مترجم: حبیب الله علیخانی
منبع:راسخون




 

چینی آلات بهداشتی

مراحل اصلی فرایند تولید چینی آلات بهداشتی شامل ذخیره سازی مواد اولیه، آماده سازی آنها، شکل دهی، خشک کردن، لعاب زنی، پخت و عملیات های ثانویه می باشد. شکل 1 شماتیکی از فرایند تولید این سرامیک ها آورده شده است.

مواد اولیه

مواد اولیه ی مورد استفاده در این فرایند، عبارتست از کائولن، رس، کوارتز، فلدسپار، کلسیم کربنات. یک بچ نمونه وار دارای 40 تا 50 %‌ کائولن و سایر مواد رسی، 20 تا 30 % فلدسپار و 0 تا 3 % کلسیم کربنات می باشد. کائولن در توده هایی ذخیره سازی می شود و میزان رطوبت آن در حدود 15 % می باشد. مواد سخت مانند کوارتز و فلدسپار آسیاب کاری شده و اندازه دانه ی آنها ریز می شود. این مواد دارای درصد آبی کمتر از 1 % می باشند. مواد اولیه در سیلوها و جعبه هایی ذخیره سازی می شوند تا از اثرات اتمسفر بر روی آنها جلوگیری شود.

آماده سازی مواد اولیه

آماده سازی مواد اولیه برای تولید چینی آلات بهداشتی، عمدتا به صورت فرایندی تر انجام می شود. کائولن و رس های دیگر مورد استفاده، در داخل خردکن های غلطکی و یا واحدهای مشابه، باز می شوند. بعد از این مرحله، با استفاده از فرایند سایش، مواد به اندازه ذراتی کمتر از 5 میلی متر کاهش می یابند. با استفاده از الک ها، مواد درشت دانه از این سوسپانسیون ها خارج می شوند. درصدهای معین از مواد،‌ با استفاده از توزین با هم مخلوط می شوند و الکترولیت نیز به این مواد افزوده می شود.
این آماده سازی مواد اولیه اغلب در فرایند تولید سرامیک مورد استفاده قرار می گیرد. درصد مواد اولیه بوسیله ی تولید کننده،‌ تعیین می شود.
با ذخیره سازی این مواد اولیه در طی چند ساعت در داخل تانکرهای آرامش، خواص شکل دهی دوغاب اصلاح می گردد. مواد پایدارکننده مانند کربنات سدیم، آب شیشه،‌ پتاس و ... برای کاهش میزان آب مورد نیاز برای تهیه ی دوغاب،‌مورد استفاده قرار می گیرد. مواد لعاب نیز با درصدهای معین توزین می شود و سپس در داخل آسیاب های گلوله ای، سایش داده می شوند. عوامل اتصال دهنده مانند کربوکسی متیل سلولز یا پلی آمین نیز به لعاب افزوده می شود تا استحکام چسبندگی میان ذرات را بعد از سایش، افزایش دهند. با استفاده از آهنربا،‌ آهن های موجود در لعاب و بدنه خارج می شود تا با این کار،‌ از ایجاد رنگ در داخل بدنه و لعاب،‌ جلوگیری شود.

شکل دهی

بیشتر محصولات سرامیکی امروزه در داخل قالب های گچی،‌ تولید می شوند. با استفاده از قالب های پلیمری، می توان استفاده از قالب های گچی را محدود کرد. فرایند ریخته گری معمولا در داخل قالب های گچی،‌ انجام می شود. آب از طریق تخلخل های غالب،‌ خارج می شود و بدنه تشکیل می شود. زمان تشکیل بدنه با اعمال فشار کاهش می یابد. چینی آلات بهداشتی پیچیده با استفاده از فرایند ریخته گری،‌ تولید می شود. محصولات چند تکه ابتدا به صورت مجزا تولید و سپس مونتا‍ژ می شوند.
بدنه های سرامیک های بهداشتی که بوسیله ی ماشین آلات و تحت فشار تولید می شوند، در قالب های پلیمری تولید می شوند. فشار در فرایند که نهایتا تا 3Mpa افزایش می یابد، زمان تشکیل بدنه را کاهش می دهد. در این فرایند سیکل شکل دهی روشویی به 5 تا 8 دقیقه کاهش می یابد. مزیت قالب های پلیمری نسبت به قالب های گچی این است که تمیزکاری آنها ساده تر و عمر مفید بالاتری دارند.

