Zdobienie i szkliwienie wyrobów ceramicznych 813[01].Z2.08

(1)

MINISTERSTWO EDUKACJI NARODOWEJ

Dorota Niedzielska-Barczyk

Zdobienie i szkliwienie wyrobów ceramicznych 813[01].Z2.08

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy Radom 2007

(2)

Recenzenci:

mgr inŜ. Agnieszka Taborek mgr inŜ. Teresa Traczyk

Opracowanie redakcyjne:

mgr inŜ. Dorota Niedzielska-Barczyk

Konsultacja:

mgr inŜ. Gabriela Poloczek

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 813[01].Z2.08

„Zdobienie i szkliwienie wyrobów ceramicznych”, zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu operator urządzeń przemysłu ceramicznego.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

(3)

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie 3

2. Wymagania wstępne 5

3. Cele kształcenia 6

4. Materiał nauczania 6

4.1. Szkliwa 7

4.1.1. Materiał nauczania 7

4.1.2. Pytania sprawdzające 13

4.1.3. Ćwiczenia 13

4.1.4. Sprawdzian postępów 15

4.2. Zdobienie wyrobów ceramicznych 16

4.3. Wykańczanie wyrobów. Wady wyrobów szkliwionych i zdobionych. 26

4.4. Gotowe wyroby ceramiczne 31

5. Sprawdzian osiągnięć 41

6. Literatura 46

(4)

1. WPROWADZENIE

Poradnik ten pomoŜe Ci w przyswajaniu wiedzy z zakresu: zdobienia i szkliwienia wyrobów ceramicznych.

Poradnik zawiera:

− wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś posiadać przed przystąpieniem do nauki w zakresie niniejszej jednostki modułowej,

− cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z tym poradnikiem,

− materiał nauczania – czyli podstawy teoretyczne, które będą pomocne podczas realizacji ćwiczeń,

− pytania sprawdzające, które pomogą Ci sprawdzić, czy opanowałeś materiał zamieszczony w poradniku i zapoznałeś się z literaturą podaną na końcu poradnika,

− ćwiczenia, które umoŜliwią Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować umiejętności praktyczne,

− sprawdzian postępów,

− sprawdzian osiągnięć – przykładowy zestaw zadań. Pozytywny wynik sprawdzianu potwierdzi, Ŝe dobrze pracowałeś podczas zajęć i Ŝe nabyłeś wiedzę i umiejętności z zakresu tej jednostki,

− wykaz literatury, z jakiej moŜesz korzystać podczas nauki.

Z rozdziałem „Pytania sprawdzające” moŜesz zapoznać się:

− przed przystąpieniem do rozdziału „Materiał nauczania” – poznając przy tej okazji wymagania wynikające z potrzeb zawodu,

− po zapoznaniu się z rozdziałem „Materiał nauczania”, aby sprawdzić stan swojej wiedzy, która będzie Ci potrzebna do wykonania ćwiczeń.

− Wykonując ćwiczenia zaproponowane w poradniku lub przygotowane przez nauczyciela, będziesz poznawał rodzaje szkliw, metody szkliwienia wyrobów ceramicznych oraz róŜne techniki zdobienia podszkliwnego i naszkliwnego, uczył się charakteryzować podstawowe składniki farb ceramicznych, czy dobierać sprzęt do nanoszenia szkliwa i dekoracji lub wykańczania wyrobów ceramicznych oraz prowadzić będziesz badania kontrole wyrobów gotowych.

Po wykonaniu ćwiczeń sprawdź poziom swoich postępów rozwiązując test „Sprawdzian postępów”, który umieszczono po ćwiczeniach. Odpowiedzi „NIE” wskazują na luki w Twojej wiedzy, informują Cię równieŜ, jakich aspektów dotyczących prezentowanej tu tematyki jeszcze dobrze nie poznałeś. Oznacza to takŜe powrót do treści, które nie są dostatecznie opanowane.

Poznanie przez Ciebie wszystkich lub określonej części wiadomości będzie stanowiło dla nauczyciela podstawę przeprowadzenia sprawdzianu poziomu przyswojonych wiadomości i ukształtowanych umiejętności. W tym celu nauczyciel posłuŜy się zestawem zadań testowych, zawierającym róŜnego rodzaju zadania.

W poradnika jest zamieszczony przykładowy sprawdzian osiągnięć, który zawiera:

− instrukcję, w której omówiono tok postępowania podczas przeprowadzania sprawdzianu,

− zadania testowe,

− przykładową kartę odpowiedzi, w której wpiszesz odpowiedzi.

Będzie to stanowić dla Ciebie trening przed sprawdzianem zaplanowanym przez nauczyciela.

PoniŜej został przedstawiony diagram powiązań pomiędzy pokrewnymi jednostkami wraz z ich opisami. Dzięki temu będziesz mógł dowiedzieć się czy posiadasz juŜ wystarczającą wiedzę, by rozpocząć pracę z tym poradnikiem. Jeśli stwierdzisz, Ŝe Twoje wiadomości z wcześniej prowadzonych zajęć są niedostateczne, to zachęcamy Cię do przypomnienia sobie przerobionego juŜ materiału i powrócenie do niniejszego poradnika.

(5)

Schemat układu jednostek modułowych

813[01].Z2.01 Stosowanie podstawowych pojęć z zakresu chemii ceramicznej

813[01].Z2.03 Formowanie wyrobów

z mas plastycznych

813[01].Z2.02 Przygotowywanie surowców

i mas ceramicznych

813[01].Z2.04 Formowanie wyrobów

z mas sypkich

813[01].Z2.08

Zdobienie i szkliwienie wyrobów ceramicznych

813[01].Z2.06

Suszenie wyrobów ceramicznych

813[01].Z2.07

Wypalanie wyrobów ceramicznych

813[01].Z2.05 Formowanie wyrobów z mas

lejnych 813[01].Z2

Technologia produkcji wyrobów ceramicznych

(6)

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

− analizować przebieg produkcji wybranych wyrobów ceramicznych,

− rozpoznawać metodę formowania wyrobów ceramicznych,

− dokonywać wypalania wyrobów ceramicznych,

− dokonywać doboru pieca ceramicznego do wypału dekoracji naszkliwnej,

− zapisywać wybrane związki przy uŜyciu symboliki chemicznej,

− korzystać z róŜnych źródeł informacji, w tym takŜe z internetu,

− czytać ze zrozumieniem,

− rozwiązywać test wielokrotnego wyboru,

− pracować w grupie.

(7)

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

scharakteryzować budowę pieców do topienia fryt,

−

sklasyfikować szkliwa,

−

określić skład szkliwa,

−

scharakteryzować metody przygotowania szkliw surowych i stapianych,

−

określić właściwości szkliw podczas ogrzewania,

−

scharakteryzować metody nanoszenia szkliwa na półfabrykaty,

−

sklasyfikować urządzenia do nanoszenia szkliwa na wyroby,

−

scharakteryzować urządzenia do nanoszenia szkliwa na wyroby,

−

obsłuŜyć urządzenia do nanoszenia szkliwa na wyroby,

−

pokryć szkliwem wyroby ceramiczne róŜnymi metodami,

−

scharakteryzować sposoby zdobienia wyrobów,

−

dobrać związki chemiczne i materiały do zdobienia wyrobów,

−

rozpoznać kwasy i sole stosowane do chemicznego zdobienia,

−

wytworzyć szkliwo ceramiczne,

−

scharakteryzować techniki nanoszenia dekoracji podszkliwnej,

−

scharakteryzować techniki nanoszenia dekoracji naszkliwnej,

−

ozdobić określony wyrób,

−

zgromadzić narzędzia, dobrać urządzenia i sprzęt do wykończania wyrobów ceramicznych,

−

ocenić jakość wyrobu po szkliwieniu i zdobieniu,

−

wykonać podstawowe badania jakości gotowych wyrobów,

−

zmagazynować gotowe wyroby,

−

określić zasady przygotowania wyrobów do spedycji,

−

zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony przeciwpoŜarowej podczas zdobienia i szkliwienia.

(8)

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Szkliwa

4.1.1. Materiał nauczania

Wyroby ceramiczne, wykonane z nie szkliwionego czerepu, mają szorstką, brudzącą się i trudną do oczyszczenia powierzchnię. W celu podniesienia walorów uŜytkowych wyroby ceramiczne pokrywa się warstwą szkliwa.

