›

Производство плитки керамической. Как происходит обжиг изделий

Человек всегда стремился украсить свое жилище и сделать его практичным. Для этих целей он использует различные материалы, многие из которых остаются актуальными на протяжении тысячелетий. Так, первые прототипы были найдены на раскопках Евфрата и Междуречья Тигра. В древности этот материал применяли для отделки стен храмов и домов знати. Со временем его популярность росла, а способы изготовления совершенствовались. Давайте познакомимся поближе с современной керамической плитки и узнаем, чем она заслужила такую безукоризненную репутацию.

Состав

Первым делом разберемся, из чего делают керамическую плитку. Основное сырье, используемое в производстве керамики, представлено следующими материалами:

  1. Глинистые материалы. Они придают влажной массе пластичность, необходимую для формовки заготовок.
  2. Кварцевые материалы (в основном, песок). Выполняют структурную функцию, то есть создают «скелет» изделия. Позволяют ограничить и проконтролировать изменение размеров изделия, неизбежно сопровождающее процесс обжига.
  3. Материалы, в состав которых входят полевые шпаты (алюмосиликаты или карбонаты калия, натрия, кальция и так далее). С их помощью, при обжиге изделия, его структура остается плотной и стекловидной.

Процесс изготовления керамической плитки состоит из таких стадий:

  1. Смешивание материалов.
  2. Формовка.
  3. Сушка.
  4. Нанесение глазури.
  5. Обжиг.
  6. Сортировка.

На каждом из этапов остановимся отдельно.

Смешивание материалов

Все начинается с добычи материалов, но мы ее не будем рассматривать, так как нас интересует именно процесс изготовления керамической плитки. Первым делом, глина смешивается с остальными компонентами по строго рассчитанным пропорциям. Готовая смесь поступает на предварительное перемалывание, где она подвергается измельчению и увлажнению.

Способ приготовления керамической массы зависит от свойств исходного сырья и желаемого продукта. Бывают такие способы:

  1. Полусухой. Компоненты сначала дробят, затем немного подсушивают, измельчают, смешивают и отправляют на формование. Полусухим этот метод называется потому, что сами по себе компоненты имеют определенную степень влажности.
  2. Пластичный. Глину дробят и отправляют на смеситель, где она перемешивается с добавками и обретает вид однородной пластичной массы.
  3. Мокрый. Материалы измельчают и смешивают с добавлением воды (до 60%). Однородная жидкая смесь подается в специальные резервуары.

Вне зависимости от того, какая линия производства керамической плитки используется, для получения хорошего продукта необходимо, чтобы все материалы были тщательно измельчены и смешаны.

Формовка

Формовка производится двумя способами: прессованием и экструзией. В первом случае, специальные прессы сдавливают порошкообразную массу в двух направлениях. Находясь под высоким давлением, гранулы подвергаются уплотнению и частично деформации. За счет этого плитка обретает соответствующую плотность и прочность.

При использовании метода экструзии, плитка производится из тестообразной массы, которая формуется путем продавливания через отверстия экструдера. От сухого прессования этот метод отличается наличием в производственном процессе жидкой фазы. Именно благодаря тому, что вязкая масса выдавливается из аппарата и обрезается, есть возможность производить изделия разной формы. сделанная по методу экструзии, может быть выпуклой или вогнутой. При прессовании же варьировать можно лишь размер изделий.

Сушка

Обязательной стадией в технологии производства керамической плитки является сушка. На этом этапе из готовых форм удаляется влага, которая была необходимой для комфортной формовки. Условия сушки играют важнейшую роль в обеспечении целостности и прочности будущего изделия, поэтому они строго контролируются. На современных предприятиях по производству плитки используют сушильные установки, обдающие сырец (отформованное влажное изделие) горячим воздухом. Нагрев приводит к образованию на поверхности полуфабриката влаги, которая быстро испаряется и удаляется системой вентиляции.

Хороший теплообмен, эффективная вентиляция и высокая температура воздуха обеспечивают быстродействие установки. Если подвергнуть сырец обжигу, минуя стадию сушки, то он растрескается. На заключительных стадиях сушки и в процессе обжига происходит усадка плитки, то есть пропорциональное уменьшение ее линейных размеров. Этим и объясняется необходимость в калибровке готовых изделий. Чем выше уровень предприятия, тем больше вероятность того, что его продукция будет иметь одинаковые размеры. Поэтому лучше выбрать варианты среднего ценового диапазона (к примеру, от фирм «Шахтинская керамическая плитка», «Еврокерамика», «Сокол» и др.), чем получить неровную стену.