خشک کردن و لعاب زنی

بدنه های خام در دو مرحله خشک می شوند. بعد از خشک کردن اولیه ی بدنه، رطوبت به کمتر از 1 % می رسد. فرایند خشک کردن در خشک کن های تونلی و محفظه ای انجام می شود. خشک کن های میکروویو به صورت تونلی ساخته می شوند و همچنین برای خشک کردن اولیه ی این بدنه ها نیز مورد استفاده قرار می گیرند. جدول 1 مثال هایی از داده هی عملیاتی خشک کن های متناوب را نشان می دهد.
بعد از خشک کردن اولیه ی بدنه، سطح نمونه ها تمیز سازی می شود تا از وجود ذرات خارجی بر روی سطح آنها جلوگیری شود. بعد از آن،‌ لعاب با استفاده از اسپری کردن بر روی بدنه، اعمال می شود. این کار می تواند با استفاده از ربات و یا دستی انجام شود. ضخامت لعاب اعمال شده بر روی این بدنه ها،‌ بین 0.3 تا 0.5 است. این ضخامت به رنگ بدنه و میزان اپک کنندگی لعاب، بستگی دارد. اسپری کردن در یک میدات الکتریکی،‌ کیفیت لعاب را ماکزییمم می کند.

پخت

چینی آلات بهداشتی در کوره های تونلی و کوره های با بستر غلطکی در دمایی بین 1250 تا 1290 درجه ی سانتیگراد،‌ پخت می شوند. این عملیات در اتمسفر اکسیدی انجام می شود. تولید در مقیاس کوچک می تواند در کوره های متناوب نیز انجام شود. گستره ی داده های عملیاتی در تولید چینی آلات بهداشتی در جدول 2 و 3 نشان داده شده است.
َدر فرایند تولید چینی آلات بهداشتی، گاز طبیعی و LPG به عنوان سوخت اصلی در کوره های مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. سوخت هایی مانند نفت گاز و نفت گاز سنگین به ندرت در این بخش مورد استفاده قرار می گیرد. در فرایند پخت، بدنه های شکسته و ضایعات دیرگداز ایجاد می شود. ضایعات دیرگداز از شکسته شدن بدنه ی کوره ها ایجاد می شود. برخی اوقات نیز نشیمنگاه های دیرگداز که برای قرارگیری بدنه مورد استفاده قرار می گیرد،‌ نیز می شکنند.

عملیات های ثانویه

بعد از طبقه بندی، بخش هایی که بر روی زمین قرار می گیرند، تحت سایش و پولیش قرار می گیرند. در موارد خاص، اتصالات خاصی به روشویی ها افزوده می شود و در نهایت،‌ بسته بندی انجام می شود.
نمودار فرایند تولید چینی آلات بهداشتی در شکل 2 نشان داده شده است.

سرامیک های فنی

سرامیک های فنی نه تنها بر پایه ی مواد رسی،‌ بلکه بر پایه ی مواد مصنوعی،‌ نیز تولید می شود. مشابه با سایر بخش های صنعت سرامیک، مواد اولیه در کوره پخت می شوند. این کوره ها با استفاده از گاز طبیعی گرم می شوند. البته علاوه بر گاز طبیعی، از انرژی الکتریکی نیز برای گرمایش کوره استفاده می شود.
به دلیل تنوع موجود در فرایندهای تولید سرامیک های فنی، نمی توان یک رویه ی کلی برای تولید این نوع از سرامیک ها تدوین نمود. ولی می توان مثال هایی از این فرایندهای تولید، را مورد بررسی قرار داد.
شکل 3 شماتیکی از فرایند تولید عایق های الکتریکی را نشان می دهد.
شکل 4 شماتیکی از فرایند تولید کاتالیست های سرامیکی را نشان می دهد.