Szkliwo ceramiczne [2] jest to warstwa masy szklanej pokrywająca powierzchnię wyrobu ceramicznego i ściśle z nią połączona w procesie wypalania.

Szkliwa ceramiczne są to szkła krzemianowe. NajwaŜniejsze cechy szkieł są następujące:

– szkła są izotropowe, to znaczy własności ich są jednakowe we wszystkich kierunkach.

Przejawem optycznej izotropowości jest fakt, Ŝe szkło jest przeźroczyste.

– przy ogrzewaniu szkła nie topią się tak jak kryształy, lecz wolno miękną, przechodząc stopniowo ze stanu stałego w stan ciągliwy o wysokiej lepkości, a następnie dopiero w ciecz – zmiany te zachodzą w sposób ciągły.

– szkła stapiają się i zestalają w sposób odwracalny, to znaczy stop moŜna zestalić, a po podgrzaniu i stopieniu uzyska się stop identyczny z wyjściowym. Operację tę moŜna powtarzać wielokrotnie.

Do podstawowych i zarazem najwaŜniejszych właściwości szkliwa zaliczamy współczynnik rozszerzalności cieplnej, który powinien być dobrany odpowiednio do masy ceramicznej. Dobrze dobrane szkliwo moŜe zwiększyć wytrzymałość mechaniczną czerepu nawet o 50%.

Podczas studzenia wypalonego wyrobu ze szkliwem, w warunkach gdy czerep i szkliwo mają róŜną rozszerzalność cieplną, wytwarzają się w nich napręŜenia, które mogą doprowadzić do zniszczenia. Z reguły czerep jest bardziej wytrzymały mechanicznie, dlatego zniszczeniu ulega najczęściej szkliwo. JeŜeli szkliwo ma większą rozszerzalność niŜ tworzywo – co oznacza, Ŝe podczas studzenia kurczy się bardziej od tworzywa – występują w szkliwie napręŜenia rozciągające. I odwrotnie – w warunkach mniejszej rozszerzalności cieplnej szkliwa, a więc mniejszego kurczenia się podczas studzenia w porównaniu z czerepem – powstają w szkliwie napręŜenia ściskające. Gdy napręŜenia w szkliwie przekraczają wartość wytrzymałości, następuje uszkodzenie szkliwa: w pierwszym przypadku pękanie, a w drugim – odpryskiwanie. Doboru współczynników rozszerzalności moŜna dokonywać nie tylko przez zmiany składu szkliwa, lecz takŜe przez zmianę składu masy, stopnia zmielenia i temperatury wypalania.

W zaleŜności od stopnia spieczenia czerepu wyrobu przeznaczonego do szkliwienia, a tym samym od nasiąkliwości wyrobu, wymaga się róŜnej gęstości szkliwa. Na przykład do szkliwienia wyrobów fajansowych odpowiednio wypalonych (12÷13% nasiąkliwości) gęstość szkliwa mierzona areometrem powinna wynosić 1,39÷1,41 g/cm³; a do szkliwienia wyrobów słabo wypalonych 1,32 g/cm³; do mocno wypalonych 1,43 g/cm³. Do porcelany elektrotechnicznej, którą szkliwi się w stanie surowym, stosuje się szkliwo gęstości 1,40÷1,42 g/cm³, do porcelany stołowej 1,35÷1,40 g/cm³. Wilgotność szkliwa dobiera się takŜe odpowiednio do sposobu szkliwienia.

Podział szkliw [2]

1. ZaleŜnie od temperatury topliwości:

− niskotopliwe o temperaturze topliwości do 1080^oC,

− średniotopliwe o temperaturze topliwości 1080÷1250^oC,

− trudnotopliwe o temperaturze topliwości 1250÷ 1450^oC.

(9)

2. Ze względu na sposób przygotowania:

− surowe,

− przetapiane (frytowane),

− solne (osadzone w fazie gazowej),

− ziemne.

3. Ze względu na skład surowcowy:

− skaleniowe,

− ołowiowe,

− ołowiowo–borowe,

− borowe,

− ziemne,

− solne,

− specjalne.

4. Ze względu na wygląd zewnętrzny:

− lśniące (błyszczące) – matowe,

− bezbarwne – kolorowe (zabarwione),

− przezroczyste – kryjące,

− gładkie – zbiegające się – spękane (craquele).

5. ZaleŜnie od zastosowania:

− porcelanowe,

− półporcelanowe,

− fajansowe,

− kamionkowe,

− garncarskie i inne.

Opis szkliwa porcelanowego: trudnotopliwe, surowe, skaleniowe, lśniące, przezroczyste, bezbarwne, gładkie. Przykładowy zestaw szkliwa: 35% skaleń sodowy, 20% kaolin, 10%

dolomit, 8% marmur, 27% kwarc.

Opis szkliwa półporcelanowego: średniotopliwe, surowe, skaleniowe, lśniące lub matowe, przezroczyste lub kryjące, bezbarwne lub kolorowe, gładkie lub zbiegające się.

Przykładowy zestaw szkliwa: 60% skaleń, 13,5% szpad wapienny, 12,5% piasek kwarcowy, 2,5% dolomit, 4,5% kaolin, 3% biel cynkowa, 4% węglan baru.

Opis szkliwa fajansowego: niskotopliwe, frytowane, ołowiowe lub ołowiowo–borowe, lśniące, przezroczyste, gładkie i na ogół bezbarwne. Przykładowy zestaw stopu: 25% piasek kwarcowy, 28% minia, 18% borokalcyt, 5,5% kalcyt, 4% soda, 1% biel cynkowa, 2% saletra, 0,5% dolomit, 16% skaleń.

Sposoby wyraŜania składu szkliwa [2]:

− według wzoru (formuły) Segera w jednostkach molowych,

− według składu chemicznego w %,

− według składu surowcowego w jednostkach wagowych lub w %.

W celach porównawczych najdogodniej jest przedstawić szkliwo za pomocą wzoru Segera. Wzór Segera składa się z trzech pionowych kolumn (grup). W pierwszej kolumnie (I grupie) zapisuje się tlenki zasadowe (Na2O, K2O, CaO, MgO, ZnO, BaO). W drugiej kolumnie (II grupie) tlenki amfoteryczne (Al₂O₃), a w trzeciej kolumnie (III grupie) tlenki kwaśne (SiO2, B2O3). Ilości molowe (cząsteczkowe) tlenków w pierwszej kolumnie wynoszą 1,00 mola, a w pozostałych odpowiadają proporcjonalnie kolumnie pierwszej.

Skład chemiczny szkliwa jest na ogół wyraŜeniem analizy chemicznej szkliwa lub pochodzi z przeliczenia z innej postaci. Skład surowcowy szkliwa dla szkliw surowych jest recepturą roboczą (tzw. zestaw „na młyn”).

(10)

JeŜeli szkliwo ma być przetapiane (frytowane), wtedy receptura robocza wymaga skomplikowanych obliczeń, które pozwolą na ustalenie składu stopu (fryty) i tzw. składu „na młyn”, czyli ilości stopu i składników surowych, które wchodzą w skład szkliwa.

Podane sposoby wyraŜania szkliw moŜna przeliczać wzajemnie w celu uzyskania najdogodniejszej postaci w danej sytuacji. W praktyce wygodnie jest posłuŜyć się składem surowcowym. Obliczeń takich dokonują inŜynierowie- technolodzy.

Poszczególne tlenki występujące w szkliwach moŜna wprowadzić z róŜnymi surowcami:

− Na2O – ze skaleniem sodowym, sodą, saletrą sodową, boraksem,

− K2O – ze skaleniem potasowym, węglanem potasu, saletrą potasową,

− CaO – z marmurem, kredą, kalcytem, dolomitem,

− MgO – z magnezytem, dolomitem,

− PbO – z glejtą, minią,

− ZnO – z bielą cynkową,

− BaO – z węglanem baru,

− Al2O3 – ze skaleniem sodowym i potasowym, kaolinitem,

− SiO₂– ze skaleniami, kaolinitem, kwarcem, piaskiem kwarcowym,

− B₂O₃– z boraksem, kwasem borowym Przygotowanie szkliwa surowego

Szkliwa surowe nie wymagają przetapiania (frytowania), poniewaŜ wprowadzone do ich składu surowce nie są rozpuszczalne w wodzie ani trujące. Ich przygotowanie polega na dokładnym odwaŜeniu surowców zgodnie z recepturą roboczą i zmieleniu na mokro w młynie kulowym do pozostałości 0,05÷0,1% na sicie z prześwitem 0,06 mm. Czas mielenia wynosi około 60 godzin. Stopień zmielenia ma duŜy wpływ na właściwości i zachowanie się szkliwa.