Нанесение глазури

Глазурь (эмаль) - стекловидное покрытие, которое наносится на лицевую сторону плитки и закрепляется в процессе обжига. Глазуровка выполняется с целью декорирования и укрепления изделия. В состав глазури могут входить различные материалы и соединения (песок, окислы, фритты, красящие пигменты и прочее). Она может быть глянцевой и матовой, цветной и одноцветной, а иногда, даже прозрачной. Окраска достигается за счет добавления в состав оксидов и солей металлов (железо-красный, хром - зеленый, кобальт - синий и т. д.). Эмаль имеет стекловидную структуру и отличается от основания керамики не только внешним видом, но и характеристиками, важнейшей из которых является водонепроницаемость.

На сегодняшний день, завод по производству керамической плитки может использовать несколько десятков способов нанесения глазурей на свои изделия. Эмаль может применяться в виде распыленной суспензии, пасты или гранул. В базовом варианте, она наносится на отформованные заготовки с помощью большого круглого барабана, который, совершая один круг, обрабатывает сразу несколько плиток. Нанесение может производиться до или после обжига, а в некоторых случаях, даже во время обжига.

Для того чтобы изделие имело более эстетичный вид, процесс эмалирования может сопровождаться нанесением изображения. Керамическая плитка с рисунком гораздо популярнее, нежели однотонная. Чтобы каждая плитка имела неповторяющиеся изображение, но сохраняла стилистику серии, барабан просто смещают по оси вращения. Конечно же, это касается моделей с абстрактными картинками.

Обжиг

Обжиг керамической плитки производится для того, чтобы сделать ее достаточно твердой и прочной. Происходит это за счет химических и физических изменений в составе материала и глазури, которые проходят под воздействием высоких температур. Обычно, производители керамической плитки используют с этой целью печи непрерывного действия. По сути, такая печь представляет собой тоннель, перемещаясь по которому с помощью специального транспортера, плитка поддается сначала предварительному нагреву (позволяет избавиться от остатков влаги), а затем обжигу.

Характерным свойством глины является ее способность превращаться при обжиге в прочную камневидную массу. В зависимости от типа изделия, температура обжига колеблется от 900 до 1300°С. Пробыв определенное время в печи, плитка последовательно охлаждается до такой температуры, при которой, ее, без ущерба для качества, можно будет выгрузить из печи.

Сортировка

Прежде чем поступить на линию упаковки и склад, готовая плитка тщательно сортируется. Эта процедура позволяет решить три задачи:

  1. Отбраковать изделия с дефектами.
  2. Отделить плитку первого сорта от плитки более низких сортов.
  3. Сгруппировать торговые партии по сортам и цветности.

Обычно, производители керамической плитки производят сортировку следующим образом - после выхода из печи она проходит три участка: дефектоскопический, калибровочный, визуального контроля. Для выявления дефектов, каждое изделие подается на рельсы и прокатывается роликом. За счет того, что рельсы располагаются по краям плитки, а ролик давит в центр, бракованные образцы ломаются, не выдержав нагрузки. Дефекты покраски проверяются визуально, вместе с определением тональности. Остается лишь отсортировать изделия по партиям и отправить на склад.

Как можно заметить, технология производства керамической плитки довольно проста. Однако, чтобы получить высококачественное изделие, необходимо подойти к каждой стадии с полной ответственностью и соблюдением всех технологических правил. Вот почему многие начинающие предприниматели, которые открыли завод по производству керамической плитки, не могут добиться должного качества своей продукции. Теперь вкратце узнаем, какими свойствами должна обладать керамическая плитка.

Износостойкость

Безусловно, это одно из важнейших качеств напольной плитки, так как оно характеризует ее устойчивость к истиранию и способность сохранять привлекательный внешний вид после длительной эксплуатации. Несмотря на то, что материал в целом является достаточно прочным, его тип стоит подбирать в зависимости от условий эксплуатации. Так, предназначенная для простой ванной комнаты, напольная керамическая плитка с рисунком, положенная в общественном туалете, быстро вытрется и потеряет свой внешний вид.

Водопоглощение

Водопоглощением называют отношение массы воды, поглощаемое плиткой при ее полном погружении под воду, к массе сухого изделия, выраженном в процентах. У для пола оно не должно быть выше 3%. Для настенных марок этот показатель возрастает до 10%. В этой связи для облицовки бассейнов, к примеру, подойдет далеко не любая плитка. Крупные производители, к примеру, предприятие «Шахтинская керамическая плитка», могут выпускать на своих мощностях разные типы специализированной продукции, начиная от плитки для ванн и заканчивая керамикой для бассейнов.