مواد اولیه

سرامیک های فنی که تنها بخش کوچکی از مواد رسی و غیر رسی را تشکیل می دهند، شامل اکسید، کاربید، نیترید و بورید عناصری مانند آلومینیوم، مینیزیم، منگنز، نیکل، سیلیسیم، تیتانیوم، تنگستن، زیرکونیوم و سایر یون های فلزی می باشند. مثال های نمونه وار از این سرامیک ها عبارتند از آلومینا، اکسید منیزیم، سیلسیم کاربید، تیتانیوم نیترید و تنگستن بورید می باشند.
به هر حال، رس های پلاستیک (مانند کائولن)،‌ فلدسپار و کوارتز می تواند به عنوان مواد اولیه در تولید سرامیک های فنی مورد استفاده قرار گیرد.
علاوه بر این مواد، افزودنی های دیگر مانند کمک ذوب ها، پلاستیسایزرها و بایندرها مورد استفاده قرار می گیرند.

آماده سازی مواد اولیه

چندین روش برای تولید مواد اولیه وجود دارد:
1) تولیدکنندگان سرامیک های فنی نیازمند هستند تا مواد اولیه ی مورد نیاز را به کارخانه ی خود ببرند. آماده سازی ویژه که برای فرایند شکل دهی این مواد ضروری است،‌ عبارتند از:
• گرانول سازی (برای پرس کردن)
• آماده سازی مواد پلاستیک (برای فرایند اکستروژن)
• آماده سازی دوغاب (برای ریخته گری)
2) تولید کنندگان سرامیک های فنی نیازمند هستند تا مواد آماده ی پخت نشده را به کارخانه آورده و بعد از آن، فرایندهای مخلوط کردن و شکل دهی آنها را انجام دهند.
سرامیک های فنی اغلب نیازمند این هستند تا تبدیل شیمیایی بر روی آنها انجام شود. این ضروری است تا مواد اولیه تبدیل شیمیایی دهند و خالص سازی شوند. برای برخی مواد سرامیکی فنی، باید به صورت مصنوعی تولید شوند و یک گستره از روش های سنتز برای تولید این مواد وجود دارد. روش های شیمیایی تولید این مواد عبارتند از فرایند سل ژل و ... .
نیاز به استحکام بالا و سطح نهایی صاف،‌ موجب می شود تا پودرهایی با دانه های بسیار ریز مورد استفاده قرار گیرد. بنابراین، یکی از زمینه های روبه رشد در صنعت سرامیک های فنی، تولید پودرهای بسیار ریز، کروی و تک سایز است. باید این مسئله در نظر گرفته شود که تولید مواد کاربیدی و نیتریدی نیز با توجه به رشد و جوانه زنی و واکنش های فاز گازی، انجام شود. به هر حال، بیشتر سرامیک های فنی با استفاده از پودرهای زیر میکرونی دارای گستره ی اندازه ی ذرات وسیع، تولید می شوند.
برخی مواد اولیه کلسینه می شوند و سپس برای تولید سرامیک های فنی مورد استفاده قرار می گیرد.
همچنین فرایند اسپری درایر نیز برای تولید این سرامیک ها مورد استفاده قرار می گیرد. سوسپانسیون های آبی دارای مواد اولیه که از بال میل خارج می شوند، به داخل اسپری درایر وارد می شود و به صورت پودر در می آید. با استفاده از این روش، ذرات پودری مدور تولید می شوند. این نوع از پودرها دارای قابلیت جریان یافتن بالایی است و این خاصیت موجب می شود تا پرشوندگی قالب های پرس با سهولت بیشتری انجام شود.
این مسئله باید مد نظر قرار داد که مواد سنتزی مانند سیلیسیم کاربید،‌ مواد کلسینه شده و همچنین پودر مناسب برای پرس پودر، بوسیله ی تولیدکنندگان خاصی تولید و به بازار عرضه می شود.
به هرحال، نه تنها پرس پودرها،‌ بلکه همچنین خمیرهای مخصوص اکسترودر نیز برای تولید سرامیک های فنی مورد استفاده قرار می گیرند. برای تولید خمیرهای اکسترودری، سوسپانسیون های تولیدی در داخل فیلتر پرس،‌ آبگیری می شوند و میزان رطوبت آن به 20 تا 25 %‌ کاهش می یابد.
یکی دیگر از فرایندهای آماده سازی مواد اولیه، فرایند ریخته گری است. مواد اولیه ی آماده،‌ معمولا با درصد معین مخلوط می شوند و سپس تحت عملیات ریخته گری دوغابی قرار می گیرد.

