搪瓷加工工藝細(xì)則一、搪瓷加工工藝概述

搪瓷加工工藝是將無機(jī)釉料涂覆在金屬基體表面，經(jīng)過高溫?zé)?，形成一層光滑、致密、耐腐蝕的陶瓷涂層。該工藝廣泛應(yīng)用于工業(yè)和日常生活中，如廚具、化工設(shè)備、醫(yī)療器械等。本細(xì)則詳細(xì)介紹了搪瓷加工的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括前處理、涂釉、燒成等，旨在為相關(guān)技術(shù)人員提供參考。

二、搪瓷加工工藝流程

搪瓷加工工藝主要包括以下步驟：

（一）前處理

1.金屬基體準(zhǔn)備

-選擇合適的金屬基體，如低碳鋼、不銹鋼等。

-確保基體表面無油污、銹蝕等雜質(zhì)。

2.磨光與拋光

-使用砂紙或拋光機(jī)對(duì)基體表面進(jìn)行磨光，去除毛刺和氧化層。

-拋光至表面光滑，無明顯劃痕。

3.酸洗

-將基體浸泡在混合酸溶液中（如鹽酸、硫酸等），去除表面氧化膜。

-酸洗時(shí)間控制在5-10分鐘，避免過度腐蝕。

-清水沖洗，去除殘留酸液。

4.水洗與干燥

-使用高壓水槍沖洗基體表面，確保無酸液殘留。

-烘干或自然晾干，避免水分殘留影響后續(xù)工序。

（二）涂釉

1.釉料準(zhǔn)備

-選擇合適的搪瓷釉料，如長石、石英、硅酸等。

-按比例混合釉料，加入適量的溶劑（如乙醇、水等），攪拌均勻。

2.涂覆方法

-噴涂：使用噴槍將釉料均勻噴涂在基體表面，噴涂厚度控制在0.1-0.3毫米。

-浸涂：將基體浸入釉料中，停留時(shí)間根據(jù)釉料粘度調(diào)整，通常為1-3分鐘。

-刷涂：使用專用刷子將釉料均勻刷在基體表面，確保無遺漏。

3.預(yù)干燥

-將涂釉后的基體在80-120℃的溫度下預(yù)熱10-20分鐘，去除表面多余水分。

（三）燒成

1.窯爐準(zhǔn)備

-使用高溫窯爐（如梭式窯、輥道窯等），溫度控制在900-1200℃。

-窯爐內(nèi)壁需清潔，避免污染釉面。

2.燒成步驟

-預(yù)熱：以100℃/分鐘的升溫速率升至800℃，保溫30分鐘。

-燒結(jié)：以50℃/分鐘的升溫速率升至目標(biāo)溫度，保溫1-2小時(shí)。

-冷卻：關(guān)閉窯爐電源，自然冷卻或強(qiáng)制冷卻，避免急冷導(dǎo)致釉面開裂。

3.質(zhì)量檢查

-檢查釉面是否光滑、致密，無氣泡、裂紋等缺陷。

-使用硬度計(jì)測(cè)試釉面硬度，通常在莫氏硬度5-6之間。

三、注意事項(xiàng)

（一）前處理階段

1.酸洗時(shí)間不宜過長，避免基體過度腐蝕。

2.水洗后必須徹底干燥，防止水分殘留影響涂釉效果。

（二）涂釉階段

1.釉料配比需精確，粘度不當(dāng)會(huì)影響涂覆均勻性。

2.涂釉厚度需均勻，避免厚薄不均導(dǎo)致燒成后釉面缺陷。

（三）燒成階段

1.升溫速率需控制，過快易導(dǎo)致釉面開裂。

2.冷卻過程需緩慢，防止熱應(yīng)力導(dǎo)致釉面脫落。

四、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

1.釉面外觀

-光滑、平整，無劃痕、氣泡、裂紋等缺陷。

-顏色均勻，與設(shè)計(jì)要求一致。

2.物理性能

-耐腐蝕性：浸泡在酸性溶液中24小時(shí)，無明顯的腐蝕現(xiàn)象。

-耐磨性：使用磨損測(cè)試儀測(cè)試，磨損量不超過0.01毫米。

3.機(jī)械強(qiáng)度

-硬度：莫氏硬度5-6。

-附著力：劃格試驗(yàn)，無釉料脫落。

**一、搪瓷加工工藝概述**

搪瓷加工工藝，又稱琺瑯工藝，是一種將無機(jī)玻璃質(zhì)釉料高溫熔融涂覆于金屬基體表面，經(jīng)過特定溫度燒成，形成穩(wěn)定、光滑、致密且具有優(yōu)異耐腐蝕性、耐磨性和裝飾性的陶瓷涂層的先進(jìn)制造技術(shù)。該涂層兼具金屬的強(qiáng)度和陶瓷的穩(wěn)定性、耐化學(xué)性。搪瓷產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于日常生活（如廚具、衛(wèi)生潔具）、工業(yè)領(lǐng)域（如化工容器、管道、閥門、熱交換器）以及建筑裝飾等多個(gè)方面。其表面光滑易潔、色澤豐富、經(jīng)久耐用等特點(diǎn)，使其成為理想的選擇。本細(xì)則旨在系統(tǒng)闡述搪瓷加工的完整工藝流程、關(guān)鍵控制點(diǎn)及質(zhì)量要求，為從事搪瓷生產(chǎn)的技術(shù)人員提供詳細(xì)的技術(shù)指導(dǎo)和實(shí)踐參考。