Szkliwo drobno zmielone łatwiej się topi i ma po stopieniu większą płynność. Nadmiernie rozdrobnione, czyli przemielone, wykazuje tendencje do pękania na wyrobie w trakcie suszenia i do zbiegania się podczas wypalania. Otrzymaną zawiesinę o wilgotności 40÷45%

przepuszcza się przez elektromagnesy i sito o prześwicie 0,1 mm, a następnie transportuje do oddziału szkliwierni.

Do podstawowych surowców na szkliwa surowe zalicza się: złom własny, skalenie, magnezyty, kwarc, dolomity, piasek kwarcowy, kaoliny pławione, gliny surowe. Surowce powinny mieć wysoki stopień czystości.

Przygotowanie szkliw przetapianych

Surowce to: rozpuszczalne w wodzie węglany sodu i potasu oraz azotan (V) sodu i potasu, a takŜe składniki trujące, takie jak: surowce ołowiowe (glejta, minia ołowiana).

Przetapianie składników rozpuszczalnych w wodzie i trujących z odpowiednią ilością kwarcu i tlenku glinu pozwala na związanie surowców trujących i rozpuszczalnych w stop nierozpuszczalny w wodzie i mniej szkodliwy. Przetapianie prowadzi się w piecach do topienia szkliw: wannowych (starszy typ) lub w piecach obrotowych. Piec obrotowy składa się z bębna wyłoŜonego wewnątrz kształtkami ogniotrwałymi. Jest zawieszony poziomo i porusza się wolno ruchem obrotowym, pod wpływem, którego znajdująca się wewnątrz bębna mieszanina surowców przesypuje się nieustannie. Dzięki temu uzyskuje się równomierne ogrzewanie i stapianie zestawu. Jako paliwa uŜywa się oleju opałowego;

wtryskuje się go do środka bębna, gdzie następuje spalanie. Piec jest ekonomiczny, tani, wygodny w obsłudze, jest krótki czas rytowania (3÷8 godzin). Stop z pieca powinien mieć wygląd przejrzystego szkła; podczas próby na ciągnącej się nitce nie powinny występować węzełki. Uzyskany stop (frytę) wlewa się do wody, dzięki czemu ulega on granulacji ułatwiającej późniejsze mielenie. Po otrzymaniu fryty odwaŜa się jej ilość zgodnie z recepturą roboczą, dodaje się pewną ilość kwarcu i kaolinu pławionego – całość zestawu miele się na mokro w młynie kulowym. Stosunek materiału mielonego do wody i do kul jest równy 1:1:1.

Czas mielenia i pozostałość na sicie są podobne, jak w szkliwach surowych. Po zmieleniu

(11)

przepuszcza się szkliwo przez sito o prześwicie 0,1mm, a następnie przez elektromagnes i przekazuje do szkliwierni. W szkliwierni szkliwo przechowuje się w zbiorniku z mieszadłem śmigłowym, a zbiornik powinien być zaopatrzony w pokrywę chroniącą przed zanieczyszczeniami.

Rys. 1. Piec obrotowy do topienia szkliwa: 1 – piec, 2 – wsad, 3 – otwór, 4 – zbiornik z wodą, 5 – palnik, 6 – dopływ paliwa, 7 – dopływ powietrza, 8 – wylot spalin, 9 – silnik [3, s. 158]

Przygotowanie wyrobów do szkliwienia

Półfabrykaty przeznaczone do szkliwienia powinny mieć czystą powierzchnię, gdyŜ zanieczyszczenia takie, jak pył, tłuszcz, naloty, powodują wady szkliwienia: łysiny i nakłucia.

Odpylanie prowadzi się przy uŜyciu szczotek, stosując odciąg unoszącego się kurzu.

W maszynach stosuje się wirujące szczotki i urządzenia ssące dla kurzu. Wyroby szkliwione na surowo zmywa się wilgotną gąbką i dokładnie suszy. Fragmenty powierzchni wyrobów, które nie mają być pokryte szkliwem (na przykład: wyroby sanitarne i izolatory) powleka się parafiną z naftą (1:1) ogrzaną do 80^oC.

Metody szkliwienia półfabrykatów

Do podstawowych metod stosowanych w procesie szkliwienia naleŜą [2]:

–

zanurzanie ręczne lub automatyczne,

–

natryskiwanie ręczne lub automatyczne,

–

polewanie ręczne lub automatyczne,

–

nanoszenie szkliwa pędzelkiem.

ZaleŜnie od rodzaju wyrobów, kształtu, rozmiarów, właściwości powierzchni wyrobów oraz technologii produkcji dobiera się odpowiednią metodę szkliwienia.

Zanurzanie polega na umieszczeniu w zawiesinie szkliwa całego szkliwionego przedmiotu. Zanurzanie ręczne wymaga wprawy i pewnej zręczności. Metodę ręczną stosuje się często do szkliwienia wyrobów ceramiki stołowej porcelanowej i półporcelanowej. W ten sposób prowadzone szkliwienie związane jest z niezdrowym zjawiskiem ciągłego moczenia rąk (choroby reumatyczne). Zanurzanie maszynowe stosuje się najczęściej do wyrobów duŜych i cięŜkich, jak izolatory wysokiego napięcia, rury kanalizacyjne. Wyroby ustawia się na odpowiednich urządzeniach i razem z nimi zanurza w zawiesinie szkliwa.

(12)

Rys. 2. Agregat do szkliwienia przez zanurzanie [5, s. 213]

Urządzenie wyposaŜone jest w uchwyty, które wraz z przedmiotem są zanurzane w szkliwie. Uchwyty osadzono w stole obrotowym. Zakładanie i zdejmowanie przedmiotów odbywa się ręcznie.

Polewanie ręczne stosuje się w małych warsztatach rzemieślniczych lub ceramiki artystycznej – do szkliwienia, na przykład kafli, zewnętrznych stron naczyń, misek. Obracając szkliwiony przedmiot polewa się go szkliwem zaczerpniętym z niewielkiego naczynia.

Ten sposób jest przyczyną chorób reumatycznych.

Do szkliwienia automatycznego słuŜą w pełni zautomatyzowane taśmy do szkliwienia, po których przesuwają się płytki z wyznaczoną szybkością pod zwartym strumieniem szkliwa o ściśle określonych parametrach (gęstość, stopień przemiału). Cienki strumień szkliwa, który wypływa ze szczeliny zbiornika umieszczonego nad taśmociągiem, pokrywa równomierną warstwą szkliwa i pozwala na szkliwienie w ciągu godziny wielu tysięcy sztuk płytek.

Grubość warstwy szkliwa moŜna regulować zmieniając szybkość przesuwania się taśmy, która waha się w granicach 0,6÷1,0 m/s. Przez polewanie moŜna nanosić takŜe szkliwo na inne wyroby, na przykład stołowe naczynia wgłębne.

Czynnością powtarzającą się podczas szkliwienia jest transport szkliwionego przedmiotu w maszynie. Mogą być zatem maszyny z transportem przedmiotu na taśmie lub paskach i wówczas są to maszyny przenośnikowe. Mogą to być pierścienie obrotowe przenoszące szkliwione przedmioty na obrotowych podporach i te nazywane są maszynami karuzelowymi.

Natryskiwanie polega na rozpylaniu zawiesiny szkliwa. Rozpyloną spręŜonym powietrzem zawiesinę skierowuje się na wyrób, w wyniku czego szkliwo osadza się na nim.

Do szkliwienia tą metodą słuŜą pistolety natryskowe, do których doprowadza się przewodami szkliwo i powietrze pod ciśnieniem 0,2÷0,4 MPa.

Natryskiwanie jest najbardziej uniwersalną metodą szkliwienia, daje bowiem moŜliwość równomiernego nałoŜenia szkliwa na wyroby o róŜnych kształtach i rozmiarach.

Szkliwienie ręczne wykonuje się w kabinie natryskowej zaopatrzonej w urządzenia zapewniające dobrą wentylację, jak i odzysk nadmiaru rozpylonego szkliwa. Pracownik wykonujący tą operację powinien nosić maskę ochronną. Stopień rozpylenia szkliwa moŜna regulować zmieniając średnicę dyszy i wielkość ciśnienia.

