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烧泥土做瓷砖,批量化生产让九万片一起进窑子... | 有趣的制造

Cast 有趣的制造 2022-09-01

在昨天的《澳洲小哥和他的原始制造技术》中有写到他收集蚁巢的粘土,用来烧制砖瓦,虽然很简陋,但是一看到辛辛苦苦烧泥土,我就开始好奇现代化是如何批量制作陶器和瓷器的?虽然之前在《从软泥到陶瓷,抽水马桶这么造》中有介绍过,但今天讲的瓷砖制作更加批量化和流水线了~


原料搅拌

瓷砖的主要成分就是粘土了,一种可以增加塑性的天然结合剂,但制作瓷砖还需要添加碳酸钙和长石等天然成分来增加成品的强度。工厂里是直接将 1900 吨粘土混合物和 6800 升的水混合一起搅拌的...有时候看到这种数量级都觉得可怕。


搅拌时会放入铝球,铝球的滚动能把成块的原料给打碎。


一番搅拌后,粘土就成了很稀的泥浆,颜色和质地看起来像是很浓稠的牛奶了。


干燥成粉

将泥浆打进喷雾式干燥机里进行干燥,巨大风扇在热风当中吹动喷出的泥浆,热气又吸走泥浆中的大多数水分,就只留下很细的粉末了。

小可爱们,我之前查了一些奶粉制作的资料,有点怀疑干法制造奶粉也是相似的过程...


瓷砖压制

接下来的压制工作是由 25 吨的强力冲床来完成的。原料粉末在冲床下被筛进正面朝下的瓷砖模型里,然后冲床在瓷砖背面加压,好让瓷砖成型,冲床在瓷砖背面会留下凸起的格状图案,有这种沟槽是为了在砌墙的时候能够「咬」住灰浆,干燥后瓷砖就紧贴在墙壁上不会脱落了。


调整水分

瓷砖离开冲床后,有旋转台替它们翻面,让光滑的正面朝上,然后通过加热干燥把瓷砖的水分控制到 1% 以下,与此同时这里的热度会活化瓷砖,内部就开始粘合在一起了。


清洁表面

然后用抛光机清除瓷砖上可能散落的颗粒,这样才能平滑上釉(yòu)。


表面上釉

瓷砖通过流动的釉料瀑布,让釉料完全覆盖住瓷砖,下图的这个帘式涂料机,在《制造光滑高清的镜子》也出现过,那里是为了给镜子淋保护漆。制作釉料的原料是类似石英的化合物——硅土,等到烧瓷砖的时候,釉料是会熔化成像玻璃一样的闪亮表面,而且上釉料不仅是为了好看,还能保护瓷砖不被刮伤或弄脏。

现在想来我妈有次看见瓷砖脏污,就用各种清洁剂啥使劲儿打磨,反而是破坏釉料的行为,以至于后来怎么看都和整块瓷砖不谐调...


制作质感

有些瓷砖表面会有类似泼墨的纹理质感,这是在第一层釉料的基础上再印不一样的颜色。下图的滚筒上就是另一种颜色,会在瓷砖上印出随机图案,等瓷砖烧好后才会完全突显出那种「隐藏的纹理」来,也是这两种颜色的配合才让瓷砖有了我们所谓的质感。


进窑烤制

大型工厂会严格控制好环境变量,以至一次可以烤制 9 万片的瓷砖,工程浩大!窑里用 2000℃ 的高温强化瓷砖的粘土与其他物质的结合,让瓷砖出窑以后变得超级坚固。


出炉完工

釉料里的硅土也会被熔化成玻璃般的表面,看下图就是做出来的「隐藏纹理」和质感了。瓷砖的质地非常结实,就耐用而言,比你的住宅使用产权持久是毫无问题的...


等等!Cast 还有话说

瓷砖的历史,可以追溯到公元前。古埃及人就用瓷砖来装饰房屋,而美索比达米亚地区(两河流域文明)也发现了装饰瓷砖的痕迹。从广义上来讲,瓷砖也是瓷器的一种,我国瓷器是在商殷时代(公元前 1000 多年)可就制造出了白炻(shí)器。


小可爱们,看到排列整齐的方块瓷砖,不知道你怎么样,我是会忍不住数着整块整块走的。如果这段路从来没有走错过一格,恍惚间就会有种玩儿贪吃蛇获胜的成就,曾经被父亲的诺基亚游戏支配的童年啊!


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我是 Cast,学机械设计的

好奇各种东西都咋做的?我来带你看个究竟!

校对:江小丧、王叉叉

文中 Gif 截取自: Discovery《Factory Made》S02E07


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