Морозостойкость

Так же как и водопоглощение, это свойство зависит от пористости изделия. В независимости от технологии производства, в керамической плитке остаются поры, в которые может проникнуть влага. Как известно, при замерзании, вода увеличивается в объеме. Способность плитки насыщенной влагой, выдерживать частое попеременное замораживание, называется морозостойкостью. Это показатель важен при выборе наружного отделочного материала. Чем меньше в керамике пор, тем ниже показатель ее водопоглощения, и тем выше показатель морозостойкости.

Сопротивление скольжению

Как несложно догадаться, данное свойство определяет способность эмали плитки препятствовать скольжению предметов, находящихся на ней. Это требование важно при отделке пола жилых и промышленных помещений, особенно тех, в которых всегда влажно. В бассейнах и банях чаще всего используют ребристую плитку, у которой повышенное сопротивление скольжению.

Химическая устойчивость

Так называют характеристику эмали плитки, отражающую ее способность переносить контакт с химическими веществами (кислоты, основания, бытовая химия, добавки для дезинфекции воды в бассейнах и прочее). Плитка не должна претерпевать внешних изменений под агрессивным воздействием этих веществ. Кстати говоря, рассматривая стойкость керамики к тем или иным воздействиям, не стоит забывать, что швы между плитками также могут быть подвержены разрушающему воздействию. Чтобы этого избежать, их покрывают защитными составами.

Предел прочности

Данный показатель выражает уровень допустимой нагрузки, которую может выдержать керамическая плитка. Обычно он прямо пропорционален толщине изделия. Способность выдерживать нагрузку важна в основном для напольной плитки.

Поверхностная твердость

Эта характеристика иллюстрирует стойкость поверхности к появлению повреждений и царапин. Она особенно важная для напольной плитки. Поверхностная твердость обуславливается качеством и составом глазури. Примечательно, что на блестящей поверхности механические повреждения гораздо более заметны, чем на матовой.

Керамическая плитка применяется людьми с незапамятных времен. Благодаря внешнему многообразию и отличным качествам этого материала, его массово используют в ваннах, туалетах, на кухнях. Благодаря такой популярности, правильно налаженное производство керамической плитки будет очень выгодным.

Компоненты для создания керамической плитки

В качестве сырья при изготовлении керамической плитки применяются разнообразные смеси определенных компонентов, таких как:

  • глинистые материалы, придающие свойство пластичности, за счет которой становится возможной формовка заготовок изделия;
  • кварцевой песок, основной наполнительный материал смеси, создающий каркас керамической плитки;
  • карбонатные материалы, состоящие некоторого числа полевых шпатов, придающие необходимую вязкость и плотную структуру при обжиге.

Технология получения шихтовой смеси для изготовления керамической плитки включает в себя несколько этапов, позволяющих получить однородный материал, требуемой фракции и влажности. Влажность смеси зависит от технологии изготовления керамической плитке, и составляет от 5 до 20%.

Несмотря на методику изготовления керамического изделия, технология получения шихтовой смеси включает 3 последовательные операции: измельчение, перемешивание и увлажнение.

Измельчение порошка выполняется по двум методикам: сухое измельчение компонентов с дальнейшим добавлением воды и влажный способ, при котором исходные компоненты измельчаются в воде, а затем подвергаются сушки методом распыления. Метод измельчения в первую очередь зависит от массы и геометрических размеров изделия.

Технология производства керамической плитки

Существуют три основных способа производства керамической плитки.
Первой методикой является полусухое прессование порошков влажностью до 7%. Этот способ является основным.

Второй, по своей распространенности, считается технология литья из шликера. В этом случае используется раствор глинистой суспензии влажностью от 30 до 35%.

Последний способ производства строительной керамики на предприятиях, это пластическое формирование из масс, обладающих влажностью от 15 до 20%.

Основными этапами производства керамических изделий являются:

  • специальная обработка глинистого материала с добавками минеральных веществ;
  • получение изделия определенной формы;
  • термическая обработка, заключающаяся в обжиге изделия до необходимого состояния, зависящего от области применения.

На большинстве современных заводов применяются поточно-конвейерные линии, состоящие из большого числа оборудования, являющегося отдельным узлом в общей технологии. Большая часть керамической плитки, а точнее около 95% от общего числа, получают прессованием шихтовой массы, влажностью от 5 до 7 %. На этапе формировки, еще не обожженная плитка, приобретает необходимые плотность и прочность.

Достаточно важным этапом производства является сушка изделия . На этом этапе необходимо максимально избежать появления возможных деформаций, трещин и других дефектов. Как правило, сушка производится горячим воздухом. Химическая инертность, и эксплуатационные свойства керамической плитки достигаются на этапе обжига. В основном, обжиг осуществляется в специальных печах проходного типа и непрерывного действия. Температура этого вида термообработки, для керамической плитки, может достигать 1250 градусов.