**二、搪瓷加工工藝流程**

搪瓷加工是一個(gè)精密且連續(xù)的過程，涉及多個(gè)工序的嚴(yán)格控制和協(xié)同操作。以下是詳細(xì)的工藝流程：

**（一）前處理**

前處理是確保搪瓷層與金屬基體結(jié)合牢固、表面狀態(tài)良好的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。不良的前處理將直接影響后續(xù)涂釉和燒成的質(zhì)量。

**1.金屬基體準(zhǔn)備**

(1)**基體選擇**：根據(jù)最終產(chǎn)品用途選擇合適的金屬基體。常用材料包括：

-**低碳鋼**：成本較低，強(qiáng)度適中，適用于一般生活用搪瓷制品。

-**不銹鋼**：耐腐蝕性強(qiáng)，適用于化工設(shè)備和要求較高的廚具。

-**鑄鐵**：結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，常用于重型設(shè)備搪瓷。

-**鋁/鋁合金**：重量輕，適用于特定裝飾性或輕工業(yè)產(chǎn)品。

(2)**基體狀態(tài)要求**：基體表面必須清潔，無油污、銹蝕、氧化皮、劃痕及其他附著物，確保金屬基體具有良好的表面活性，為后續(xù)涂釉提供良好附著基礎(chǔ)。

**2.磨光與拋光**

(1)**目的**：去除金屬基體表面的毛刺、不平整處、鑄造缺陷或機(jī)加工留下的細(xì)微刀痕，使表面達(dá)到一定的光潔度，為后續(xù)酸洗和涂釉創(chuàng)造條件。

(2)**操作方法**：

-**粗磨**：使用較粗的砂紙（如#240-#320目）或砂輪機(jī)，去除較大的凸起和毛刺。

-**精磨**：使用較細(xì)的砂紙（如#400-#600目）或拋光機(jī)配合研磨膏，進(jìn)一步細(xì)化表面，提高光潔度。

-**拋光**：對(duì)于要求高光澤度的產(chǎn)品，使用拋光膏和拋光布/拋光輪進(jìn)行最終拋光，直至表面無明顯劃痕，呈現(xiàn)鏡面或亞光效果。

(3)**注意事項(xiàng)**：磨光/拋光過程中應(yīng)避免產(chǎn)生新的尖銳劃痕，保持動(dòng)作平穩(wěn)，確保整個(gè)基體表面處理均勻。

**3.酸洗**

(1)**目的**：利用酸溶液去除金屬基體表面的氧化膜（如鐵銹、加工殘留物）和雜質(zhì)，暴露出新鮮、潔凈的金屬表面，增強(qiáng)后續(xù)涂釉的附著力。

(2)**酸洗液配置**：

-**常用酸種**：鹽酸（HCl）、硫酸（H?SO?）、硝酸（HNO?）或其混合物。

-**濃度范圍**：根據(jù)基體材質(zhì)和酸洗要求，酸濃度通?？刂圃?0%-50%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）之間。例如，對(duì)低碳鋼，常用20%-30%的鹽酸溶液。

-**添加劑**：可加入少量緩蝕劑（如緩蝕鹽）以控制酸洗速度，防止基體過度腐蝕。

(3)**酸洗操作**：

-**方式**：可采用浸泡、噴淋或刷洗等方式。浸泡適用于大型或形狀復(fù)雜的基體；噴淋適用于形狀規(guī)整、大批量的基體。

-**時(shí)間控制**：酸洗時(shí)間需精確控制，通常為3-15分鐘。時(shí)間過短，酸洗不徹底；時(shí)間過長，則可能導(dǎo)致基體過度腐蝕、減薄或產(chǎn)生麻點(diǎn)。需根據(jù)實(shí)際效果通過試驗(yàn)確定最佳時(shí)間。

-**溫度控制**：常溫酸洗即可，但適當(dāng)提高溫度（如40-60℃）可加快酸洗速度，需配合縮短酸洗時(shí)間。

(4)**清洗與中和**：

-**水洗**：酸洗后，必須立即用大量流動(dòng)清水徹底沖洗，去除表面殘留的酸液和反應(yīng)產(chǎn)物。

-**中和**：為防止殘留酸液繼續(xù)腐蝕基體或在后續(xù)工序中造成問題，需用堿性溶液（如碳酸鈉Na?CO?或氨水NH?·H?O溶液）進(jìn)行中和處理，然后用清水再次沖洗干凈。

**4.水洗與干燥**

(1)**最終水洗**：采用高壓水槍或超聲波清洗機(jī)進(jìn)行最終清洗，確?；w表面無任何油污、酸液、鹽分殘留。水洗水溫不宜過高，避免溶解油脂。

(2)**干燥**：

-**烘箱干燥**：將基體放入烘箱中，在80-120℃的溫度下干燥15-30分鐘，確保表面完全去除水分。

-**熱風(fēng)槍吹干**：對(duì)于小件或形狀特殊的產(chǎn)品，可用熱風(fēng)槍快速吹干。

-**自然晾干**：不推薦，尤其對(duì)于大批量生產(chǎn)，效率低且可能因環(huán)境濕度過高導(dǎo)致二次污染或干燥不均。

(3)**干燥后狀態(tài)**：基體表面應(yīng)無水漬，處于潔凈、干燥狀態(tài)，方可進(jìn)入下一道涂釉工序。

**（二）涂釉**

涂釉環(huán)節(jié)決定了搪瓷產(chǎn)品的表面性能和外觀，是整個(gè)工藝的核心之一。

**1.釉料準(zhǔn)備**

(1)**釉料組成**：搪瓷釉料主要由以下成分按比例配制：

-**基礎(chǔ)原料**：長石（提供玻璃網(wǎng)絡(luò)）、石英（增加機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性）、硅酸（調(diào)整熔融性和粘度）。

