کاشی و سرامیک

کاشی و سرامیک کاشی‌های دیواری و کف که برای تزئینات داخلی و خارجی استفاده می‌شود متعلق به طبقه‌ای از سرامیک‌ها است که به وایت‌های سفید معروف است. تولید کاشی به دوران باستان و مردمان، از جمله مصری‌ها، بابلی‌ها و آشوری‌ها بازمی‌گردد به عنوان مثال:

• ساخته شده در مصر باستان در حدود سال 2600 حاوی کاشی لعاب‌دار رنگارنگ بود.
• بعداً کاشی و سرامیک تقریباً در هر کشور بزرگ اروپایی و ایالات متحده ساخته شد.
• با آغاز قرن بیستم کاشی در مقیاس صنعتی تولید می‌شد.

اختراع کوره تونل در حدود سال 1910،اتوماسیون ساخت کاشی را افزایش داد. امروز ساخت کاشی به طور خودکار و توسط ماشین‌آلات صنعتی انجام می‌شود. مؤسس استاندارد ملی آمریکا کاشی‌ها را به چند طبقه بندی جدا می‌کند.

1. کاشی موزاییک سرامیکی ممکن است از جنس پرسن باشد یا از ترکیب رس طبیعی با اندازه کمتر از 39 سانتی‌متر مربع 6/2
2. کاشی دیواری تزئینی کاشی لعاب دار با بدنه نازک است که برای دکوراسیون داخلی دیوارهای مسکونی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
3. کاشی پورور از جنس پرسلن لعاب‌دار یا بدون لعاب یا کاشی رس طبیعی به ابعاد 39 سانتی‌متر مربع 6/2 یا بیشتر است.
4. کاش پرسلن کاشی موزائیک سرامیکی یا کاشی بدون پا است که با روش خاص به اسم پرس خشک ساخته می‌شود.
5. کاشی کاری معادن کاشی با لعاب یا بدون لعاب به همان اندازه کاشی بدون پا است اما با روشی متفاوت شکل می‌گیرد.
6. اروپا، آمریکای لاتین جزو بزرگ‌ترین تولیدکنندگان کاشی هستند که ایتالیا در سال 1989 با 6 و 16 میلیون فوت پیشرو است.
7. پس از ایتالیا با 24.6 درصد از بازار جهانی اسپانیا با 11.2 درصد و ایالات متحده با 4.5 درصد کل بازار کاشی کف و دیوار در سال 1990 طبق یک تخمین 2.4 میلیارد دلاری به ترتیب پیشرو این صنعت هستند.
8. ایلات متحده تقریباً 100 کارخانه دارد که کاشی کاشی و سرامیک تولید می‌کنند که طبق گفته وزارت بازرگانی ایالات متحده حدود 507 میلیون فوت را در سال 1990 متحمل شده است.
9. واردات ایالات متحده، از نظر حجم تقریباً 60 درصد از مصرف را در سال 1990 به خود اختصاص داده، حدود  500 میلیون دلار ارزش داشته است.
10. ایتالیا تقریباً نیمی از کل واردات را به خود اختصاص داده است و مکزیک و اسپانیا در زیر قرار دارند.
11. صادرات ایالات متحده آمریکا از 12 میلیون دلار در سال 1988 تا حدود 20 میلیون دلار در سال 1990 رشد داشته است.
12. از آنجا که صنعت کاشی یک بازار نسبتاً بالغ و وابسته به صنعت ساختمان است رشد کننده خواهد بود.
13. وزارت بازرگانی ایالات متحده میزان افزایش سه تا چهار درصد مصرف کاشی طی 5 سال آینده را تخمین زده است.
14. تجزیه و تحلیل اقتصادی دیگر پیش‌بینی می‌کند که 494 میلیون فوت در سال 1992 ارسال می‌شود که رشدی در حدود 4 درصد نسبت به سال قبل دارد.
15. برخی از تولیدکنندگان کاشی کمی خوش‌بین‌تر هستند.
16. انجمن نظرسنجی امریکا رشد متوسط حدود 36 درصد در هر تولیدکننده در طی 6 سال آینده نشان داد.

مواد خام

مواد اولیه مورد استفاده برای تشکیل کاشی شامل مواد معدنی رس شده از پوسته زمین، مواد معدنی طبیعی مانند فلدسپار است که برای پایین آمدن دمای شلیک استفاده می‌شود و مواد افزودنی شیمیایی مورد نیاز برای فرایند شکل گیری است. این مواد معدنی اغلب قبل از حمل و نقل به کارخانه سرامیک در نزدیکی معدن تصفیه شده یا از آنها سود می‌گیرند. مواد اولیه باید مطابق با اندازه ذرات خرد شده و طبقه بندی شوند.

