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陶瓷成型基础知识

演讲人：

日期:

06

后续处理与质量

目录

01

概述与基本概念

02

手工成型技术

03

机械成型方法

04

材料准备要求

05

工艺参数控制

01

概述与基本概念

成型定义与目的

关键要求

需控制坯体收缩率、孔隙率及微观结构均匀性，避免开裂、变形等缺陷，满足不同应用场景对陶瓷性能的差异化需求。

目的

确保坯体具有均匀的密度、精确的几何尺寸及足够的机械强度，为后续干燥、烧结等工序奠定基础，同时优化材料性能和降低生产成本。

定义

陶瓷成型是通过物理或化学方法将陶瓷粉体、浆料或塑性坯料加工成预定形状的工艺过程，是陶瓷制品制备的核心环节之一。

按工艺原理分类

分为粉料成型（如干压）、浆料成型（如注浆、流延）、塑性料成型（如挤压、滚压）三大类，原料特性直接影响工艺选择。

按原料状态分类

按自动化程度分类

涵盖手工成型（传统陶艺）、半自动成型（如注浆线）和全自动成型（如干压生产线），现代工业更倾向于高自动化以提升效率。

包括干压成型（机械压力成型）、注浆成型（基于流体流动性）、挤压成型（塑性坯料连续成型）、等静压成型（各向同性压力）等，每种工艺适用于不同形状和性能要求的制品。

主要分类体系

电子陶瓷

成型技术用于制造多层陶瓷电容器（MLCC）、绝缘基板等精密元件，要求高尺寸精度和微观结构控制。

结构陶瓷

如氧化铝、碳化硅等耐磨耐高温部件的成型，需兼顾复杂形状与高强度特性，常用等静压或注射成型。

生物陶瓷

人工骨、牙科修复体等对生物相容性要求严格，注浆或3D打印成型可定制多孔结构促进组织生长。

日用陶瓷

餐具、装饰品等广泛采用注浆、滚压等传统工艺，注重外观细节与批量生产的经济性平衡。

应用领域简介

02

手工成型技术

拉坯成型方法

中心定位与开孔

将泥团置于转盘中心，双手施加均匀压力使其固定，随后用拇指垂直向下开孔，形成坯体雏形，需保持转速稳定以避免偏心。

提拉塑形阶段

通过双手内外配合控制泥壁厚度，食指与中指从内部向外推扩，手掌外侧向内收拢，逐步拉高坯体，同时调整器型弧度。

精修与收口处理

使用金属刮片修整表面肌理，通过指腹压薄口沿并做翻边或收口处理，必要时辅以海绵吸水控制坯体湿度。

切割与干燥规范

用细钢丝从转盘分离坯体，移至阴凉通风处自然干燥，避免阳光直射导致开裂，干燥周期约3-5天。

捏塑成型原理

采用堆筑、按压、拍打等方式逐步构建形体，大型作品需内部中空处理，预留排气孔防止烧制爆裂。

实体构造技法

细节雕刻工艺

干燥阶段管理

选择可塑性强的陈腐泥料，含水量控制在18%-22%，通过揉泥排除气泡，使泥料纤维定向排列增强结构强度。

运用竹制工具进行阴刻线装饰，或添加泥条、泥片实现浮雕效果，衔接处需用泥浆粘合并做防裂处理。

包裹湿布进行阶段性干燥，每天揭开2小时促进均匀收缩，复杂构件需支撑架固定防止变形。

泥性控制要点

模塑成型步骤

石膏模具制备

依据原型翻制分块模具，模具厚度需达3-5cm以保证强度，接合面设计45°斜角定位槽，脱模剂选用钾皂溶液。

01

02

03

04

泥片压制规范

采用3-5mm均厚泥片填入模具，接缝处刮出45°斜面并涂刷泥浆，手指沿模具纹路压实排除空气。

脱模时机判断

待坯体收缩与模具产生0.5-1mm间隙时脱模，过早易变形，过晚易粘连，环境湿度需保持60%-70%。

后期修坯工序

切除多余泥边，用镂空工具处理模具无法成型的局部结构，修补合模线并使用海绵抛光表面。

03

机械成型方法

注浆成型工艺

石膏模具制备

通过高精度石膏模具吸附泥浆中的水分，形成坯体轮廓，模具需具备高透气性和强度，以确保脱模后坯体完整性。

泥浆调配与除气

注浆与干燥控制

泥浆需控制黏度、流动性及固含量，通常加入电解质改善性能，并通过真空除气消除气泡，防止成品出现气孔缺陷。

泥浆注入模具后，需根据坯体厚度调整停留时间，脱模后采用梯度干燥（湿度50%-30%）避免开裂，干燥周期可达24-72小时。

干压与湿压工艺选择

干压适用于低水分粉料（水分5%-7%），通过高压（10-100MPa）快速成型；湿压则用于可塑性较高的坯料，需配合模具润滑剂减少粘模风险。

等静压成型应用

采用液体或气体介质传递压力（100-300MPa），实现坯体各向均匀受压，适用于复杂异形件（如火花塞、涡轮叶片）的高密度成型。

模具设计与维护

硬质合金模具需定期抛光并涂覆脱模剂，成型压力、保压时间参数需根据粉料粒径分布调整，以优化坯体致密度。

压制成型技术

真空练泥预处理

坯料通过真空练泥机排除空气，提升可塑性，真空度需维持在-0.095MPa以上，确保泥料无分层缺陷。

挤出成型流程

螺杆挤出参数优化

根据产品截面形状（管状、板状）选择螺杆结构，挤出压力通常为2-10MPa，挤出速率与泥料含水量（18%-25%）成反比关系。

后处理与切割

挤出坯体