-**助熔劑**：如碳酸鈉、硼砂等，降低釉料熔點(diǎn)，促進(jìn)流動(dòng)。

-**著色劑**：如氧化鐵（紅）、氧化鉻（綠）、氧化鈷（藍(lán)）等金屬氧化物，提供不同顏色。

-**乳濁劑**：如二氧化鈦（TiO?），增加釉面光澤和遮蓋力。

(2)**釉料制備**：

-**原料稱量**：按照配方精確稱量各種原料。

-**球磨/研缽研磨**：將所有原料混合后，在球磨機(jī)或研缽中充分研磨，直至釉料粒度達(dá)到要求（通常要求細(xì)度小于0.08毫米，即200目篩余<0.5%），確保釉料均勻、細(xì)膩。

-**添加溶劑**：根據(jù)釉料的粘度和所需涂覆方式，加入適量溶劑（如蒸餾水、乙醇或?qū)Ｓ萌軇?。溶劑的加入量需精確控制，影響釉料的流動(dòng)性、干燥速度和最終釉層厚度。

-**攪拌均勻**：使用攪拌器對(duì)釉料進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，確保釉料各成分混合均勻，無沉淀。

(3)**釉料質(zhì)量檢查**：檢查釉料的粘度、細(xì)度、比重及流動(dòng)性，確保符合工藝要求。

**2.涂覆方法**

(1)**噴涂法（SprayCoating）**：

-**設(shè)備**：使用高壓噴槍，通過壓縮空氣將釉料霧化并噴射到基體表面。

-**操作要點(diǎn)**：

-噴槍與基體保持恒定距離（通常150-300毫米）。

-噴涂速度均勻，確保釉料分布一致。

-可采用單面噴涂或雙面噴涂（如滾筒涂釉后對(duì)翻噴涂）。

-濕釉層厚度通過控制噴槍壓力、流量和移動(dòng)速度來調(diào)節(jié)，通常控制在0.1-0.3毫米。

-**優(yōu)點(diǎn)**：效率高，適用于大面積或復(fù)雜形狀基體。

-**缺點(diǎn)**：可能產(chǎn)生漆霧污染，對(duì)環(huán)境有要求，需良好通風(fēng)。

(2)**浸涂法（DippingCoating）**：

-**設(shè)備**：使用帶傾斜或回轉(zhuǎn)功能的浸涂槽，槽內(nèi)盛有釉料漿。

-**操作要點(diǎn)**：

-將基體垂直浸入釉料中一定深度，停留時(shí)間根據(jù)釉料粘度和所需厚度調(diào)整（通常1-10秒）。

-緩慢垂直提出，避免釉料滴落過多。

-可配合槽體傾斜或基體旋轉(zhuǎn)，使釉料分布更均勻。

-適用于形狀相對(duì)簡(jiǎn)單、批量大的基體。

-**優(yōu)點(diǎn)**：操作簡(jiǎn)單，效率高，無污染。

-**缺點(diǎn)**：對(duì)于復(fù)雜凹凸形狀的基體，釉料分布可能不均。

(3)**刷涂法（BrushingCoating）**：

-**設(shè)備**：使用專用毛刷，蘸取釉料進(jìn)行涂覆。

-**操作要點(diǎn)**：

-選擇合適的刷子，確保刷毛均勻、柔軟。

-均勻用力刷涂，確保無漏涂、流釉現(xiàn)象。

-適用于小件、形狀復(fù)雜或局部涂釉的產(chǎn)品。

-**優(yōu)點(diǎn)**：靈活性強(qiáng)，可處理復(fù)雜細(xì)節(jié)。

-**缺點(diǎn)**：效率低，人工依賴性強(qiáng)，涂覆厚度不易控制均勻。

(4)**滾筒涂釉法（Casting/WipingCoating）**：

-**設(shè)備**：使用涂釉機(jī)，將釉料傾倒在基體上，然后通過旋轉(zhuǎn)的滾筒將釉料均勻地滾涂在基體表面。

-**操作要點(diǎn)**：

-釉料粘度需適中，既不能太稀導(dǎo)致流淌，也不能太稠影響均勻性。

-滾筒轉(zhuǎn)速和壓力需調(diào)節(jié)得當(dāng)。

-**優(yōu)點(diǎn)**：適用于圓柱形或類圓柱形產(chǎn)品的連續(xù)批量生產(chǎn)。

-**缺點(diǎn)**：對(duì)產(chǎn)品形狀有一定限制。

**3.預(yù)干燥**

(1)**目的**：去除涂覆在基體表面的釉料中多余的水分或溶劑，防止燒成時(shí)釉料流淌、氣泡產(chǎn)生，并為高溫?zé)勺鰷?zhǔn)備。

(2)**操作方法**：將涂釉后的基體送入預(yù)熱烘箱或紅外干燥隧道，在較低溫度下（通常80-150℃）干燥。

(3)**時(shí)間與溫度**：干燥時(shí)間根據(jù)釉料類型和濕含量決定，通常為10-30分鐘。溫度不宜過高，以免引起釉料過早固化或分解。

(4)**效果檢查**：干燥后，基體表面釉料應(yīng)呈半干或適度固化的狀態(tài)，無粘手現(xiàn)象，表面無明顯光澤。

**（三）燒成**

燒成是搪瓷工藝中能量最高、轉(zhuǎn)變最劇烈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，釉料在此階段從熔融態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閳?jiān)固的陶瓷層。