Приспособления для изготовления керамической плитки

Основным оборудованием, используемым при производстве керамической плитки, являются: бетономешалки, вибростанки, печи для обжига и сушки.

Бетономешалки, с помощью встроенных в них лопастей осуществляют перемешивание исходных компонентов. Перед выбором бетономешалки необходимо произвести расчет производительности, требуемой в конкретном случае производства.

Формирование плитки осуществляется посредством вибростанка. В нем происходит прессование смеси в специальных формах. После формовки изделия помещаются в печь для удаления лишней влаги. Лучшим вариантом будет сушка потоками горячего воздуха.

Другой тип печей, применяемых в производстве керамических изделий, это туннельные печи для обжига. Температура нагрева в таких печах достигает 1250 градусов.

Не менее важным оборудованием является камера для нанесения рисунка. Выбор устройство зависит в первую очередь от финансовых возможностей.

Оборудование для печати на керамической плитке

Для нанесения рисунка на керамическую плитку применяются УФ-принтеры. Печать на такой поверхности требует заправки специальными чернилами с высокими адгезионными свойствами и глазурными красками. После выполнения графического изображения выполняется полимеризация УФ-лампой. Принтеры для нанесения рисунка на керамику бывают струйные и лазерные.

При производстве небольших партий применяют струйные керамические принтеры. В основном с их помощью наносят черно-белые изображения. При больших объемах выпускаемой продукции потребуется лазерный принтер. Сначала картинка выполняется на декольной бумаге, а затем, переносится на плитку и обжигается в печи. Перед покраской плитку необходимо обезжирить.

Коммерциализация получения керамической плитки

В отличие от крупных производств, малый бизнес в этой сфере имеет некоторые большие преимущества. Главным является широкий ассортимент выпускаемых изделий, который, маловероятно может предложить крупный изготовитель. Важным достоинством небольшого производства плитки считается возможность изготовления высококачественной продукции по низкой стоимости. При этом технология изготовления керамической плитки может быть освоена достаточно быстро.

Благоприятным для предпринимателей, специализирующихся в производстве изделий из керамики, стало снижение курса валюты, повлекшее за собой повышение стоимости зарубежной продукции. Минимальное число приспособлений для выпуска керамической плитки обойдется вам в 10 000 долларов. Сюда входит устройство для перемешивания, вибростанок, печное оборудование для сушки, камеру для нанесения рисунка и глазирования, а также специальные приспособления для формовки.

Для производства специфической кафельной плитки понадобятся дополнительные оборудование и приспособления. Так же, не стоит забывать о трафаретах для нанесения рисунков, стоимость которых составляет около 600 долларов.

Главным конкурентным преимуществом является качество изделия, зависящее в первую очередь от исходных материалов для приготовления шихтовой смеси. Поэтому, понадобятся качественный гранитный отсев и пластификаторы. Например, для выпуска кафельной плитки, покрывающей площадь в 5 000 квадратных метров, стоимость исходных материалов составит около 12 000 долларов. Для организации производства такого числа кафельных изделий потребуется наличие четверых рабочих.

Необходимо привлечь к выполнению работ специалиста, для контроля и корректировки технологии производства. В качестве помещения подойдет склад, площадью 100 квадратных метров.

В итоге, суммировав все затраты, получим:

Одноразовые затраты в 30 000 долларов;

Ежемесячные расходы на производство около 18 000 долларов.

Средняя цена при реализации одного квадратного метра плитки равняется 7 долларам. При объеме 5 000 квадратных метров ежемесячный доход составит 35 000 долларов.

Модели современного оборудования

В настоящее время на рынке строительной техники предлагается множество различных видов устройств для изготовления керамической плитки. Принтеры марки Canon для цветной печати на керамической плитке создают изображение по топографической схеме CMYK. Низкая себестоимость, высокое качество и быстрота работы выделяет их среди большинства аналогов.

Среди вибростендов популярностью пользуется саратовское оборудование «Марс». Они имеют сравнительно небольшие габариты и высокую производительность, при этом, цена на них существенно меньше, чем на зарубежные аналоги.

Широкий выбор бетономешалок предлагает Златоустский завод бетоносмесительного оборудования. Для организации небольшого или среднего производства подойдут мини-РБУ, производительностью от 10 до 50 кубических метров в час. Единственным их недостатком можно считать отсутствие автоматического режима работы.

Видео про изготовление керамической плитки

Первые образцы керамической плитки начали изготавливаться еще в далеком прошлом, и были найдены в Междуречье Евфрата и Тигра еще до н.э. Отделочный материал и на сегодняшний день является одним из самых востребованных на строительном рынке.