شکل دهی

روش های شکل دهی قطعات سرامیکی فنی به انواع زیر طبقه بندی می شوند:
1) فرایند پرس پودر (رطوبت میان 0 تا 15 %، ایزواستاتیک، تر و یا خشک)
2) شکل دهی پلاستیک (15 تا 25 %‌ رطوبت،‌ اکستروژن)
3) ریخته گری ( رطوبت بیشتر از 25 %‌،‌ قالب گیری تزریقی، ریخته گری و ریخته گری نواری)

پرس خشک

پرس خشک برای تولید محصولات با دقت ابعادی بالا مورد استفاده قرار می گیرد. گرانول ها در داخل قاب های فولادی پرس می شوند. استفاده از قالب های با قیمت بالا، موجب شده تا تولید در مقیاس بالای این روش، به صرفه باشد.
پرس خشک اقتصادی ترین روش در تولید این سرامیک هاست. این روش هم برای پرس اشکال ساده و هم اشکال پیچیده، مناسب است. در این روش، سوراخ ها در جهت پرس کاری، طراحی می شود. بسته به طراحی ماشین پرس خشک، اجزایی با شکل مشابه با کاشی، قابل تولید می باشد. در این روش، دیسک ها و صفحاتی با ضخامتی در گستره ی 0.8 تا 1.0 میلی متر،‌ قابل تولید می باشد.

پرس ایزواستاتیک

پرس ایزواستاتیک برای تولید بخش های بزرگ و پتوهای به هم فشرده، مناسب است. این بخش ها را می توان به آسانی ماشین کاری کرد. سرامیک های با کیفیت بالا نیاز دارند تا یکنواختی مناسبی در پودر پرس شده، وجود داشته باشد. این فرایند را می توان با اعمال فشاردر تمام سطوح انجام داد. در پرس ایزواستاتیک، قالب های رابری یا پلی یوریتانی از ذرات سرامیکی پر می شوند و در داخل محفظه قرار داده می شوند که این محفظه پر از مایع است. یک فشار ایزواستاتیک زیاد سپس به پودر اعمال می شود و بدین صورت، فرایند شکل دهی انجام می شود. بعد از این کار،‌ قالب از نمونه جداسازی می شود.
این فرایند شکل دهی برای تولید نمونه های آزمایشی و تعداد اندک از قطعات،‌ مناسب می باشد اما فرایند تولید برخی از اجزا با استفاده از این روش، امروزه به طور کامل اتوماتیک شده است.

پرس تر یا پرس مرطوب

این فرایند، اجازه ی تولید اجزای با هندسه ی پیچیده مانند پیچ ها، حفرات کناری،‌ تورفتگی ها و قوس ها را می دهد. مواد پخت نشده که برای این منظور مورد استفاده قرار می گیرند، معمولا دارای سطح رطوبتی در گستره ی 10 تا 15 % هستند. اعمال فشار به صورت تک محوره موجب می شود تا این قطعات یکنواخت باشند. به هر حال، محدودیت این روش، این است که مواد پرس شده تنها کرنش های فشاری اندکی را دریافت می کنند. این مسئله همچنین بدین معناست که میزان متراکم شوندگی در این روش،‌ محدود است. این میزان از متراکم شوندگی به طور قابل توجهی به میزان رطوبت مواد پخت نشده،‌ بستگی دارد.
تحت برخی شرایط، این ضروی است که قطعات پرس شده،‌ قبل از پخت، خشک شوند. تلورانس متوسط بر اساس استاندارد دین 40680 تعیین می شود.
اکستروژن با استفاده از اکسترودرهای پیستونی یا پرس های فنری- خلئی انجام می شود. در فرایند شکل دهی پلاستیک، برای مثال برای تولید عایق های الکتریکی، خمیر اکسترود شده در اکسترودر شکل می گیرد. شکل حاصله که معمولا به صورت استوانه ای است، به قطعات کوچک برش داده می شود و این قطعات بریده شده با استفاده از فرایندهای خاصی شکل دهی می شوند.
اکستروژن همچنین روشی مناسب در تولید بخش های با تقارن محوری مانند محورهای انتقال و لوله ها می باشد. با استفاده از سری های مخصوص، می توان اشکال پیچیده را با این روش،‌ تولید کرد.