W urządzeniach natryskowych automatycznych pistolety są umocowane najczęściej po kilka na stałe i rozmieszczone w taki sposób, aby zapewniały pokrycie całej powierzchni wyrobu równomierną warstwą szkliwa. Półfabrykaty przeznaczone do szkliwienia automatycznego mogą być umieszczone na przenośnikach karuzelowych lub taśmowych, wtedy w trakcie szkliwienia przechodzą przez komorę natryskową, która jest całkowicie osłonięta i zaopatrzona w urządzenia wentylacyjne.

(13)

Rys. 3. Agregat do szkliwienia płytek przez natryskiwanie [5, s. 214]

Rys. 4. Komora natryskowa [5, s. 216]

Metody kombinowane stosuje się wtedy, gdy jeden wyrób szkliwi się dwoma róŜnymi szkliwami wewnątrz i na zewnątrz. Dotyczy to bardzo duŜych lub bardzo wysmukłych wazonów – wnętrze takich wyrobów szkliwi się przez wlanie szkliwa do środka, a zewnętrzną powierzchnię moŜna poszkliwić metodą natryskiwania. W celu uzyskania dekoracji dwubarwnych stosuje się równieŜ metody kombinowane.

Klasyfikacja urządzeń do nanoszenia szkliwa na wyroby

RóŜnorodność rozwiązań konstrukcyjnych utrudnia dokonanie klasyfikacji maszyn do szkliwienia. Jednak wszystkie maszyny muszą zapewnić wykonanie zasadniczej czynności, czyli naniesienie na określone powierzchnie wyrobu warstwy szkliwa o wymaganej grubości. Podział maszyn odnosi się do metod szkliwienia. WyróŜniamy:

– maszyny do szkliwienia przez polewanie, – maszyny do szkliwienia przez zanurzanie, – maszyny do szkliwienia przez natryskiwanie.

(14)

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Co to jest szkliwo ceramiczne?

2. Jaki znasz podział szkliw ze względu na temperaturę topliwości?

3. Jakie wyróŜnisz szkliwa ze względu na wygląd zewnętrzny?

4. Jakie znasz piece do topienia szkliwa?

5. Jakie znasz metody nanoszenia szkliwa na półfabrykaty i omów, na czym one polegają?

6. Na czym polega zasada działania agregatu do szkliwienia przez zanurzanie?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Określ, które zdania są prawdziwe, a które fałszywe.

Zdanie: Prawda Fałsz

Szkliwo ceramiczne zaliczamy do szkieł krzemianowych.

Szkliwo ceramiczne o temperaturze topliwości 1400^oC nazywamy szkliwem niskotopliwym.

Przeciwieństwem szkliw błyszczących są szkliwa matowe.

Topienie fryty w piecu obrotowym jest szybkie, tanie i wygodne w obsłudze.

Szkliwienie talerzy metodą przez zanurzenie prowadzi się z uŜyciem pistoletu natryskowego.

W komorę natryskową wyposaŜone są agregaty do szkliwienia izolatorów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeczytać określone treści z Poradnika dotyczące szkliw,

2) przeanalizować zdania decydując czy jest prawdziwe czy fałszywe, 3) zaprezentować wykonane ćwiczenie.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

− notatnik,

− literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 2

Uzupełnij puste rubryki w tabelce pojęciami wymienionymi poniŜej charakteryzujące metody szkliwienia.

Zanurzanie Natryskiwanie Polewanie

talerzyk izolatory

kafle

półmisek; płytki ścienne; maski ochronne i komory wyciągowe; choroba reumatyczna;

umywalki; choroba reumatyczna

(15)

1) przeczytać określone treści z Poradnika dotyczące szkliw,

2) przeanalizować treść tabelki i wpisać w brakujące miejsca sformułowania znajdujące się pod tabelką,

3) zaprezentować wykonane ćwiczenie.

− notatnik,

Ćwiczenie 3

Przygotuj szkliwo surowe w młynie kulowym laboratoryjnym o składzie surowcowym:

kaolin pławiony 1200 g, kwarc 2500 g, skaleń 800 g, dolomit 750 g, złom ostry 750 g.

Uwaga: pamiętaj o środkach ochrony indywidualnej i napełnieniu młyna w stosunku 1:1:1.

1) przeczytać określone treści z Poradnika dotyczące szkliw, 2) sprawdzić stan techniczny wagi i młyna kulowego, 3) zapoznać się z instrukcją obsługi w/w urządzeń, 4) odwaŜyć surowce na szkliwo,

5) odwaŜyć i zadozować do młyna właściwą ilość mielników, 6) odmierzyć i zadozować do młyna właściwą ilość wody, 7) zadozować do młyna odwaŜone surowce na szkliwo, 8) zamknąć szczelnie młyn i go uruchomić,

9) zmielić składniki na szkliwo (~120 minut),

10) skontrolować stopień rozmielenia do pozostałości 0,05÷0,1% na sicie z prześwitem 0,06mm,

11) przelać gotowe szkliwo z młyna do zbiornika na szkliwo i przekazać do szkliwierni, 12) omówić wykonane ćwiczenie.

–

notatnik,

–

młyn kulowy, waga,

–

instrukcja obsługi wagi,

–

instrukcja obsługi młyna kulowego,

–

surowce, jak wyŜej,

–

sito kontrolne 0,06 mm,

–

zbiornik na szkliwo,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 4

Określ skład szkliwa surowego porcelanowego – dobierając właściwe tlenki, wprowadzane do zestawu z róŜnymi surowcami.

W tym celu ze zbiorów: „tlenek” i „surowiec” – dobierz właściwe składniki i uzupełnij tabelkę.

(16)

tlenek surowiec wprowadzający tlenek

Tlenek: Na2O, K2O, CaO, MgO, ZnO, BaO, SiO2, B2O3, Al2O3, PbO

Surowiec: skaleń sodowy, soda, saletra sodowa, boraks, skaleń potasowy, węglan potasu, saletra potasowa, marmur, kreda, kalcyt, dolomit, magnezyt, glejta, minia, biel cynkowa, węglan baru, kaolinit, kwarc, piasek kwarcowy, kwas borowy

1) przeczytać określone treści z Poradnika dotyczące szkliw, 2) zdefiniować pojęcie „szkliwo porcelanowe”,

3) przeanalizować zestaw tlenków i surowców, 4) przedyskutować swój pomysł z innymi, 5) uzupełnić tabelkę,

6) zaprezentować wykonanie ćwiczenia.

–

notatnik,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie 1) określić cel szkliwienia wyrobów ceramicznych?

2) dokonać klasyfikacji szkliw biorąc pod uwagę 3 róŜne kryteria podziału?

3) wymienić sposoby wyraŜania składu szkliw?

4) omówić przygotowanie szkliwa surowego i przetapianego?

5) wymienić surowce niebezpieczne dla zdrowia człowieka stosowane do przygotowania szkliwa przetapianego?

6) wymienić metody nanoszenia szkliwa na półfabrykaty i uzasadnić dobór metody do rodzaju wyrobu?

7) wymienić maszyny stosowane w procesie szkliwienia?

(17)

4.2. Zdobienie wyrobów ceramicznych

4.2.1. Materiał nauczania

Sposoby zdobienia

Zdobienie wyrobów ceramicznych jest zabiegiem technologicznym, przeprowadzonym w celu podwyŜszenia walorów estetycznych wyrobów. Przez zdobienie moŜna róŜnicować te same fasony wyrobów, co pozwala zwiększyć moŜliwość zaspokojenia wymagań odbiorców – uŜytkowników.

Na wybór sposobu zdobienia ma wpływ wiele czynników, np. właściwości tworzywa ceramicznego, temperatura wypalania, rodzaj szkliwa, przeznaczenie wyrobu i wiele innych.

Zdobienie wyrobów ceramicznych moŜna podzielić na grupy, stanowiące zbliŜone technologicznie sposoby dekorowania, czyli:

–

barwienie mas ceramicznych,

–

zdobienie plastyczne,

–

zdobienie podszkliwne,

–

zdobienie naszkliwne,

–

zdobienie szkliwami dekoracyjnymi,

–

zdobienie angorami.