Несмотря на многовековую историю керамической плитки, процесс изготовления данного материала у разных производителей практически идентичен. Отличаются только применяемые технологии, оборудование, инструменты и оснастка.

Сырье для производства керамической плитки

Используемое сырье и компоненты:

  • Основные компоненты – глина, каолин;
  • Сырье для снижения усадки – кварцевые пески;
  • Плавни для снижения температуры спекания – нефелины, шлаки, полевые шпаты;
  • Добавки – механоактивирующие, ПАВ, разжижители.

Все сырье, используемое при создании керамической плитки условно можно классифицировать на такие группы:

  • Глинистые компоненты, обеспечивающие пластичность массе для дальнейшей формовки отделочного материала;
  • Кварцевые составляющие, способствующие образованию скелета плитки;
  • Карбонатное сырье, придающее стекловидную структуру обожжённому изделию.

Производство керамической плитки - технология

В зависимости от особенностей технологического процесса создания керамической плитки выделяют такие виды отделочного материала:

  • Неглазурованную керамическую плитку;
  • Глазурованную плитку однократного обжига;
  • Глазурованную плитку двукратного обжига.

При подробном рассмотрении технологической схемы производства данных видов изделий можно выделить ряд повторяющихся этапов, однако существуют и принципиальные различия.

Этапы, составляющие технологический процесс производства керамической плитки, свойственные всем видам изделий:

1. Приготовление смеси - сложный процесс получения однородной массы, необходимой зернистости и содержания воды. Приготовление смеси включает операции:

  • измельчение;
  • смешивание-гомонизацию;
  • увлажнение.

На данном этапе производства могут применяться две технологии:

Технология, предполагающая измельчение сырья в воде , после которой шликер подсушивается методом распыления;

- Сухое измельчение и последующее доведение смеси до заданного уровня влажности.

Разные производители в процессе приготовления смеси могут не только придерживаться вышеперечисленных двух технологий, но и изменять состав смеси. Например, американский завод по производству керамической плитки «Вортек » при приготовлении смеси вводит до 70- 90% стекольного компонента, используемого в виде остеклованной золы.

2. Формовка (рис. 1) - осуществляется методом прессования. Как известно, более 95 % керамической плитки, изготовленной на заводах в Испании, производится методом прессования. Во время прессования под воздействием высокого давления порошкообразная масса сдавливается в двух направлениях. В процессе прессования гранулы деформируются, и плитка приобретает необходимую прочность и плотность.

3. Сушка - этап производства, на котором удаляется вода из изделий необходимая для формовки. Во время данной операции очень важно организовать контроль качества изделий. Ведь во время сушки на поверхности керамической плитки могут возникнуть трещины или другие деформации.

4. Глазурование — данная операция осуществляется только при производстве глазурованной керамической плитки. Во время данной операции глазурь наносится на поверхность изделий и расправляется по всей плоскости. В состав глазури могут входить: песок, каолин, красящие пигменты, фритты.

5. Обжиг - осуществляется в специальных печах, которые представляют собой туннель. Изделия перемещаются по туннелю на специальных транспортёрах, вначале они нагреваются и только потом температура обжига достигает максимального значения, которое может быть более 1250 °С.

Если необходимо произвести глазурованную керамическую плитку двукратного обжига, тогда глазурь наносят после первичного обжига и только затем подвергают изделия повторной операции.

Технологическая схема производства керамической плитки представлена на рис 2.

Технология производства керамической плитки у зарубежных заводов и отечественных компаний может отличаться.

Так, например, на многих отечественных заводах внедрена система «Ротоколор», которая представляет собой автоматическую самоочищающуюся систему. Данная система позволяет осуществлять декорирование керамической плитки любой поверхности. Благодаря данной технологии продукция производителей характеризуется конкурентоспособными преимуществами.

Оборудование для производства керамической плитки

В зависимости от цели предприятия

Предприятиям, которые только начинают изготовление керамической плитки необходимо соответствующие оборудование:

  • Бетономешалка или емкости, изготовленные из нержавеющей стали, оснащенные перемешивающим устройством;
  • Вибростанок;
  • Формы для керамической плитки;
  • Промышленная печь для сушки изделий и обжига;
  • Камера для напыления глазури, рисунков.

Если цель предприятия - изготавливать уникальные товары, тогда может потребоваться дополнительное производственное оснащение:

  • Усовершенствованная напылительная камера;
  • Набор трафаретов, позволяющих наносить уникальный и оригинальный рисунок на плитку.