قالب گیری تزریقی

قالب گیری تزریقی اصولا برای تولید اشکال پیچیده،‌ مناسب است. این روش دارای هزینه ی بالایی است و از این رو استفاده از آن محدود می باشد. ظرفیت شکل دهی ماشین های تزریق مورد استفاده در تولید محصولات سرامیکی معمولا از 70 گرم بیشتر نمی شود. عموما بخش های تولید با این روش،‌ باید به گونه ای طراحی شوند که بیش از 12 میلی متر نباشند.

ریخته گری دوغابی

ریخته گری دوغابی یک روش ساده برای تولید نمونه های آزمایشی،‌ بخش های با هندسه ی پیچیده و قطعات نسبتا بزرگ است. این روش می تواند در تولید اشیای دوجداره مورد استفاده قرار گیرد. دوغاب سرامیکی مورد استفاده در این روش باید یک سوسپانسیون پایدار باشد. این دوغاب در داخل حفرات قالب خالی می شود و آب آن بوسیله ی قالب،‌ جذب می شود. جذب آب سوسپانسیون بوسیله قالب موجب می شود تا لایه ای سرامیکی بر روی جداره ی قالب تشکیل شود. این لایه در ریخته گری توپر،‌ گسترش یافته و کل قالب را در بر می گیرد و در روش ریخته گری توخالی، دوغاب ریخته شده در داخل قالب بعد از گذشت زمان معینی،‌ از داخل قالب خارج می شود.

ریخته گری نواری

ریخته گری نواری بدین معناست که دوغاب سرامیکی دارای افزودنی های سرامیکی خاص، به داخل یک ظرف فولادی بدون انتها وارد می شود و با عبور این ظرف از روی یک سطح،‌ یک لایه ی سرامیکی بر روی سطح حاصل می شود. جریان هوای گرم به طور مداوم بر روی لایه ی ایجاد شده در این فرایند اعمال می شود و بدین صورت، این لایه خشک می شود. ریخته گری نواری به طور نمونه وار برای تولید بخش های سرامیکی با ضخامتی در حدود 0.25 تا 1.0 میلی متر مورد استفاده قرار می گیرد. محصول حاصله از این فرایند را می توان در تولید زیرلایه، محفظه سازی،‌ تولید خازن و ترانزفورماتورهای چندگانه مورد استفاده قرار داد.

ماشین کاری

همانگونه که در شکل 5 مشاهده می شود، ماشین کاری بدنه های سرامیکی می تواند به ماشین کاری اولیه ( قبل از پخت) و ماشین کاری سخت ( بعد از پخت) تقسیم بندی شوند.
ماشین کاری خام بر روی قطعات خشک شده انجام می شود در حالی که این محصولات هنوز دارای افزودنی های آلی هستند. این روش برای تولید قطعات منفرد و تعداد نمونه ی کم مناسب است. این روش برای تولید انبوه قطعاتی مورد استفاده قرار می گیرد که نمی توانند با روش های شکل دهی معمولی تولید شوند.
ماشین کاری اولیه نیز بر روی بخش های پیش پخت شده ای،‌ انجام می شود که به دلیل اعمال فرایند پیش پخت، افزودنی های آلی ندارند. استحکام این بخش ها به میزان و نحوه ی انجام فرایند پیش پخت،‌ بستگی دارد. با استفاده از این روش، سرعت سایش نسبتا بالایی حاصل می شود و میزان تخریب ادوات سایشی مورد استفاده بسیار اندک است. این فرایند هم برای تولید نمونه های آزمایشی و هم تولید انبوه مورد استفاده قرار می گیرد.
ماشین کاری سخت بر روی بدنه های پخت شده،‌ انجام می شود. با اعمال این فرایند،‌ ابعاد نهایی قطعه اصلاح می گردد. به دلیل اینکه سختی سرامیک ها بالاست، برای ماشین کاری سخت، نیاز به استفاده از ابزارهای الماسه هستیم.

