影响卫生陶瓷石膏模型质量的因素

石膏模型是卫生陶瓷成形生产中重要的生产工具。其质量的好坏不仅影响到产品的质量、生产能否正常进行，更重要的是决定了其使用次数（寿命），决定了生产制造成本，可见石膏模型及其质量的重要性。影响卫生陶瓷石膏模型质量的因素很多，弄清了其影响因素，才能有的放矢，改进提高其质量、延长其使用寿命。 

一、石膏原矿的质量 在陶瓷行业，煅烧石膏粉所用的石膏原矿CaSO4·2H2O含量应90%以上。但一些石膏粉生产厂家，所用的天然石膏矿石品位低，CaSO4·2H2O含量低于90%，甚至有的仅80%，其内含有大量的CaCO3、MgCO3、SiO2等杂质，浇注模型时，这些杂质会沉积在模型的使用面。在模型使用到一定时间后，这些杂质会在模型的内表面显露出来，严重影响坯体的质量。世界上卫生陶瓷发达国家如日本、德国等国的一些卫生陶瓷企业，很重视石膏粉的质量。它们制作模型使用的石膏粉都是优质石膏矿加工的，有的采用化学石膏，CaSO4·2H2O含量在95%～98%，所以它们的石膏模型质量好、强度高，使用寿命长。 

二、石膏粉的种类 陶瓷行业所使用的石膏粉有普通β石膏粉、α高强石膏粉以及由它们按比例混合形成的混合石膏粉（α+β）。α石膏强度高而吸水率低，β石膏强度低而吸水率高。α石膏一般用于陶瓷滚压成形和塑压成形，β石膏一般用于陶瓷注浆成形。卫生陶瓷是注浆成形，而且其模型体积大，故要求模型强度高、吸水性能好，所以卫生陶瓷石膏模型一般使用混合石膏粉（α+β），利用两种石膏各自的特点。 

三、石膏粉炒制质量 普通β石膏粉、α高强石膏粉的煅烧加工工艺不同。β石膏的质量主要取决于炒制温度和炒制时间。β石膏是在常压下炒制温度为170～210℃，炒制时间从常温至炒制温度约1.5h，在最高温度保温0.5h，整个炒制过程中必须强制搅拌。若炒制温度低，会残留二水石膏，石膏注模使用时凝结快，模型强度低，不利于成型操作；反之，炒制温度过高(225℃)，石膏过烧形成无水石膏（CaSO4），注模使用时硬化慢，模型吸水性差，吃浆慢，耐磨性差。对于α石膏，炒制质量主要取决于蒸气压力、蒸压时间以及烘干温度和时间。蒸气压力越高，蒸压时间相应缩短。烘干温度过高，可能出现过多的硬石膏（CaSO4），这样会降低模型强度，而且延缓凝结时间。烘干时间也直接影响模型强度，烘干时间过长或过短将会使模型强度降低。所以，制备α石膏的合理蒸压条件是：石膏块度2～5cm，蒸气压力0.2～0.25MPa，蒸压时间5～6h，烘干温度150～160℃，烘干时间5～6h，然后粉碎到需要的细度。 

四、石膏粉的细度 石膏粉细度直接影响到模型的强度和质量。细度过大过小都不好。细度过小时（粗糙），比表面积小，强度低，吸水率大，坯体表面质量差；细度太高时，比表面积增大，强度提高，但吸水率降低。卫生陶瓷生产使用石膏粉的细度一般在90～120目。 

五、母模胎型质量 卫生陶瓷母模胎型的质量很关键。母模胎型质量要好：一是结构合理，浇注模型容易，易于脱模；二是内表面光滑，做出的模型表面光滑，利于坯体质量；三是做出的模型对口缝隙小（≤0.3mm），生产中不漏浆，模型使用寿命长。传统的石膏水泥灰胎由于强度低、光滑度差、易变形，除了自身使用次数少之外，还不能保证石膏模型的质量。应采用强度高、光滑度好、不易变形的玻璃钢母模胎型或树脂母模胎型，可有效保证模型的质量，延长其使用寿命，减少模型的更换次数，降低生产制造成本。 

六、注模工艺质量 注模是影响模型质量的重要环节。第一，在满足成形使用前提下，应尽可能提高膏水比例（卫生陶瓷模型膏水比例1.4：1左右）。膏水比例大，模型强度才会高，才能抵抗制造和使用中的撞击、磕碰以及磨擦、腐蚀，才能延长其使用寿命；第二，应确保搅拌时间（2～4min）、搅拌速度（300 rpm左右），并采用真空脱泡工艺，保证石膏粉与水充分混合反应，并排出浆体中的气泡；第三，确保注模合理操作。执行“先放水后给料、原料浸泡、浇注后振动胎型驱泡、适时取模”的工艺制度；第四，有条件的地方采用低温水（8～10℃）制模，并添加缓凝增强剂，改善模型的致密度；第五，注模时在模型内部置入钢筋铁框，可大幅度提高其抗折强度，有效保证其质量。 

七、注模组装质量 注模后组装操作质量也非常关键，如果操作者责任心不强，工作质量差、跑糙，工器具使用不合理，操作不细，则组装好的模型质量也不会好，内表面不光滑，模型对口缝隙大，使用时漏浆。 

八、模型干燥质量 干燥对模型质量也很重要。干燥的模型可使其形成毛细孔，具有良好的吸水能力，达到成形正常使用，并可延长其使用寿命。石膏模型的干燥温度一般不超过60℃。含水量大时，温度可高一些。一般认为，风干36h后进行干燥能获得较高的强度。模型湿度以6%～8%为好，干燥温度高则干燥时间短些，反之干燥时间长一些。若在模型干燥过程中，干燥温度过高且干燥时间过长，或者由于模型码放不整齐，会使模型产生裂纹、粉化、变形（走形）等缺陷。 

九、模型运输及安装质量 石膏模型在运输装卸时应注意轻搬轻放，避免磕碰、裂纹、掉角等。模型安装尤其是立浇线模型安装质量对其使用影响很大。立浇线面盆模型，如安装的倾斜角度不够将导致脱模困难，甚至拉坏模型；立浇线坐便器模型，如安装小车上未装偏心轮，注浆时两侧容易浮起来，导致漏浆；立浇线水箱模型，如上、下模不对齐，则产品两面厚薄不一致，严重时合模会损伤模型。 

十、模型使用质量 由于生产急需，模型做出后没有经过完全干燥即上线投入成型使用，或者在使用过程中不注意成型室内温湿度的调节，温度得不到保证，使模型始终在低温、潮湿状态下工作，模型长期含水率高，不但会使其强度低、粉化、耐磨性差、受压易变形。而且，更为严重的是由于泥浆中电解质的作用，使模型内部毛细孔结构发生变化，造成吃浆不良。成形室温度太高，湿度太低，则模型容易开裂。一般成形室温度在30～45℃，湿度在50%～55%较好，白天温度可低一些，夜间温度应高一些。

另外，合模、刷水应注意模型合缝处清洁，分块模应注意保护对口处的棱角，防止磨损。翻动模型、合模、揭模动作要轻，以防损坏。模型卡具要松紧适中，卡松了模型会漏浆，过紧会造成模型变形或折断。新模型刷水可重一些，使用一段时间后，刷水应轻一些，否则会造成模型潮湿，内表面粗糙，强度低，易引起变形或断裂。