Линия по производству керамической плитки

На крупных заводах, лидирующих по объемам продаж керамической плитки, установлены автоматизированные линии. Как правило, на отечественных предприятиях устанавливается импортное оборудование Испанского и Итальянского производства. Линии SACMI , установленные на заводах, позволяют изготавливать облицовочные плитки однократного и двукратного обжига (рис. 4). Сделать продукцию конкурентоспособной можно, оснастив дизайн-бюро оборудованием для лазерного обжига силиконовых барабанов компании «Assoprint », изготовленного в Италии.

Создание бизнес-плана для предприятия, изготавливающего керамическую плитку

Для открытия завода, изготавливающего 50 тыс. м 2 керамической плитки в год необходимо такое оборудование:

  • Печь;
  • Смеситель;
  • Шаровая мельница;
  • Транспортеры;
  • Сушильное оборудование;
  • Распылители;
  • Весовой питатель;
  • Прессы, штампы;
  • Упаковочное оборудование и вспомогательное.

Руководители создающегося завода должны арендовать производственные помещения площадью 600 м 2 , а также офис площадью 20 м 2 .

Производственные помещения должны включать:

  • Склад для сырья;
  • Цех по производству изделий;
  • Склад готовой продукции.

Производственная программа завода по производству керамической плитки подразумевает изготовление 60 080 м 2 товара в год. Для данного объема производства необходимо 420567 кг сырья. Рассчитаем стоимость сырья и материалов для изготовления заданного объема керамической плитки. (табл. 1)

Для расчета основных показателей эффективности завода, изготавливающего керамическую плитку необходимо совершить калькуляцию себестоимости готового изделия . (табл.2)

Потребность в персонале и фонд заработной платы в год рассчитан в таблице 3.


Производство керамической плитки осуществляется множеством заводов и фабрик во всем мире. Это считается перспективным делом и хорошей инвестицией капитала. На сегодняшний день существуют производства, на которых изготовление керамической плитки во многом ориентировано на индивидуальные заказы. Обилие вариантов готовых решений наряду с возможностью изготовления персональных заказов позволяет воплощать в керамике любые дизайнерские замыслы.

Производство керамической плитки вполне можно выполнять и самостоятельно. Керамику делали задолго до того, как появились специальные прессы и другие механизмы. Изготовление кафеля основывается на тысячелетней практике. Любому желающему сегодня вполне доступно изготовление плитки с помощью простых механизмов, дающих возможность делать исходную массу, наносить глазурь и выполнять обжиг плитки.

Процесс изготовления кафеля несложен. Исходя из разновидности изготавливаемой кафельной плитки и ее предназначения в производстве применяется смесь глины различных видов с добавлением прочих натуральных примесей. Для получения кафеля хорошего качества важно использовать подходящую разновидность глины. Поначалу все компоненты при помощи соответствующего оборудования прессуются. Процесс выполняется под большим давлением, после чего изделия проходят обжиг в печи при большой температуре.

Для производства кафеля используется огнеупорная либо тугоплавкая глина. Первый вариант является наиболее подходящим благодаря большому количеству примесей. При изготовлении кафеля крайне важно не нарушать предусмотренные технологией условия. Несмотря на то что сегодня изготовление кафеля является основой деятельности многих предприятий, растущий спрос позволяет не только расширять существующие мощности, но и открывать новые линии.

Для различных вариантов кафеля предусматривается использование смеси разных сортов глины и дополнительных примесей. Для получения глазури применяется смесь, включающая каолиновые глины, песок, стеклянную крошку и оксидные пигменты. Пигменты используются для придания плитке необходимого цвета. Для изготовления самой плитки в основном применяется смесь полевого шпата, глины и кварцевого песка.

Производство кафельной плитки мало отличается от изготовления любой другой керамической продукции. На протяжении очень длительного времени технология производства керамической плитки в своей основе остается неизменной. Невзирая на различия в особенностях изготовления плитки разных видов, для основной их массы схема технологии производства также одинакова.

Производство плитки — процесс, состоящий из нескольких фаз. Для получения плитки высокого качества применяется прогрессивное технологическое оснащение, лучшие виды исходного сырья. Для производства плитки может быть использовано полностью автоматизированное промышленное оборудование. Технология изготовления, которая основана на высокотехнологичном оснащении, позволяет делать плитку больших размеров с идеальной формой и пропорциями.

Отличия способов производства

Все исходные материалы сначала основательно измельчаются, после чего размешиваются и увлажняются до образования гомогенной массы. На следующем этапе следует формование, для чего может использоваться прессование либо экструзия. Прессованная плитка вырабатывается из сырья, размельченного в порошок. Сначала порошок уплотняется, после чего подвергается прессованию под большим давлением. Такой способ дает возможность более жестко соблюдать типоразмер изделий и формировать высококачественную поверхность.