لعاب زنی، انگوب زنی و فلزی کردن

با اعمال یک لعاب، سطوح صاف و جذاب تر،‌ ایجاد می شود؛ اما از لحاظ فنی، ویژگی های قابل توجهی از محصولات سرامیکی با استفاده از لعاب زنی، بهبود می یابد (برای مثال، رفتار الکتریکی، استحکام مکانیکی، مقاومت در برابر حملات شیمیایی و ...). گستره ی وسیعی از رنگ ها را می توان با استفاده از عوامل رنگ زا در داخل لعاب،‌ ایجاد کرد. برای حصول استحکام مناسب در فرایند لعاب زنی، باید تطابق مناسبی بین ضریب انبساط لعاب و بدنه وجود داشته باشد. وجود عدم تطابق در این ضرایب انبساط موجب ترک دار شدن محصول نهایی می شود.
برخلاف لعاب ها، انگوب ها مواد متخلخلی هستند و دارای فاز شیشه ای نیستند. این مواد عمدتا از اکسیدهای مقاوم در برابر پخت(مانند آلومینا،‌ سیلیس، اکسید منیزیم و اکسید زیرکونیوم)، مخلوطی از این مواد و مینرال های مقاوم در برابر پخت مانند مولایت، اسپینل،‌زیرکونیوم سیلیکات و حتی کائولن هستند. انگوب ها در مهندسی سرامیک به منظور افزایش مقاومت سطح در برابر حملات خوردگی،‌ مورد استفاده قرار می گیرند.
یک لایه ی نازک از لعاب یا انگوب بر روی سطح ماده ی سرامیکی اعمال می شود. این کار با استفاده از غوطه وری، غلطک، اسپری و یا برس زنی، انجام می شود.

فلزی کردن

برخی از تولیدکنندگان سرامیک های فنی سرامیک هایی با سطح فلزی تولید می کنند. اکسید آلومینیوم و نیترید آن به عنوان مواد زیرلایه موجود می باشند. فلزی کردن موجب تسهیل فرایند لحیم کاری و اتصال های الکتریکی می شود. یک لایه از نیکل، به صورت غیر الکترولیتی،‌ بر روی سطح اعمال می شود. ضخامت این لایه حداقل 2 میکرون است. برای جلوگیری از خوردگی می توان یک لایه ی طلا به ضخامت تقریبی 1 میکرون بر روی آن اعمال نمود. یک لایه ی دیگر از جنس قلع می تواند در مواقعی که از لحیم کاری استفاده می شود، اعمال گردد.

خشک کردن، سوزاندن و پیش پخت

خشک کردن

بسته به تنوع مواد خام مورد استفاده و نوع فرایند،‌ انواع مختلفی از خشک کن ها مورد استفاده قرار می گیرد. اما معمولا در مقیاس تولید اندک،‌ از خشک کن های محفظه ای استفاده می شود.