**1.窯爐準(zhǔn)備**

(1)**窯爐類型**：根據(jù)產(chǎn)品形狀、大小和生產(chǎn)批量選擇合適的窯爐。

-**梭式窯（PusherKiln）**：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于長條形或形狀規(guī)整的大批量產(chǎn)品。

-**輥道窯（RollerKiln）**：連續(xù)式生產(chǎn)，效率高，適用于形狀較簡(jiǎn)單的平面或曲面產(chǎn)品。

-**井式窯（FurnaceKiln）**：適用于形狀復(fù)雜、需整體燒成的產(chǎn)品。

(2)**窯爐狀態(tài)檢查**：

-確保窯爐密封良好，避免冷空氣進(jìn)入影響溫度均勻性。

-檢查加熱元件、測(cè)溫裝置（熱電偶、溫度傳感器）是否完好、校準(zhǔn)準(zhǔn)確。

-清理窯爐內(nèi)襯，確保無殘留物或易燃物。

**2.燒成步驟（典型高溫?zé)桑?*

(1)**預(yù)熱段（PreheatingZone）**：

-**目的**：逐步升高基體和釉料的溫度，驅(qū)除殘余水分、溶劑和有機(jī)物，避免急熱導(dǎo)致釉面開裂或變形。

-**溫度范圍**：通常從室溫升至600-800℃，升溫速率控制在50-100℃/分鐘。

-**保溫時(shí)間**：保溫30-60分鐘，確保內(nèi)部水分充分去除。

(2)**燒成段（FiringZone）**：

-**目的**：在最高溫度下，使釉料熔融、流動(dòng)并均勻覆蓋在基體表面，與基體發(fā)生一定程度的反應(yīng)，形成牢固的陶瓷結(jié)合層。

-**溫度范圍**：根據(jù)釉料配方和基體材料確定，搪瓷燒成溫度通常在800-1250℃之間。例如，鋼搪瓷一般采用1000-1150℃。

-**升溫速率**：從預(yù)熱段末端至最高溫度的升溫速率需嚴(yán)格控制，通常為50-150℃/分鐘，避免因熱應(yīng)力導(dǎo)致基體或釉層開裂。

-**保溫時(shí)間**：在最高溫度下保溫，時(shí)間根據(jù)釉料熔融特性、厚度和產(chǎn)品大小確定，通常為30分鐘至數(shù)小時(shí)。保溫時(shí)間不足，釉層不致密；時(shí)間過長，可能導(dǎo)致釉層過度玻璃化或析晶。

(3)**冷卻段（CoolingZone）**：

-**目的**：使高溫?zé)傻奶麓杉徛禍?，降低?nèi)部熱應(yīng)力，防止釉面或基體因急冷而開裂、變形。

-**降溫速率**：冷卻過程通常分為兩階段：

-**快冷階段**：從最高溫度降至500-700℃，可適當(dāng)加快冷卻速率（如100-200℃/分鐘）。

-**慢冷階段**：從500-700℃降至室溫，必須緩慢冷卻，降溫速率通?？刂圃?0-50℃/分鐘，甚至更低。

-**冷卻方式**：自然冷卻或開啟冷卻風(fēng)扇輔助冷卻。對(duì)于要求嚴(yán)格的部件，需精確控制冷卻曲線。

**3.質(zhì)量檢查**

(1)**外觀檢查**：

-**表面質(zhì)量**：檢查釉面是否光滑、平整、無氣泡、針孔、裂紋、脫釉、流釉、色差等缺陷。

-**光澤度**：使用光澤度計(jì)測(cè)量釉面光澤度，確保符合標(biāo)準(zhǔn)。

-**顏色**：目視檢查釉面顏色是否均勻、準(zhǔn)確，與設(shè)計(jì)顏色一致。

(2)**物理性能測(cè)試**：

-**耐腐蝕性**：將樣品浸泡在特定濃度的酸性或堿性溶液中一定時(shí)間（如24小時(shí)、48小時(shí)），觀察是否有腐蝕現(xiàn)象，如鼓泡、溶解等。

-**耐磨性**：使用耐磨試驗(yàn)機(jī)（如布氏耐磨試驗(yàn)機(jī)）進(jìn)行測(cè)試，評(píng)估釉面抵抗磨損的能力。

(3)**機(jī)械強(qiáng)度測(cè)試**：

-**硬度測(cè)試**：使用顯微硬度計(jì)或莫氏硬度計(jì)測(cè)量釉面硬度，確保達(dá)到設(shè)計(jì)要求（通常莫氏硬度為5-6）。

-**附著力測(cè)試**：采用劃格法（如ASTMD3359標(biāo)準(zhǔn)）或拉開法測(cè)試釉層與基體的結(jié)合強(qiáng)度，確保無剝落、起泡現(xiàn)象。

(4)**尺寸檢查**：對(duì)于有尺寸精度要求的產(chǎn)品，需使用卡尺、千分尺等量具測(cè)量關(guān)鍵尺寸，確保在公差范圍內(nèi)。

**三、注意事項(xiàng)**

（一）前處理階段

1.酸洗時(shí)必須精確控制時(shí)間和溫度，避免基體過度腐蝕。使用合適的緩蝕劑，并做好個(gè)人防護(hù)（穿戴耐酸手套、護(hù)目鏡、防護(hù)服）。

2.水洗必須徹底，殘留酸液或水分會(huì)導(dǎo)致涂釉后出現(xiàn)缺陷（如針孔、起泡）。

3.干燥必須充分，任何水分殘留都可能影響釉料的后續(xù)熔融和結(jié)合。

（二）涂釉階段

1.釉料配比和粘度是影響涂覆質(zhì)量的關(guān)鍵，必須嚴(yán)格按照配方制備，并適時(shí)檢測(cè)。

2.涂覆厚度必須均勻，可通過調(diào)整噴涂壓力、浸涂時(shí)間、刷涂速度或滾筒參數(shù)來控制。不均勻的釉層會(huì)導(dǎo)致燒成后缺陷或性能差異。