Istotne znaczenie dla procesu zdobienia mają farby podszkliwne i naszkliwne, gdyŜ zdobienie z ich udziałem ma najszersze zastosowanie.

Farby podszkliwne

Farby podszkliwne otrzymuje się przez zmielenie barwnika z odpowiednimi dodatkami.

Barwniki mogą stanowić barwne tlenki metali lub związki tlenków metali barwnych i niebarwnych związane często z nośnikiem podwyŜszającym intensywność barwy, na przykład tlenkiem cyny (IV).

Tabela 1. Składy niektórych farb podszkliwnych [2, s. 307 ] Zestaw barwnika

w częściach wagowych

Temperatura praŜenia w ^oC

Zestaw farby podszkliwnej na młyn w częściach wagowych

Barwa farby

100 CoO, 100 Al₂O₃,

50 SnO₂ 1200

25 barwnik 5 glina plastyczna biała

3 kaolin

ciemnoniebieska

440 Fe₂O₃, 440 Cr₂O₃, 100

MnO₂, 20 CoO 1200

2200 barwnik 440 stop szkliwa 400 glina plastyczna

czarna

400 Cr₂O₃, 400 kaolin, 200 SiO₂ 1160 1 barwnik

1 szkliwo zielona

800 Sb2O3, 1170 Pb3O4, 300

KNO₃, 230 SnO₂ 1160

2000 barwnik 200 stop szkliwa

400 kaolin

jasnoŜółta Barwnik I SnO₂ pinkowy, 80

CaCO₃, 20 SiO₂, 10 K₂Cr₂O₇

1200 Barwnik II, 150 barwnik I,

pinkowy, 50 szkliwo, 16 boraks 1200

140 barwnik II 20 CaCO₃ 20 szkliwo

20 kaolin

czerwona buraczkowa

Synteza barwników wymaga najczęściej praŜenia w wysokiej temperaturze (powyŜej 1400^oC). W celu obniŜenia tej temperatury w recepturach barwników znajdują się substancje zwane mineralizatorami. Ułatwiają one powstawanie barwnika w niŜszej temperaturze.

Wymagana jest wysoka czystość składników. Farby podszkliwne stosuje się w technikach zdobienia podszkliwnego.

(18)

Jako farby podszkliwne mogą być równieŜ stosowane roztwory soli metali barwiących, np. roztwór azotanu kobaltu daje barwę Ŝółtą, roztwór azotanu miedzi barwę niebieską, a azotanu chromu fioletową.

Farby naszkliwne

Farby naszkliwne stanowią mieszaninę barwników z topnikami w takiej proporcji, aby podczas utrwalania mogła powstać błyszcząca warstwa szkliwa związana ze szkliwem wyrobu. Topnikami wchodzącymi w skład farb naszkliwnych są przewaŜnie niskotopliwe przetapiane szkliwa ołowiowe lub ołowiowo–borowe. Skład topników ma wpływ na barwę farby. Barwniki do farb naszkliwnych wytwarza się przez odpowiednie spiekanie tlenów metali: złota, miedzi, kobaltu, chromu, Ŝelaza, niklu, antymonu, cyny.

Tabela 2. Składy niektórych farb naszkliwnych [2, s. 315 ]

Skład farby naszkliwnej Skład molowy barwnika

Barwnik % Topnik %

Barwa farby naszkliwnej po wypaleniu 0,25 CoO, 0,35 ZnO, 0,1 B₂O₃, 0,4

PbO, 0,5 SiO₂ 100 – niebieska

CoO * Al₂O₃ 15÷30 85÷70 błękitna

0,5 CoO * 0,5 ZnO * Al₂O₃ 15÷30 85÷70 turkusowa

Cr₂O₃ 20 80 zielona

0,5 CoO * 0,5 ZnO * Cr₂O₃ 20 80 niebieskozielona

0,25 Fe₂O₃ * ZnO 15÷20 85÷80 jasnobrązowa

Fe₂O_{3 *}Cr₂O₃ 20 80 brązowa

Co₂O₃ * Mn₂O₃ * Cr₂O₃ 23 77 czarna

Fe₂O₃ 17÷20 83÷80 czerwona

PbCrO₄ 22 78 koralowoczerwona

Fe₂O₃ * Al₂O₃ 18 82 Ŝółtoczerwona

Rys. 5. Przyrządy do ucierania i przechowywania farb: a) płyta szklana matowa i ucierak, b) paleta porcelanowa do przechowywania farb [2, s. 316 ]

Farby naszkliwne stosuje się w technikach zdobienia naszkliwnego. Dekoracja naszkliwna wymaga odpowiedniego przygotowania zaczynu farby. Najczęściej farbę rozrabia się z terpentyną balsamiczną ucierając na matowej szklanej płycie za pomocą szklanych ucieraków. W końcowej fazie ucierania dodaje się kilka kropli oleju (goździkowego, anyŜkowego, lawendowego ) i balsamu. Utartą farbę zlewa się na paletę porcelanową.

(19)

Barwienie mas ceramicznych

Barwienie mas odbywa się w dziale przygotowania mas. Barwnik wprowadza się w ilości od 1 do 10%, do młyna lub bełtacza. Barwnik musi być równomiernie rozprowadzony w masie. Do barwienia mas mogą słuŜyć: gliny wypalające się na odpowiedni kolor (czerwony, Ŝółty), rudy Ŝelaza, chromu, manganu, barwne tlenki metali, barwniki ceramiczne.

Zdobienie plastyczne

Zdobienie plastyczne polega najczęściej na dekorowaniu reliefami. Reliefy są to wypukłe lub wklęsłe wzory wykonane w czerepie wyrobu z tej samej masy ceramicznej. Najczęściej wykonuje się reliefy wypukłe wykonane w formach gipsowych lub matrycach. Powstają one na wyrobach podczas formowania. Mogą być łączone z innymi sposobami dekoracji.

Zdobienie reliefowe moŜe być wykorzystane do komponowania dodatkowych efektów pod szkliwami kolorowymi.

Zdobienie podszkliwne

Zdobienie podszkliwne moŜe być prowadzone róŜnymi technikami. Przez technikę dekoracji [2] naleŜy rozumieć sposób zdobienia związany z typowymi narzędziami lub urządzeniami, zaczynem farb i charakterem materiałów pomocniczych. Do technik zdobienia podszkliwnego zalicza się technikę:

–

pędzla malarskiego,

–

szablonu,

–

natrysku,

–

stemplowania i inne.

W technice pędzla malarskiego dekoracje nanosi się przy uŜyciu pędzli, piórek, grafosów. Pędzle wykonuje się z bardzo miękkiego włosia, np. włosia kuny lub bobra.

Technikę malarskich elementów pędzlowych dzieli się na następujące rodzaje dekoracji:

–

obwódki,

–

linie,

–

paski,

–

sztafaŜ,

–

malowanie powierzchni.

Malowanie obwódek tak zwane obwódkowanie, znajduje najszersze zastosowanie

w ceramice. Obwódka moŜe być samodzielnym elementem dekoracyjnym lub moŜe być połączona z inną techniką.

Podstawowym przyborem słuŜącym do obwódkowania jest krąŜek malarski. Jest to okrągła, metalowa tarcza przymocowana do gilzy osadzonej na osi połączonej trwale z nieruchomą podstawą. Szerokość obwódek wynosi umownie 1÷2 mm, linii do 1 mm, a pasków ponad 2 mm. Paski szerokie wymagają wykonania konturów,

a następnie wypełnienia powierzchni między nimi.

SztafaŜ jest to podkreślenie farbą wypukłości reliefu. Linie sztafaŜowe podkreślają takŜe wysmukłość kształtu wyrobu. Nanosi się je spiczastym pędzelkiem sztafaŜowym.

(20)

Rys. 6. Pędzle do malowania podszkliwnego i naszkliwnego: a) o długim włosiu, ostro zakończone, b) dłuŜsze dekoracyjne, c) do małych płaszczyzn, d) do duŜych płaszczyzn, e) do linii i obwódek, f) do pasków, g) do napisów, h) do wygładzania powierzchni [3, s. 229]

Zdobienie za pomocą szablonów pozwala na nanoszenie na wyrobów elementów kwiatowych dwu–, a nawet trójbarwnych. Szablony (wzorniki) wycina się z cienkiej blaszki, staniolu lub impregnowanego papieru. Do kaŜdego koloru potrzebny jest oddzielny szablon.