سوزاندن

بدنه های خام شکل دهی شده از مواد پلاستیک،‌ معمولا نسبت به شکسته شدن در این مرحله، مقاوم هستند؛‌ اما این مقاومت با اضافه کردن افزودنی های آلی افزایش نیز می یابد. به هر حال، یک چنین افزودنی هایی در زمانی که مواد پخت نشده،‌ پلاستیک نیستند، به خوبی در توده ی ماده پخش نمی شوند. سوختن بایندرها و پلاستیسایزرها و افزودنی های دیگر،‌ نیازمند استفاده از دما و زمان مناسب می باشند. این کار موجب می شود تا فرایند سوختن این افزودنی ها بدون تخریب ساختار سرامیکی، انجام شود. بعد از انجام این فرایند، باید قطعات با دقت بالا جابجا شوند زیرا پیوند موجود در بین ذرات این مواد، نسبتا ضعیف است. به همین دلیل است که خشک کردن و سوزاندن در جاهایی که امکان پذیر باشد، همراه با هم انجام می شود.

پیش پخت

برای کاهش سطح ریسک در طی انتقال قطعات و ایجاد امکان ماشین کاری بر روی آنها، بدنه های خام شکل دهی شده، می توانند با استفاده از یک فرایند پخت اولیه، استحکام بخشی شود. از طریق کنترل پارامترهای فرایندی، میزان این استحکام و شرینکیج حاصله، تنظیم می شود.

پخت و زینترینگ

برای پخت، بسته به نوع ماده ی اولیه ی و نوع فرایند مورد استفاده، انواع مختلفی از کوره ها مورد استفاده قرار می گیرد. تولید در مقیاس کوچک بوسیله ی کوره های متناوب مانند کوره های شاتلی، انجام می شود. این کوره ها دارای نمودار پخت کوتاهی هستند.
دماهای زینترینگگ نمونه وار برای سرامیک های فنی در جدول 4 نشان داده شده است.
انرژی مورد نیاز برای فرایند پخت، بطور نامتناسب و با افزایش دمای زینترینگ، افزایش می یابد.

پرس گرم

پرس گرم برای تولید اجزای با دانسیته ای نزدیک به دانسیته ی تئوری مورد استفاده قرار می گیرد. در واقع این فرایند،‌ فرایند زینترینگ تحت فشار می باشد.

پرس ایزواستاتیک گرم

پرس ایزواستاتیک گرم، اجازه می دهد تا اجزای کوچک ماکزیمم دانسیته ی ممکنه را با اعمال فشار گاز (تا 3000 بار) در دمای تقریبا 2000 درجه ی سانتیگراد،‌ بدست آورند. این فرایند معمولا در یک محفظه ی با قابلیت انعطاف پذیری انجام می شود که از جنس شیشه ی سیلیکاتی است.
یک مثال از پخت سرامیک های فنی در کوره های شاتلی بزرگ، تولید عایق های الکتریکی در دمای متوسط است. این کوره ها با گاز طبیعی گرم می شوند و دارای ظرفیت 100 متر مکعب و دانسیته ی چیدمان 260 کیلوگرم بر متر مکعب هستند. دمای پخت این کوره ها 1300 درجه ی سانتیگراد و زمان پخت و سرد شدن از 80 تا 105 ساعت متغیر است.
مثال دیگر از استفاده ی کوره های شاتلی، تولید پایه های عایق مورد استفاده در کوره ها می باشد. دو نوع از این پایه های عایق عبارت اند از:
1) کاست های H شکل: این کاست ها از دیرگدازهای رسی خاصی تولید می شوند و در کوره ی شاتلی تولی می شوند. دمای پخت این کاست ها،‌ برابر 1360 تا 1390 درجه ی سانتیگراد می باشد و گاز طبیعی منبع تأمین انرژی آنهاست. از این کاست ها در تولید سفال های پشت بام، استفاده می شود.
2) پایه های تولید شده از SiC: این پایه ها از پودر SiC و یک بایندر آلی،‌ شکل دهی می شوند و در کوره های شاتلی القایی- الکتریکی، پخت می شوند. دمای پخت آنها حدود 2000 تا 2500 درجه ی سانتیگراد می باشد. این پخت تحت اتمسفر نیتروژن/ هیدروژن، انجام می شود. از این پایه ها در تولید سایر مواد سرامیکی مخصوصا در تولید لعاب های پرسلانی به روش سریع،‌ استفاده می شود.
به هر حال، کوره های تونلی نیز برای تولید سرامیک های فنی مورد استفاده قرار می گیرند. یک مثال از استفاده از این کوره ها، تولید کاتالیست های سرامیکی در کوره های تونلی 63 متری است. ماکزیمم دما در این کوره ها برابر با 650 درجه ی سانتیگراد است. خروجی این کوره ها برابر با 0.76 متر مربع در ساعت می باشد.