3.預(yù)干燥溫度和時(shí)間需適宜，過高或過低都會(huì)影響后續(xù)燒成效果。

（三）燒成階段

1.窯爐溫度曲線（升溫速率、最高溫度、保溫時(shí)間、冷卻速率）是影響搪瓷質(zhì)量的核心參數(shù)，必須根據(jù)釉料和基體特性精確設(shè)定并嚴(yán)格執(zhí)行。

2.窯爐溫度均勻性至關(guān)重要，不均勻的溫度會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品釉面顏色、厚度、質(zhì)量不一致。需定期校準(zhǔn)熱電偶，優(yōu)化加熱元件布局。

3.冷卻過程不容忽視，急冷是造成釉裂的主要原因之一。必須確保冷卻段有足夠的保溫時(shí)間和合適的冷卻介質(zhì)。

**四、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)**

搪瓷產(chǎn)品的最終質(zhì)量需滿足一系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)通常由制造商內(nèi)部規(guī)定或依據(jù)行業(yè)規(guī)范。關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)包括：

1.**外觀質(zhì)量**：

-釉面光滑平整，無肉眼可見的氣泡、裂紋、針孔、脫釉、流釉、波紋、色差等缺陷。

-光澤度符合要求（如生活用搪瓷光澤度在60-90度范圍內(nèi)）。

-顏色均勻，與標(biāo)準(zhǔn)色板一致。

2.**物理性能**：

-**耐腐蝕性**：在規(guī)定濃度的酸、堿溶液中浸泡規(guī)定時(shí)間后，無明顯的腐蝕現(xiàn)象（如鼓泡、溶解、失重超過允許值）。

-**耐磨性**：達(dá)到規(guī)定的磨耗量指標(biāo)（如每100轉(zhuǎn)磨損量小于0.01毫米）。

3.**機(jī)械強(qiáng)度**：

-**硬度**：釉面硬度達(dá)到莫氏硬度5-6級(jí)。

-**附著力**：劃格試驗(yàn)無釉料剝落，拉開試驗(yàn)附著力值大于規(guī)定數(shù)值（如5kg/cm2）。

4.**尺寸精度**：產(chǎn)品關(guān)鍵尺寸在規(guī)定的公差范圍內(nèi)。

5.**安全性**：對(duì)于接觸食品或人體的搪瓷產(chǎn)品，釉料中重金屬（如鉛、鎘）溶出量必須符合相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)（如食品接觸材料法規(guī)要求）。

一、搪瓷加工工藝概述

搪瓷加工工藝是將無機(jī)釉料涂覆在金屬基體表面，經(jīng)過高溫?zé)?，形成一層光滑、致密、耐腐蝕的陶瓷涂層。該工藝廣泛應(yīng)用于工業(yè)和日常生活中，如廚具、化工設(shè)備、醫(yī)療器械等。本細(xì)則詳細(xì)介紹了搪瓷加工的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括前處理、涂釉、燒成等，旨在為相關(guān)技術(shù)人員提供參考。

二、搪瓷加工工藝流程

搪瓷加工工藝主要包括以下步驟：

（一）前處理

1.金屬基體準(zhǔn)備

-選擇合適的金屬基體，如低碳鋼、不銹鋼等。

-確?；w表面無油污、銹蝕等雜質(zhì)。

2.磨光與拋光

-使用砂紙或拋光機(jī)對(duì)基體表面進(jìn)行磨光，去除毛刺和氧化層。

-拋光至表面光滑，無明顯劃痕。

3.酸洗

-將基體浸泡在混合酸溶液中（如鹽酸、硫酸等），去除表面氧化膜。

-酸洗時(shí)間控制在5-10分鐘，避免過度腐蝕。

-清水沖洗，去除殘留酸液。

4.水洗與干燥

-使用高壓水槍沖洗基體表面，確保無酸液殘留。

-烘干或自然晾干，避免水分殘留影響后續(xù)工序。

（二）涂釉

1.釉料準(zhǔn)備

-選擇合適的搪瓷釉料，如長石、石英、硅酸等。

-按比例混合釉料，加入適量的溶劑（如乙醇、水等），攪拌均勻。

2.涂覆方法

-噴涂：使用噴槍將釉料均勻噴涂在基體表面，噴涂厚度控制在0.1-0.3毫米。

-浸涂：將基體浸入釉料中，停留時(shí)間根據(jù)釉料粘度調(diào)整，通常為1-3分鐘。

-刷涂：使用專用刷子將釉料均勻刷在基體表面，確保無遺漏。

3.預(yù)干燥

-將涂釉后的基體在80-120℃的溫度下預(yù)熱10-20分鐘，去除表面多余水分。

（三）燒成

1.窯爐準(zhǔn)備

-使用高溫窯爐（如梭式窯、輥道窯等），溫度控制在900-1200℃。

-窯爐內(nèi)壁需清潔，避免污染釉面。

2.燒成步驟

-預(yù)熱：以100℃/分鐘的升溫速率升至800℃，保溫30分鐘。

-燒結(jié)：以50℃/分鐘的升溫速率升至目標(biāo)溫度，保溫1-2小時(shí)。

-冷卻：關(guān)閉窯爐電源，自然冷卻或強(qiáng)制冷卻，避免急冷導(dǎo)致釉面開裂。

3.質(zhì)量檢查

-檢查釉面是否光滑、致密，無氣泡、裂紋等缺陷。

-使用硬度計(jì)測(cè)試釉面硬度，通常在莫氏硬度5-6之間。

三、注意事項(xiàng)