Wzór maluje się przeciągając po powierzchni szablonu pędzlem napełnionym zaczynem farby.

Natrysk farby słuŜy do pokrywania całych powierzchni wyrobu w sposób równomierny lub cieniowany. Rozpylanie farby prowadzi się w komorze natryskowej, zaopatrzonej

w wentylację. Zabezpiecza to pracowników przed wdychaniem substancji szkodliwych.

Natrysk moŜna prowadzić takŜe przy uŜyciu szablonów.

W technice stemplowania (pieczątkowania) następuje przenoszenie cienko rozprowadzonej na palecie szklanej farby na wyrób za pomocą stempla (pieczątki) gumowego. Farbę do tego celu przygotowuje się z gliceryną. Technika stemplowania podszkliwnego stosowana jest najczęściej do nanoszenia znaku firmowego. Jest to dekoracja trwała, poniewaŜ powłoka szkliwa chroni przed zniszczeniem.

Wadą zdobienia podszkliwnego jest mała gama barw. Większość barwników nietrwała jest w temperaturze wypalanego szkliwa (1200÷1410^oC). Dlatego zdobienie podszkliwne znalazło zastosowanie głównie na wyrobach fajansowych, których szkliwo naleŜy do niskotopliwych.

Zdobienie naszkliwne

Do stosowanych technik dekoracji naszkliwnych [2] zalicza się techniki:

–

pędzla malarskiego,

–

natrysku pełnego i przez szablony,

–

stalodruku, czyli litografii wklęsłej,

–

stemplowania ( pieczątkowania ),

–

kalkomanii ceramicznej,

–

lustrów,

–

zdobienia metalami szlachetnymi.

Dekorowanie pędzlami wymaga tego samego oprzyrządowania, jak przy zdobieniu podszkliwnym. Malowanie na powierzchni szkliwa jest łatwiejsze (łatwo przesuwa się pędzel), a błędne rysunki moŜna wytrzeć watą zwilŜoną w terpentynie.

Technika natryskiwania farbą naszkliwną nie róŜni się od nanoszenia farby podszkliwnej.

Farbę umieszcza się w zbiorniku 1 w pistolecie przedstawionym na rysunku 7. Następnie kieruje się wylot 2 pistoletu na wyrób ustawiony w komorze odciągowej i otwiera się zawór 3

(21)

przez odciągnięcie spustu 4. SpręŜone powietrze wyrzuca na zewnątrz farbę w postaci bardzo drobnych kropelek. Kropelki farby osadzają się na powierzchni wyrobu. Podczas natryskiwania farbami naszkliwnymi naleŜy pamiętać o wysokiej szkodliwości związków ołowiu znajdujących się w topnikach farb naszkliwnych.

Rys. 7. Schemat pistoletu do natryskiwania (opis w tekście) [2, s. 317]

Technika stalodruku (rys. 8) jest metodą, która pozwala na zdobienie wyrobów ornamentami wykonywanymi subtelnym, cienkoliniowym rysunkiem. Wykonanie stalodruku wymaga uprzedniego wytrawienia rysunku na płycie stalowej lub miedzianej. Płyta moŜe być uŜytkowana kilka lat. Rysunek poniŜej przedstawia ornamenty do zdobienia skrzydła talerza.

Technika stemplowania (pieczątkowania) jest prosta i często stosowana. Kształt elementu dekoracyjnego wykonany jest w odpowiednio wyciętym stemplu gumowym. Mogą to być geometryczne wzory, wzory koronkowe, marmurkowe itp.

Technika kalkomanii stosowana jest bardzo powszechnie w zdobieniu wyrobów porcelanowych i półporcelanowych. Pozwala na nanoszenie na wyroby wielobarwnych kompozycji lub prostych ornamentów. Kalkomanię wykonują samodzielne, wyodrębnione zakłady. RozróŜnia się dwie techniki drukowania kalki: litograficzną i sitodrukową.

Wygodniejsza jest technika sitodrukowa, umoŜliwiająca bardzo szybkie i dokładne odtworzenie zaprojektowanego wzoru. Sposób nanoszenia wzorów z kalki jest następujący:

z arkusza kalki wycina się pojedyncze wzory i umieszcza w wodzie na jakiś czas. Następnie wzór nakłada się na wyrób, lekko dociska i zdejmuje ostroŜnie papier. Po wyschnięciu miejsca zdobione zmywa się ciepłą wodą z dodatkiem amoniaku lub sody.

Kalkę zdobniczą produkują wyspacjalizowane drukarnie, w których zamawia się określone wzory dekoracji.

(22)

Rys. 8. Wzór dekoracji stalodrukowej [2, s. 318]

Farby lustrowe tworzą podczas wypalania bardzo cienkie błonki metaliczne, które dają efekt iryzacji na szkliwie. Farby lustrowe są to Ŝywiczne mydła metali, rozpuszczone w olejkach lub terpentynie. W zaleŜności od rodzaju stosowanego metalu, lustry mogą być bezbarwne lub zabarwione. Nanosi się je na wyrób przez malowanie ręczne pędzlem lub przez natryskiwanie, a następnie wypala w atmosferze utleniającej w temperaturze około 700–800^oC. Lustry stosuje się na wyroby porcelanowe, półporcelanowe i fajansowe.

Zdobienie metalami szlachetnymi jest bardzo kosztownym rodzajem zdobienia naszkliwnego. Wykonuje się je ręcznie, naszkliwnie jako obwódki, paski, sztafaŜe i róŜnego rodzaju ozdoby, przy czym stosuje się złoto, platynę i srebro.

Zdobienie szkliwami dekoracyjnymi

Zdobienie jest związane z głównym ciągiem technologicznym. Wyroby pokrywa się szkliwem dekoracyjnym w miejsce zwykłego szkliwa. Szkliwo dekoracyjne przygotowuje się tak samo jak szkliwa zwykłe, stosując tylko odpowiednią recepturę. Do szkliw dekoracyjnych naleŜą szkliwa: kolorowe przezroczyste i kryjące, metalowe, krystaliczne, spękane (craquele), barankowe (zbiegające się).

Zdobienie angobami

W dziejach ceramiki angoby pojawiły się znacznie wcześniej niŜ szkliwo. Angoba [4]

jest oczyszczoną płynną gliną, białą ( wtedy bywa nazywana pobiałką ) lub zabarwioną. Jest stosowana do retuszu rozmaitych defektów czerepu, a takŜe do tworzenia dekoracji malarskich i rysunkowych. Angoby to zazwyczaj gliny naturalne, czasami barwione tlenkami metali. Gliniane wyroby pokrywane metodą polewania mogą być monochromatyczne lub wielobarwne. Często wnętrze naczynia polewa się jedną barwą angoby, zaś jego zewnętrzne ścianki inną. Zawsze zaczyna się od wnętrza wyrobu.

(23)

Maszyny i urządzenia do zdobienia

Maszyny do zdobienia techniką sitodruku [5] dzieli się na rolujące, membranowe, próŜniowe. Za pomocą urządzeń rolujących – moŜna zdobić duŜe i małe filiŜanki, kubki, małe dzbanki. Zgodnie z rysunkiem 9: agregat 1 nanosi wzór z farbą na przyrząd 2. W tym czasie po przeciwnej stronie stołu obrotowego następuje przeniesienie wzoru za pomocą przyrządu 3 na zdobiony przedmiot 4. Odbywa się to w wyniku toczenia przedmiotu po powierzchni przyrządu 3. Po wykonaniu nadruku stół obraca się o 180^o i następuje kolejna operacja nanoszenia wzoru farbą na przyrząd 3 i przenoszenie nadruku przyrządem 2. Nakładanie i zdejmowanie zdobionych przedmiotów odbywa się ręcznie.

Rys. 9. Urządzenie do zdobienia techniką sitodruku za pomocą membran: a) zasada działania (opis w tekście) [5, s. 229].

W technice stemplowania w pierwszej kolejności wprowadzono mechanizację.

Rys. 10. Półautomat do zdobienia filiŜanek metodą stemplowania: 1 – tarcza przytrzymująca, 2 – wyrób zdobiony, 3 – stempel, 4 – zbiorniczek z farbą [2, s. 320]

(24)

4.2.2. Pytania sprawdzające

1. Jak podzielisz sposoby zdobienia wyrobów ceramicznych?

2. Jaki jest skład farb podszkliwnych?

3. Jakie znasz techniki zdobienia podszkliwnego i naszkliwnego?

4. Jak dzielimy techniki pędzla malarskiego?

5. Kiedy wykorzystasz szablon?

6. Jak nazywa się przyrząd do obwódkowania?

7. Jak działa i jakie elementy zawiera pistolet natryskowy?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Połącz hasło z opisem.

