثبتة بأزرع هذه الازرع موزعة داخل شكل مخروطى كبير يسمى مجفف التزرية spray drayer ومن منطوق الاسم نجد ان هذا الجسم اعلاه شعلة تقوم بتوليد حرارة داخل هذا الشكل وله لوحة تحكم للتحكم فى درجة الحرارة داخل هذا الشكل ، متصل هذا الشكل بمروحة سحب عالية تقوم بسحب بخار الماء الناتج من العملية وطردها عن طريق مدخنة أعلى مبنى المصنع وقبل طرد هذا البخار يتم تمريره على سيكلونلتنقيتة من الخامة الناعمة جدا ( (DAST.
وتمثل هذه العملية فى وضع خامة المعلق عن طريق الطلمبة البستمية وضعها داخل الأزرع ومنها إلى الفوانى سابقة الذكر مما يجعل الخامة فى جو المجفف على شكل حبيبات سائلة متناثرة داخل الشكل المخروطى ونتيجة لوجود حرارة عالية فى هذا الجو يحدث جفاف لهذه الحبيبات وتقوم بالتساقط فى أسفل المخروط وعلى سير يقوم بتحويلها إلى مكان التخزين للبودر .ومواصفات هذا البودر يجب ان تكون محسوبة ومعلومة ومقاسة حيث انها يكون شكل الحبيبة مثل ثمرة التفاح فى الشكل أما الحبيبات فتكون متدرجة بنظام معين يقاس عن طريق ( savs ) مجموعة مناخل وكذلك تكون لهذه البودرة بها نسبة رطوبة معينة تتراوح بين من 4.5% : 6.5% ويتم ضبط مواصفات البودر حيث ان هذه العملية
تحكمها عوامل عديدية فمنها : 1- كثافة الخامة يرجع اليها شكل الحبيبات وكمية الخامة الناتجة فى زمن واحد فلو افترضنا اننا نقوم بتذرية خامة بكثافة 1650جم/لتر فى زمن ساعة فسوف نحصل على كم معين من البودر فإذا قمنا بتذرية خامة بكثافة 1700 جم/لتر مثلا فان الكمية التى سوف نحصل عليها فى ساعة تكون أعلى من الحالة الاولى بمقدار الزيادة فى الكثافة حيث ان كمية الخامة تتناسب طرديا مع كثافة المعلق اذا تم تثبيت باقى العوامل دون العوامل المؤثرة فى مواصفات الخامة (ضغط الطلمبة& لزوجة المعلق ) فمن الضرورى ان نعرف اننا نقوم بتحديد مواصفات الخامة عن طريق افضل خليط لحجم الحبيبات يعطى اعلى كثافة ظاهرية للخامة ومنها سوف نحصل على اعلى وزن فى وحدة الحجوم للبلاطة بعد الكبس مما يؤدى الى الحصول على اعلى مواصفات فنية للبلاط بعد الكبس او بعد الحريق فكلما زاد الـ Blk density للبلاط الاخضر كلما تحسنت خصائص البلاط اذا قمنا بالتعامل مع هذا العامل بنجاح فى باقى مراحل الانتاج