В производстве керамической плитки технология экструдирования предусматривает прохождение пастообразной смеси основных материалов сквозь специальную фильеру нужной формы. В процессе прохождения подготовленной смеси сквозь форму создаются изделия необходимой ширины и толщины. Использование такого способа формования отличается простотой и меньшей стоимостью по сравнению с методом прессования. После этого действия керамическая плитка сушится и подвергается обжигу.

Как готовится смесь и формуются изделия

Изготовление кафеля начинается с подготовки сырья. На стадии подготовки выполняется смешивание составляющих, из которых формируется однородная исходная масса. Для этого сначала измельчается глина, после чего в нее добавляются необходимые примеси для получения нужного состава. Измельченная глина обязательно смачивается. Степень смачивания определяется добавками, объем и пропорции которых определяются требуемыми характеристиками для готовых изделий.

Далее происходит формование плитки. Как уже было описано выше, формование может выполняться двумя методами: экструзией или прессованием. В первом случае готовая масса пропускается через специальную формующую установку, во втором в подготовленные формы заливают массу, которая затем прессуется под большим давлением. На выходе получаются очень плотные и крепкие изделия.

Сушка изделия и покрытие глазурью

На следующей стадии выполняется сушка изделий, с помощью которой из плитки удаляется излишняя влага. Без этой стадии не обойтись, поскольку без удаления излишков влаги на этапе обжига будет происходить интенсивное парообразование. Образующийся избыток пара станет причиной нарушения целостности плиточных изделий, и на выходе получится слишком много бракованного продукта.

Глазурование требуется для придания плиточным изделиям определенной расцветки либо оттенка. Покрытие глазурью выполняется накануне обжига. Глазуруют плитки посредством обливания и пульверизации. Высокотемпературная обработка изделий в печи и процесс остывания превращают такой вид покрытия в своеобразное стекло. Это покрытие выполняет не только эстетическую, но и защитную функцию. В итоге кафель будет защищен от негативного влияния внешних факторов и обретет высокие гигиенические свойства.

Как происходит обжиг изделий

Высокотемпературное воздействие в печи формирует требуемые химические реакции, приводящие к необходимым физическим изменениям в плиточных изделиях. На производстве печь устроена в виде конвейера, где изделия перемещаются в туннеле. Существуют печи, в которых перемещение изделий основано на карусельном принципе.

На рынке технологического оснащения оборудование для производства керамической плитки представлено в большом ассортименте. С развитием и совершенствованием технологий оно непрерывно улучшается. Ассортимент его велик, приобрести можно самостоятельные установки, большие агрегаты для крупных фабрик либо отдельный станок для производства плитки у себя на участке.

Какие преимущества дают новые технологии

Производство кафеля в последнее время переживает обновление. Это связано с тем, что появились новые современные типы оборудования для раскрашивания изделий. Новые технологии позволяют формировать декоративный слой таким образом, чтобы он образовывал единое целое со структурой изделий. Такой рисунок со временем не стирается и не блекнет.

Один из современных вариантов нанесения рисунка на керамическую плитку предусматривает использование УФ-принтеров. Такого рода печать основана на применении особых чернил и глазурных красок с хорошими адгезионными характеристиками. По завершении процесса нанесения таким способом графического рисунка производится полимеризация при помощи УФ-лампы.

Для нанесения на керамическую плитку рисунка могут использоваться специальные струйные и лазерные принтеры. В процессе производства малых партий используют струйные принтеры для керамики. С их помощью наносятся главным образом черно-белые рисунки. Для крупных объемов керамической плитки производство может быть оснащено лазерными принтерами. В этом случае картинка сначала переносится на декольную бумагу, после чего фиксируется на плитке, которая вслед за этим проходит обжиг в печи.

Самостоятельное изготовление

В последнее время получает все большее распространение самостоятельное изготовление кафеля. Мотивом для этого служит желание не только сэкономить, но и сделать оригинальный, не встречающийся ни у кого отделочный материал. Большой популярностью в самостоятельном производстве пользуется цементная плитка. Она представляет собой весьма интересный материал отделки, который может использоваться для стен и пола. Такое покрытие изготавливается ручным способом, который был изобретен еще в Средние века.

Производство цементной плитки является занимательным процессом. Для ее изготовления делается специальная металлическая форма в виде матрицы с контурами рисунка плитки — наподобие трафарета. Далее готовится окрашенный цемент, для чего используется смесь, в которую входит мелкий песок, особый цемент, мраморный порошок и красители на натуральной основе. У готовых плиток образуется матовая поверхность, шероховатая на ощупь и нескользкая. Сделанные таким способом изделия не проходят обжиг, а только сушатся. Благодаря этому размеры плиток не меняются, сохраняя изначальную точность, что можно считать преимуществом.