Hasło Opis

1. Relief A. Samodzielny element dekoracyjny lub słuŜy do wykończenia dekoracji naniesionych inną techniką.

2. SztafaŜ B. NaleŜy do powszechnie stosowanej najtańszej metody dekoracji masowej.

3. Kalkomania C. Wypukły lub wklęsły wzór wykonany w czerepie wyrobu z tej samej masy.

4. Obwódka D. Podkreślenie farbą wypukłości reliefu i/lub wysmukłości kształtu wyrobu.

Hasło 1 2 3 4

Opis

1) przeczytać określone treści z Poradnika dotyczące zdobienia, 2) zastanowić się nad opisem poszczególnych haseł,

3) obejrzeć wyroby gotowe

4) połączyć hasło z opisem, uzupełniając miejsce w tabelce, 5) zaprezentować wykonane ćwiczenie.

WyposaŜenie stanowiska pracy

− notatnik,

− gotowe wyroby porcelanowe,

Ćwiczenie 2

Scharakteryzuj sposób zdobienia, uzupełniając puste rubryki w tabelce, pojęciami wymienionymi poniŜej.

(25)

Barwienie mas Zdobienie plastyczne

Zdobienie podszkliwne

Zdobienie naszkliwne

Zdobienie szkliwami dekoracyjnymi 1–10%

barwnika

krystaliczne, spękane podczas

formowania

kalkomania; znak firmowy; po wypaleniu ze szkliwem; w czasie przygotowania masy; przed wypalaniem; przed szkliwieniem; relief wypukły

1) przeczytać określone treści z Poradnika dotyczące zdobienia,

2) przeanalizować treść tabelki i wpisać w brakujące miejsca sformułowania znajdujące się poniŜej tabelki,

− notatnik,

Ćwiczenie 3

Dobierz i sporządź jeden z podanych w tabeli 3 roztworów soli barwiących i dokonaj malowania na niebiesko wazonu biskwitowego fajansowego przy uŜyciu pędzla malarskiego.

Tabela 3. Roztwory soli metali barwiących [1, s.160]

Nazwa roztworu Skład procentowy roztworu Roztwór kobaltu 75,0 azotan kobaltu, 25,0 woda

Roztwór chromu 75,0 azotan chromu, 25,0 woda Roztwór miedziowy 75,0 azotan miedzi, 25,0 woda Roztwór magnezu 86,0 azotan magnezu, 14,0 woda

1) przeczytać określone treści z Poradnika dotyczące zdobienia,

2) przeanalizować treść tabelki i wybrać roztwór, który sporządzisz, aby uzyskać barwę niebieską,

3) sporządzić roztwór w ilości 100 g, 4) przygotować zestaw pędzli, 5) wybrać wazon do zdobienia,

6) pomalować w dowolny sposób wazon, 7) omówić wykonanie ćwiczenia.

− notatnik,

− waga,

(26)

− sole matali barwiących,

− sprzęt laboratoryjny,

− zestaw pędzli malarskich,

− wyroby biskwitowe fajansowe,

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie 1) porównać składy farb podszkliwnych i naszkliwnych?

2) wymienić i krótko scharakteryzować sposoby zdobienia wyrobów?

3) omówić techniki zdobienia podszkliwnego?

4) omówić techniki zdobienia naszkliwnego?

5) omówić zastosowanie krąŜka malarskiego?

6) wymienić maszyny do nanoszenia dekoracji?

(27)

4.3. Wykańczanie wyrobów. Wady wyrobów szkliwionych i zdobionych

4.3.1. Materiał nauczania

Wykańczanie wyrobów po szkliwieniu

Proces wykańczania poszczególnych wyrobów przeprowadza się przede wszystkim w celu przygotowania wyrobów do wypalania. Z płytek ściennych naleŜy zdjąć szkliwo z obrzeŜy. Czynność tę wykonują odpowiednio zamocowane cykliny na taśmie szkliwierczej.

Z płaskich wyrobów stołowych usuwa się szkliwo ze stopki, na której będą ustawione wyroby podczas wypalania. Wyroby wypalane parami muszą mieć otarte szkliwo ze stopki dolnego naczynia i na obydwu brzegach, aby szkliwo nie skleiło ich ze sobą podczas wypalania.

Wyroby wypalane na bomzach (specjalnych podkładkach) naleŜy oczyścić tylko na obrzeŜach podpierających wyrób w piecu.

Usuwanie szkliwa wykonuje się zwykle na maszynach, w których elementem roboczym jest wilgotna taśma gąbczasta rozpięta na dwóch poziomych rolkach. RozróŜnia się dwa typy tych urządzeń, jedne – z taśmą gąbczastą do ręcznej obsługi, drugie – działające maszynowo.

Rys. 11. Urządzenie do ręcznego czyszczenia półfabrykatów ze szkliwa: 1 – taśma z gąbki, 2 – walec dociskowy, 3 – woda do płukania taśmy, 4 – rurka przelewowa [2, s. 262]

Rys. 12. Urządzenie do mechanicznego samoczynnego czyszczenia półfabrykatów ze szkliwa: bęben z gąbką, 2–stół obrotowy [5, s. 217]

Do czynności wykończeniowych naleŜy takŜe korekta szkliwa, polegająca na roztarciu zgrubień i zacieków szkliwa wysoko topliwego bądź na doszkliwieniu powierzchni za pomocą pędzelka.

(28)

Wykańczanie wyrobów po wypaleniu

Po wypaleniu wyroby są sortowane, a niektóre z nich – szlifowane. Obie te czynności zalicza się do prac wykończeniowych. Sortowanie jest czynnością, która ma na celu oddzielenie wyrobów z wadami. Wady są róŜnorodne i większość z nich jest nadal oceniana wzrokowo. Ręczne sortowanie przeprowadza się w urządzeniach, których głównym elementem roboczym jest przenośnik. Stanowiska sortowaczy umieszczone są po obu stronach przenośnika. Do sortowania płytek ceramicznych uŜywa się takŜe automatów, które oddzielają płytki wg grubości i przedziałów wymiarowych.

Urządzenia do szlifowania przeznaczone są do usuwania niewielkich zniekształceń w miejscach zlepień oraz zanieczyszczeń mechanicznych, głównie zaprószeń zatopionych w szkliwie. W talerzach, spodkach, czajnikach oraz w tych wyrobach, które wypala się w pozycji stojącej, szlifuje się nóŜkę. FiliŜanki wypalane parami wymagają szlifowania brzegów. Do szlifowania uŜywa się szlifierek elektrycznych z tarczami karborundowymi.

Konstrukcja szlifierek bywa róŜna. O zastosowaniu takiego czy innego typu szlifierki decyduje kształt i wielkość wyrobu. Do szlifowania wyrobów płaskich stosuje się zwykłe szlifierki jedno– lub dwutarczowe. Wyroby głębokie szlifuje się z uŜyciem szlifierki z wałkiem giętkim, umoŜliwiającym dostęp do wnętrza wyrobu. NóŜki talerzy, salaterek i półmisków szlifuje się na szlifierkach poziomych z tarczą Ŝeliwną, którą posypuje się proszkiem karborundowym lub piaskiem kwarcowym. Brzegi filiŜanek i innych wyrobów szlifuje się na toczkach, w których głowicy znajdują się gniazda do zakładania filiŜanek;

do ścierania uŜywa się drobnoziarnistych pilników karborundowych. Od izolatorów odcina się piłami diamentowymi naddatki technologiczne czyli bomzy. Małe izolatory szlifuje się na obrotowych tarczach poziomych, duŜe – na szlifierkach wyposaŜonych w suport.

Czyszczeniu przez szlifowanie poddaje się wyroby o czerepie spieczonym, a więc porcelanowe lub półporcelanowe. Miejsce szlifowania poleruje się dodatkowo.

Do polerowania uŜywa się kawałków drewna, zwilŜonych odpadkowym szkliwem lub zawiesiną mielonego piasku z gliną. Do polerowania wyrobów specjalnych, od których wymaga się gładkości powierzchni, stosuje się osełki lub mikroproszki ścierne.