سنگ شکن‌های اولیه برای کاهش توده‌های بزرگ مواد استفاده می‌شود. یا از سنگ شکن فکی یا سنگ شکن حرکتی استفاده می‌شود که با استفاده از یک میله افقی کار می‌کنند.

• حرکت به ترتیب بین صفحات فولادی یا حرکت چرخشی بین مخروط‌های فلزی به ترتیب.
• خرد شدن ثانویه توده‌های کوچک‌تر را به ذرات کاهش می‌دهد.
• آسیاب‌های چکش یا مالر اغلب استفاده می‌شود.
• آسیاب مولر از چرخ‌های فولادی در یک تابه چرخش کم عمق استفاده می‌کند، در حالی که آسیاب چکش از چکش‌های فلزی به سرعت در حال حرکت برای خرد کردن مواد استفاده می‌کند.
• همچنین می‌توان از سنگ‌شکن‌های غلتکی یا مخروطی استفاده کرد.
• مرحله سوم کاهش اندازه ذرات ممکن است لازم باشد.
• انواع کارخانه‌های آسیاب در ترکیب با رسانه‌های سنگ‌زنی استفاده می‌شوند.
• یکی از متداول‌ترین انواع این قبیل آسیاب‌ها، آسیاب توپ است که از سیلندرهای چرخان بزرگ تشکیل شده که تا حدودی مملو از وسایل سنگ زنی کروی است.
• صفحه‌ها برای جدا کردن ذرات در یک محدوده اندازه خاص استفاده می‌شوند.

آنها در یک موقعیت شیب‌دار عمل می‌کنند و برای بهبود جریان مواد به صورت مکانیکی یا الکترومکانیکی ارتعاش می‌شوند. صفحه‌ها با توجه به تعداد مش طبقه بندی می‌شوند، یعنی تعداد دهانه‌ها در هر اینچ خطی از سطح صفحه نمایش. هرچه تعداد مش بالاتر باشد، اندازه بازش کوچک‌تر است.

لعاب ماده‌ای شیشه‌ای است که به منظور ذوب کردن سطح کاشی در حین شکل گیری ساخته شده است و در هنگام خنک کننده به سطح کاشی می‌چسبد. لعاب‌ها برای تأمین مقاومت در برابر رطوبت و دکوراسیون به کار می‌روند، زیرا می‌توانند رنگ آمیزی شوند و یا بتوانند بافت خاصی ایجاد کنند.

ساخت روند

پس از پردازش مواد اولیه، چندین مرحله برای به دست آوردن محصول نهایی انجام می‌شود.

این مراحل شامل حفره، مخلوط کردن و آسیاب کردن، خشک‌کردن اسپری، تشکیل، خشک‌کردن، لعاب و شکل گیری است. در حال حاضر بسیاری از این مراحل با استفاده از تجهیزات خودکار انجام می‌شود.

دسته‌بندی

1 برای بسیاری از محصولات سرامیکی از جمله کاشی، ترکیب بدن با توجه به میزان و نوع مواد اولیه تعیین می‌شود. مواد اولیه همچنین بسته به میزان مواد اولیه حاوی آهن که مورد استفاده قرار می‌گیرد، رنگ بدنه کاشی را تعیین می‌کنند که می‌تواند به رنگ قرمز یا سفید باشد؛ بنابراین، مهم است که مقادیر مناسب را با هم مخلوط کنید تا به خواص مورد نظر برسید؛ بنابراین محاسبات دسته‌ای لازم است که هم خصوصیات فیزیکی و هم ترکیبات شیمیایی مواد اولیه را باید در نظر گرفت. پس از تعیین وزن مناسب هر ماده اولیه، مواد اولیه باید با هم مخلوط شوند.

مخلوط کردن و آسیاب کردن

2 پس از وزن گیری مواد، آنها به همزن پوسته، میکسر روبان یا میکسر فشرده اضافه می‌شوند. یک میکسر پوسته از دو سیلندر متصل به یک V تشکیل شده است که برای ریزش و مخلوط کردن مواد می‌چرخد. یک میکسر روبان از ون‌های مارپیچ استفاده می‌کند، و یک میکسر فشرده از گاوهای گردان به سرعت استفاده می‌کند. این مرحله بیشتر مواد را خرد می‌کند، در نتیجه یک ذره ریزتر می‌شود که روند تشکیل بعدی را بهبود می‌بخشد.