Сырьё для изготовления керамической плитки представляет собой смесь нескольких компонентов:

  • Глина и схожие материалы, которые придают общей массе пластичность для формирования заготовок;
  • Кварцевый песок либо схожее сырьё - формирует своего рода структурный скелет смеси, упрощающий процесс формовки, сушки и обжига;
  • Материалы с содержанием карбонатов и алюмосиликатов кальция и натрия. С их помощью достигается необходимая вязкость, а готовое изделие получает плотную стекловидную структуру.

Процесс производства

1. Добыча сырья - первый этап, берущий начало в карьерах, где на поверхность извлекаются компоненты со строго определённым химическим составом. От состава зависит поведение сырья во время прессовки и обжига, а также свойства готовых изделий. Из мест добычи глину отправляют на фабрики, где сортируют её по контейнерам.

2. Приготовление смеси - глинистые материалы, составляющие основу керамической плитки , смешиваются с остальными компонентами в определённой пропорции. Затем они подвергаются предварительному перемалыванию до нужных размеров, измельчаются, смешиваются и увлажняются. Для создания керамической массы разработано несколько способов, каждый из которых применяется для различных типов сырья и вида будущей продукции:

  • Полусухой - глина проходит дробилку и сушилку, затем измельчается и уходит на формовку;
  • Пластический - после дробилки глинистый материал смешивается с добавками в глиномесителе, в итоге получается пластичная однородная масса, которая в дальнейшем подвергается тепловой обработке;
  • Мокрый - первичные компоненты измельчаются и смешиваются с большим объёмом воды (не более 60%), получившаяся однородная масса направляется в резервуары.

В итоге смесь подготавливается к формовке тела плитки (или «бисквита», названного так из-за внешнего сходства с одноименным изделием из теста).

3. Формовка , которая осуществляется методами прессования либо экструзии.

  • Прессование подразумевает сдавливание порошкообразной массы под большим давлением. Мелкие частицы смеси перемещаются и частично деформируются, за счёт чего значительно повышается твёрдость и прочность плитки;
  • Для формовки керамической плитки экструзионным методом предназначена специальная установка - экструдер. Масса продавливается через отверстие, задающее форму профиля плитки. В отличие от прессования, экструзия позволяет производить плитку любых конфигураций, так как в «жидкой фазе» смесь выдавливается из форм и обрезается. Изделия, полученные таким методом, могут быть толще прессованных, быть вогнутыми или выпуклыми. Именно так изготавливаются угловые клинкерные элементы.

4. Сушка - неотъемлемая часть производственного процесса. Её цель - полностью удалить влагу из изделия. За процессом установлен строгий контроль, чтобы не допустить деформации изделий во время высушивания. Для этого предназначены специальные установки, обрабатывающие поверхность керамики горячим сухим воздухом. Во время сушки плитка «усаживается», то есть немного уменьшается в размерах. Величину «усадки» точно рассчитать невозможно, поэтому готовые изделия могут незначительно отличаться друг от друга по габаритам, даже внутри одной партии.

5. Нанесение эмали или глазури - это декоративное защитное покрытие, прозрачное, бесцветное либо окрашенное. Своим цветом эмаль обязана добавкам различных солей и оксидов. Так, синий цвет дают соли кобальта, зелёный - соли хрома, красный - соли железа. Глазурованная плитка состоит из двух слоёв: основание (нижний) и, собственно, глазурь (верхний). Этот слой обеспечивает дополнительную защиту основания от внешних воздействий, так как обладает повышенной твёрдостью, жаропрочностью и влагонепроницаемостью.

Существуют десятки методов нанесения глазури на плитку - в виде гранул, методом распыления и накатывания пастообразной смеси. Процесс осуществляется при помощи барабанов, до, после или во время обжига. Одновременно с этим могут наноситься различные изображения. Существуют технологии, при которых каждый отдельный элемент плитки обладает своим неповторимым рисунком, при этом сохраняя общую стилистику серии.

6. Обжиг - только после него плитка становится пригодной для использования. Печь для обжига - это туннель, в котором изделия двигаются на транспортёрах. Температура обжига составляет от 900 до 1300 градусов в зависимости от материала и технологии изготовления. После обработки плитка охлаждается и превращается в камневидную массу высокой прочности.

7. Сортировка - во время этого процесса отбраковываются повреждённые элементы, разделяются и группируются плитки различных сортов. Современные линии по производству оснащены специальными устройствами, которые проверяют плитку на дефекты, оказывая на неё механическую нагрузку.

Важно отметить, что у разных сортов керамической плитки этапы её производства могут значительно различаться.