（一）前處理階段

1.酸洗時(shí)間不宜過長，避免基體過度腐蝕。

2.水洗后必須徹底干燥，防止水分殘留影響涂釉效果。

（二）涂釉階段

1.釉料配比需精確，粘度不當(dāng)會(huì)影響涂覆均勻性。

2.涂釉厚度需均勻，避免厚薄不均導(dǎo)致燒成后釉面缺陷。

（三）燒成階段

1.升溫速率需控制，過快易導(dǎo)致釉面開裂。

2.冷卻過程需緩慢，防止熱應(yīng)力導(dǎo)致釉面脫落。

四、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

1.釉面外觀

-光滑、平整，無劃痕、氣泡、裂紋等缺陷。

-顏色均勻，與設(shè)計(jì)要求一致。

2.物理性能

-耐腐蝕性：浸泡在酸性溶液中24小時(shí)，無明顯的腐蝕現(xiàn)象。

-耐磨性：使用磨損測(cè)試儀測(cè)試，磨損量不超過0.01毫米。

3.機(jī)械強(qiáng)度

-硬度：莫氏硬度5-6。

-附著力：劃格試驗(yàn)，無釉料脫落。

**一、搪瓷加工工藝概述**

搪瓷加工工藝，又稱琺瑯工藝，是一種將無機(jī)玻璃質(zhì)釉料高溫熔融涂覆于金屬基體表面，經(jīng)過特定溫度燒成，形成穩(wěn)定、光滑、致密且具有優(yōu)異耐腐蝕性、耐磨性和裝飾性的陶瓷涂層的先進(jìn)制造技術(shù)。該涂層兼具金屬的強(qiáng)度和陶瓷的穩(wěn)定性、耐化學(xué)性。搪瓷產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于日常生活（如廚具、衛(wèi)生潔具）、工業(yè)領(lǐng)域（如化工容器、管道、閥門、熱交換器）以及建筑裝飾等多個(gè)方面。其表面光滑易潔、色澤豐富、經(jīng)久耐用等特點(diǎn)，使其成為理想的選擇。本細(xì)則旨在系統(tǒng)闡述搪瓷加工的完整工藝流程、關(guān)鍵控制點(diǎn)及質(zhì)量要求，為從事搪瓷生產(chǎn)的技術(shù)人員提供詳細(xì)的技術(shù)指導(dǎo)和實(shí)踐參考。

**二、搪瓷加工工藝流程**

搪瓷加工是一個(gè)精密且連續(xù)的過程，涉及多個(gè)工序的嚴(yán)格控制和協(xié)同操作。以下是詳細(xì)的工藝流程：

**（一）前處理**

前處理是確保搪瓷層與金屬基體結(jié)合牢固、表面狀態(tài)良好的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。不良的前處理將直接影響后續(xù)涂釉和燒成的質(zhì)量。

**1.金屬基體準(zhǔn)備**

(1)**基體選擇**：根據(jù)最終產(chǎn)品用途選擇合適的金屬基體。常用材料包括：

-**低碳鋼**：成本較低，強(qiáng)度適中，適用于一般生活用搪瓷制品。

-**不銹鋼**：耐腐蝕性強(qiáng)，適用于化工設(shè)備和要求較高的廚具。

-**鑄鐵**：結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，常用于重型設(shè)備搪瓷。

-**鋁/鋁合金**：重量輕，適用于特定裝飾性或輕工業(yè)產(chǎn)品。

(2)**基體狀態(tài)要求**：基體表面必須清潔，無油污、銹蝕、氧化皮、劃痕及其他附著物，確保金屬基體具有良好的表面活性，為后續(xù)涂釉提供良好附著基礎(chǔ)。

**2.磨光與拋光**

(1)**目的**：去除金屬基體表面的毛刺、不平整處、鑄造缺陷或機(jī)加工留下的細(xì)微刀痕，使表面達(dá)到一定的光潔度，為后續(xù)酸洗和涂釉創(chuàng)造條件。

(2)**操作方法**：

-**粗磨**：使用較粗的砂紙（如#240-#320目）或砂輪機(jī)，去除較大的凸起和毛刺。

-**精磨**：使用較細(xì)的砂紙（如#400-#600目）或拋光機(jī)配合研磨膏，進(jìn)一步細(xì)化表面，提高光潔度。

-**拋光**：對(duì)于要求高光澤度的產(chǎn)品，使用拋光膏和拋光布/拋光輪進(jìn)行最終拋光，直至表面無明顯劃痕，呈現(xiàn)鏡面或亞光效果。

(3)**注意事項(xiàng)**：磨光/拋光過程中應(yīng)避免產(chǎn)生新的尖銳劃痕，保持動(dòng)作平穩(wěn)，確保整個(gè)基體表面處理均勻。

**3.酸洗**

(1)**目的**：利用酸溶液去除金屬基體表面的氧化膜（如鐵銹、加工殘留物）和雜質(zhì)，暴露出新鮮、潔凈的金屬表面，增強(qiáng)后續(xù)涂釉的附著力。

(2)**酸洗液配置**：

-**常用酸種**：鹽酸（HCl）、硫酸（H?SO?）、硝酸（HNO?）或其混合物。

-**濃度范圍**：根據(jù)基體材質(zhì)和酸洗要求，酸濃度通?？刂圃?0%-50%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）之間。例如，對(duì)低碳鋼，常用20%-30%的鹽酸溶液。