Wady ceramicznych wyrobów szkliwionych i procesu szkliwienia

Wady występujące na poszkliwionych i wypalonych wyrobach ceramicznych mogą być róŜne. W celu zapobiegania wadom naleŜy poznać ich przyczyny.

Wady wyrobów zdobionych

Przyczynami wad, występujących na wyrobach zdobionych, są przewaŜnie niedopatrzenia, brak umiejętności lub po prostu niedbalstwo pracowników.

Do wad występujących w zdobieniu podszkliwnym zalicza się:

− niewyraźne reliefy: przyczyny – wytarte formy gipsowe, zacieranie gąbką,

− pryszczenie farby: przyczyny – niewłaściwy proces wypalania, nieodpowiednie szkliwo,

− zabarwienie szkliwa wokół dekoracji: przyczyny – źle dobrane szkliwo, zbyt topliwa farba.

Do wad występujących w zdobieniu naszkliwnym zalicza się;

−

spienienie powierzchni farb: przyczyny – za szybki wzrost temperatury, źle roztarta farba,

−

suchość farb ( matowość ): przyczyny – zbyt niska temperatura wypalania, zła wentylacja pieca,

−

zanieczyszczenia farbą: przyczyny – niestaranna praca malarzy, niestaranne ustawienie wyrobów w koszach,

−

ścieralność złota: przyczyny – niedopalenie, zbyt rozcieńczone złoto.

(29)

Tabela 3. Podstawowe wady szkliwienia i ich przyczyny

Wada Przyczyna wady (przykłady)

przyklejanie się wyrobu do podstawy

ogniotrwałej

źle otarta nóŜka nie poszkliwione

powierzchnie

niedokładna praca szkliwierza, zanieczyszczenia parafiną zbieganie się szkliwa zły skład ( za duŜo kaolinu ),

za gruba warstwa szkliwa

zgrubienia szkliwa nierównomierna nasiąkliwość biskwitu nakłucia zanieczyszczenia masy lub szkliwa zmiana barwy szkliwa źle prowadzony proces wypalania zmatowienia szkliwa zła receptura,

zbyt cienka warstwa szkliwa

muszka zanieczyszczenia surowca

Zagadnienia bezpieczeństwa i higieny pracy związane z produkcją szkliwa

Surowce krzemionkowe, a zwłaszcza pył krzemionkowy jest bardzo szkodliwy dla organizmu ludzkiego i powoduje w duŜych stęŜeniach chorobę dróg oddechowych zwaną krzemicą. W pomieszczeniach, w których uŜywa się surowców krzemionkowych, naleŜy zapewnić odpowiednią wentylację. Chroniczne wchłanianie surowców borowych powoduje wyniszczenie organizmu ludzkiego. Związki ołowiu stosowane w szkliwach jako topniki są trujące i powodują powstawanie choroby zwanej ołowicą. We wczesnym okresie choroby występują nudności, bóle brzucha, osłabienie mięśni. Cera staje się szaroblada i występują zmiany charakterystyczne we krwi. Zapobieganie zatruciom polega na przestrzeganiu przepisów technicznych o dopuszczalnym stęŜeniu ołowiu na stanowisku pracy, stosowaniu rękawic ochronnych. Produkcja szkliw powinna odbywać się w pomieszczeniach, w których zapewniona jest odpowiednia wentylacja. Pracownicy muszą się badać okresowo.

Zagadnienia bezpieczeństwa i higieny pracy związane z procesem zdobienia

Wiele substancji będących składnikami farb ceramicznych i barwników wpływa negatywnie na organizm ludzki, dlatego naleŜy przechowywać je w pojemnikach zamkniętych. Związki manganu mogą powodować uszkodzenia mózgu i rdzenia kręgowego.

Związki chromu powodują ostre zapalenie oskrzeli i przeŜeranie przegrody nosowej, owrzodzenie skóry. Związki kobaltu powodują schorzenia Ŝołądka. Terpentyna, przy długotrwałym działaniu powoduje uszkodzenie nerek i zapalenia oraz stany uczuleniowe skóry. Wszystkie pomieszczenia, w których odbywa się zdobienie i przechowuje się materiały powinny być z odpowiednią wentylacją.

4.3.2. Pytania sprawdzające

1. Z których miejsc na wyrobach usuwa się szkliwo?

2. Jakie znasz urządzenia zaliczane do urządzeń wykańczających?

3. Co sprawia, Ŝe występują wady szkliw i procesu szkliwienia?

4. Jakie wady powstają podczas zdobienia podszkliwnego?

5. Jakie wady powstają podczas zdobienia naszkliwnego?

6. W jaki sposób powinno być wyposaŜone pomieszczenie, w którym zdobi się wyroby ceramiczne?

(30)

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Uzupełnij poniŜszy tekst.

Proces wykańczania poszczególnych wyrobów przeprowadza się przede wszystkim w celu przygotowania wyrobów do procesu ... .

Z płytek ściennych naleŜy zdjąć szkliwo z ... . Wyroby stołowe wypalane pojedynczo muszą mieć usunięte szkliwo ze ... . Wyroby wypalane parami (filiŜanki) naleŜy oczyścić ze szkliwa na ... dolnej filiŜanki i na obydwu ...

Wyroby wypalane na specjalnych podkładkach naleŜy oczyścić tylko na ... , podpierających wyrób w piecu.

Roztarcie zgrubień i zacieków szkliwa nazywamy ... szkliwa.

1) przeczytać określone treści z Poradnika dotyczące wykończania wyrobów ceramicznych, 2) zapoznać się z dostępnymi gotowymi wyrobami porcelanowymi lub półporcelanowymi, 3) przeanalizować treść tekstu i wpisać w brakujące miejsca pasujące słowa,

− notatnik,

− gotowe wyroby porcelanowe i/lub półporcelanowe,

− literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 2

Przyporządkuj wadę do zdobienia podszkliwnego lub naszkliwnego i określ przyczynę powstania danej wady. Korzystaj z podpowiedzi: zbyt rozcieńczone złoto, wytarte formy gipsowe, zbyt gruba warstwa farby, zbyt niska temperatura wypalania, niestaranna praca malarzy.

Uzupełnij zgodnie z poleceniem tabelę.

Wada Przyczyna powstałej wady Sposób zdobienia Niewyraźne reliefy

Suchość farb (matowość) Pryszczenie farby

Ścieralność złota Zanieczyszczenia farbą

1) przeczytać określone treści z Poradnika dla ucznia, 2) zapoznać się z dostępnymi wyrobami z przykładami wad, 3) przeanalizować treść tabeli oraz podpowiedzi,

4) skonsultować się z innymi uczniami,

(31)

5) wpisać w brakujące miejsca sformułowania z podpowiedzi, 6) zaprezentować wykonane ćwiczenie.

− notatnik,

− wyroby z wadami,

Ćwiczenie 3

Dokonaj samodzielnego szkliwienia metodą przez zanurzenie oraz wykończ po szkliwieniu półfabrykat stołowy porcelanowy.

1) zaplanować kolejne czynności podczas szkliwienia, 2) zapoznać się z asortymentem wyrobów do szkliwienia, 3) przygotować zbiornik ze szkliwem surowym,

4) przygotować środki ochrony indywidualnej,

5) przygotować urządzenie do usuwania szkliwa ze stopek naczyń, 6) przystąpić do szkliwienia przez zanurzanie,

7) wykończyć wyroby poprzez otarcie szkliwa ze stopek na urządzeniu do usuwania szkliwa,

8) odstawić wyrób do wysuszenia, 9) omówić wykonane ćwiczenie.

− notatnik,

− wyroby do szkliwienia,

− zbiornik ze szkliwem,

− urządzenie do usuwania szkliwa ze stopek naczyń,

− środki ochrony indywidualnej,

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie 1) wyjaśnić, jak wykańcza się wyroby po szkliwieniu?

2) wymienić urządzenia do szlifowania wyrobów ceramicznych?

3) podać przykłady wad zdobienia podszkliwnego i naszkliwnego oraz określić przyczyny ich powstawania?

4) wymienić trzy moŜliwe wady procesu szkliwienia?

5) scharakteryzować szkodliwość trzech materiałów stosowanych do zdobienia?

6) określić zasady zabezpieczenia pracownika przed działaniem szkodliwych substancji w dziale zdobienia?