-**添加劑**：可加入少量緩蝕劑（如緩蝕鹽）以控制酸洗速度，防止基體過度腐蝕。

(3)**酸洗操作**：

-**方式**：可采用浸泡、噴淋或刷洗等方式。浸泡適用于大型或形狀復(fù)雜的基體；噴淋適用于形狀規(guī)整、大批量的基體。

-**時(shí)間控制**：酸洗時(shí)間需精確控制，通常為3-15分鐘。時(shí)間過短，酸洗不徹底；時(shí)間過長，則可能導(dǎo)致基體過度腐蝕、減薄或產(chǎn)生麻點(diǎn)。需根據(jù)實(shí)際效果通過試驗(yàn)確定最佳時(shí)間。

-**溫度控制**：常溫酸洗即可，但適當(dāng)提高溫度（如40-60℃）可加快酸洗速度，需配合縮短酸洗時(shí)間。

(4)**清洗與中和**：

-**水洗**：酸洗后，必須立即用大量流動(dòng)清水徹底沖洗，去除表面殘留的酸液和反應(yīng)產(chǎn)物。

-**中和**：為防止殘留酸液繼續(xù)腐蝕基體或在后續(xù)工序中造成問題，需用堿性溶液（如碳酸鈉Na?CO?或氨水NH?·H?O溶液）進(jìn)行中和處理，然后用清水再次沖洗干凈。

**4.水洗與干燥**

(1)**最終水洗**：采用高壓水槍或超聲波清洗機(jī)進(jìn)行最終清洗，確?；w表面無任何油污、酸液、鹽分殘留。水洗水溫不宜過高，避免溶解油脂。

(2)**干燥**：

-**烘箱干燥**：將基體放入烘箱中，在80-120℃的溫度下干燥15-30分鐘，確保表面完全去除水分。

-**熱風(fēng)槍吹干**：對(duì)于小件或形狀特殊的產(chǎn)品，可用熱風(fēng)槍快速吹干。

-**自然晾干**：不推薦，尤其對(duì)于大批量生產(chǎn)，效率低且可能因環(huán)境濕度過高導(dǎo)致二次污染或干燥不均。

(3)**干燥后狀態(tài)**：基體表面應(yīng)無水漬，處于潔凈、干燥狀態(tài)，方可進(jìn)入下一道涂釉工序。

**（二）涂釉**

涂釉環(huán)節(jié)決定了搪瓷產(chǎn)品的表面性能和外觀，是整個(gè)工藝的核心之一。

**1.釉料準(zhǔn)備**

(1)**釉料組成**：搪瓷釉料主要由以下成分按比例配制：

-**基礎(chǔ)原料**：長石（提供玻璃網(wǎng)絡(luò)）、石英（增加機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性）、硅酸（調(diào)整熔融性和粘度）。

-**助熔劑**：如碳酸鈉、硼砂等，降低釉料熔點(diǎn)，促進(jìn)流動(dòng)。

-**著色劑**：如氧化鐵（紅）、氧化鉻（綠）、氧化鈷（藍(lán)）等金屬氧化物，提供不同顏色。

-**乳濁劑**：如二氧化鈦（TiO?），增加釉面光澤和遮蓋力。

(2)**釉料制備**：

-**原料稱量**：按照配方精確稱量各種原料。

-**球磨/研缽研磨**：將所有原料混合后，在球磨機(jī)或研缽中充分研磨，直至釉料粒度達(dá)到要求（通常要求細(xì)度小于0.08毫米，即200目篩余<0.5%），確保釉料均勻、細(xì)膩。

-**添加溶劑**：根據(jù)釉料的粘度和所需涂覆方式，加入適量溶劑（如蒸餾水、乙醇或?qū)Ｓ萌軇?。溶劑的加入量需精確控制，影響釉料的流動(dòng)性、干燥速度和最終釉層厚度。

-**攪拌均勻**：使用攪拌器對(duì)釉料進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，確保釉料各成分混合均勻，無沉淀。

(3)**釉料質(zhì)量檢查**：檢查釉料的粘度、細(xì)度、比重及流動(dòng)性，確保符合工藝要求。

**2.涂覆方法**

(1)**噴涂法（SprayCoating）**：

-**設(shè)備**：使用高壓噴槍，通過壓縮空氣將釉料霧化并噴射到基體表面。

-**操作要點(diǎn)**：

-噴槍與基體保持恒定距離（通常150-300毫米）。

-噴涂速度均勻，確保釉料分布一致。

-可采用單面噴涂或雙面噴涂（如滾筒涂釉后對(duì)翻噴涂）。

-濕釉層厚度通過控制噴槍壓力、流量和移動(dòng)速度來調(diào)節(jié)，通?？刂圃?.1-0.3毫米。

-**優(yōu)點(diǎn)**：效率高，適用于大面積或復(fù)雜形狀基體。

-**缺點(diǎn)**：可能產(chǎn)生漆霧污染，對(duì)環(huán)境有要求，需良好通風(fēng)。

(2)**浸涂法（DippingCoating）**：

-**設(shè)備**：使用帶傾斜或回轉(zhuǎn)功能的浸涂槽，槽內(nèi)盛有釉料漿。

-**操作要點(diǎn)**：

-將基體垂直浸入釉料中一定深度，停留時(shí)間根據(jù)釉料粘度和所需厚度調(diào)整（通常1-10秒）。

-緩慢垂直提出，避免釉料滴落過多。

-可配合槽體傾斜或基體旋轉(zhuǎn)，使釉料分布更均勻。

-適用于形狀相對(duì)簡(jiǎn)單、批量大的基體。

-**優(yōu)點(diǎn)**：操作簡(jiǎn)單，效率高，無污染。

-**缺點(diǎn)**：對(duì)于復(fù)雜凹凸形狀的基體，釉料分布可能不均。

(3)**刷涂法（BrushingCoating）**：

-**設(shè)備**：使用專用毛刷，蘸取釉料進(jìn)行涂覆。

-**操作要點(diǎn)**：

-選擇合適的刷子，確保刷毛均勻、柔軟。

-均勻用力刷涂，確保無漏涂、流釉現(xiàn)象。

-適用于小件、形狀復(fù)雜或局部涂釉的產(chǎn)品。

-**優(yōu)點(diǎn)**：靈活性強(qiáng)，可處理復(fù)雜細(xì)節(jié)。

-**缺點(diǎn)**：效率低，人工依賴性強(qiáng)，涂覆厚度不易控制均勻。

(4)**滾筒涂釉法（Casting/WipingCoating）**：

-**設(shè)備**：使用涂釉機(jī)，將釉料傾倒在基體上，然后通過旋轉(zhuǎn)的滾筒將釉料均勻地滾涂在基體表面。

-**操作要點(diǎn)**：

-釉料粘度需適中，既不能太稀導(dǎo)致流淌，也不能太稠影響均勻性。

-滾筒轉(zhuǎn)速和壓力需調(diào)節(jié)得當(dāng)。

-**優(yōu)點(diǎn)**：適用于圓柱形或類圓柱形產(chǎn)品的連續(xù)批量生產(chǎn)。

-**缺點(diǎn)**：對(duì)產(chǎn)品形狀有一定限制。

**3.預(yù)干燥**

(1)**目的**：去除涂覆在基體表面的釉料中多余的水分或溶劑，防止燒成時(shí)釉料流淌、氣泡產(chǎn)生，并為高溫?zé)勺鰷?zhǔn)備。

(2)**操作方法**：將涂釉后的基體送入預(yù)熱烘箱或紅外干燥隧道，在較低溫度下（通常80-150℃）干燥。

(3)**時(shí)間與溫度**：干燥時(shí)間根據(jù)釉料類型和濕含量決定，通常為10-30分鐘。溫度不宜過高，以免引起釉料過早固化或分解。

(4)**效果檢查**：干燥后，基體表面釉料應(yīng)呈半干或適度固化的狀態(tài)，無粘手現(xiàn)象，表面無明顯光澤。

**（三）燒成**

燒成是搪瓷工藝中能量最高、轉(zhuǎn)變最劇烈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，釉料在此階段從熔融態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閳?jiān)固的陶瓷層。

**1.窯爐準(zhǔn)備**

(1)**窯爐類型**：根據(jù)產(chǎn)品形狀、大小和生產(chǎn)批量選擇合適的窯爐。

-**梭式窯（PusherKiln）**：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于長條形或形狀規(guī)整的大批量產(chǎn)品。

-**輥道窯（RollerKiln）**：連續(xù)式生產(chǎn)，效率高，適用于形狀較簡(jiǎn)單的平面或曲面產(chǎn)品。

-**井式窯（FurnaceKiln）**：適用于形狀復(fù)雜、需整體燒成的產(chǎn)品。

(2)**窯爐狀態(tài)檢查**：

-確保窯爐密封良好，避免冷空氣進(jìn)入影響溫度均勻性。

-檢查加熱元件、測(cè)溫裝置（熱電偶、溫度傳感器）是否完好、校準(zhǔn)準(zhǔn)確。

-清理窯爐內(nèi)襯，確保無殘留物或易燃物。

**2.燒成步驟（典型高溫?zé)桑?*

(1)**預(yù)熱段（PreheatingZone）**：

-**目的**：逐步升高基體和釉料的溫度，驅(qū)除殘余水分、溶劑和有機(jī)物，避免急熱導(dǎo)致釉面開裂或變形。

-**溫度范圍**：通常從室溫升至600-800℃，升溫速率控制在50-100℃/分鐘。

-**保溫時(shí)間**：保溫30-60分鐘，確保內(nèi)部水分充分去除。

(2)**燒成段（FiringZone）**：

-**目的**：在最高溫度下，使釉料熔融、流動(dòng)并均勻覆蓋在基體表面，與基體發(fā)生一定程度的反應(yīng)，形成牢固的陶瓷結(jié)合層。

-**溫度范圍**：根據(jù)釉料配方和基體材料確定，搪瓷燒成溫度通常在800-1250℃之間。例如，鋼搪瓷一般采用1000-1150℃。

-**升溫速率**：從預(yù)熱段末端至最高溫度的升溫速率需嚴(yán)格控制，通常為50-150℃/分鐘，避免因熱應(yīng)力導(dǎo)致基體或釉層開裂。

-**保溫時(shí)間**：在最高溫度下保溫，時(shí)間根據(jù)釉料熔融特性、厚度和產(chǎn)品大小確定，通常為30分鐘至數(shù)小時(shí)。保溫時(shí)間不足，釉層不致密；時(shí)間過長，可能導(dǎo)致釉層過度玻璃化或析晶。

(3)**冷卻段（CoolingZone）**：

-**目的**：使高溫?zé)傻奶麓杉徛禍?，降低?nèi)部熱應(yīng)力，防止釉面或基體因急冷而開裂、變形。

-**降溫速率**：冷卻過程通常分為兩階段：

-**快冷階段**：從最高溫度降至500-700℃，可適當(dāng)加快冷卻速率（如100-200℃/分鐘）。

-**慢冷階段**：從500-700℃降至室溫，必須緩慢冷卻，降溫速率通?？刂圃?/p>