عملیات های ثانویه

به دلیل تنوع زیاد در تولید سرامیک های فنی، اغلب فرایندهای ثانویه مانند برش، اره کاری، سایش، پولیش کاری و مونتاژکاری بر روی این قطعات انجام می شود.
نمودار تولید سرامیک های فنی در شکل 6 نشان داده شده است.

ساینده های با پیوند غیر آلی

مواد اولیه

ساینده های سرامیکی با پیوند غیر آلی، شامل دانه های مواد ساینده، عوامل اتصال دهنده، و افزودنی های دیگر هستند. این مواد با هم مخلوط شده، شکل دهی می شوند و بعد از خشک کردن،‌ پخت می شوند.
بیشتر دانه های ساینده ی مورد استفاده برای تولید ساینده های با پیوند غیر آلی، عبارتند از آلومینای فیوزد شده، کوراندوم، سیلیسیم کاربید مشکی و سبز، نیترید بور کیوبیک و الماس مصنوعی.
عوامل بایندر مورد استفاده در این زمینه عبارتند از

1) فلدسپار
2) سیلیکات ها
3) کوارتز
4) فریت ( شیشه با ترکیب شیمیایی خاص)
5) کائولن (خاک چینی)
6) رس ها
7) نفلین
8) رنگدانه ها

ترکیب شیمیایی این مواد متغیر است و به کاربرد ساینده بستگی دارد. در نتیجه می توان از بایندرهای فریتی خالص یا بایندرهای خاص با ضریب انبساط حرارتی معین و یا نقطه ذوب خاص، استفاده کرد. در برخی موارد، فریت ها ممکن است دارای مقادیر بالایی مواد قلیایی و بور باشند. اکسیدهای رنگی، شیشه های رنگی یا پیگمنت های رنگی ممکن است برای ایجاد رنگ های خاص در این ساینده ها مورد استفاده قرار گیرند.
در طی تولید این مواد از پایه های عایق استفاده می شود. استفاده از این پایه ها موجب می شود تا شکل بدنه و خواص آن حفظ گردد.
عوامل اتصال دهنده ی موقتی برای تولید ساینده های با پیوند غیر آلی، ضروری هستند. با استفاده از این بایندرهای موقت، امکان حفظ شکل قبل از فرایند پخت،‌ وجود دارد. برخی از بایندرهای موقتی عبارتند از چسب های محلول در آب، امولسیون های واکسی، دکسترین، پلی اکسی اتیلن، لیگنوسولفونات ها، مشتقات اوره فرمالدهید،‌ رزین های سنتزی و ... .
عوامل تخلخل زا برای تولید برخی از انواع ساینده ها مورد استفاده قرار می گیرند. عوامل تخلخل زای مورد استفاده در این ساینده ها از مواد تصعید شونده و عوامل تبخیر شونده، تولید شده اند. این مواد در طی فرایند خشک کردن و پخت،‌خارج می شوند. بسته به نوع محصول نهایی، عوامل تخلخل زای مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد. نفتالین و سایر مواد تخریب شونده ی دیگر در این کاربردها مورد استفاده قرار می گیرند.

آماده سازی مواد اولیه

اولین مرحله در تولید ساینده های با پیوند غیر آلی، توزیع مواد اولیه با توجه به درصدهای مشخص می باشد. این مواد در داخل مخلوط کن های مناسب، مخلوط می شوند.

شکل دهی

برای تولید ساینده های با پیوند غیر آلی، نمونه با استفاده از پرس مکانیکی و در فشاری معین،‌ پرس کاری می شود. برای این منظور، می توان از پرس های گریز از مرکز یا هیدرولیک استفاده کرد. فشارهای اعمالی در این نوع از بدنه ها در حدود 2500 Mpa می باشد.

خشک کردن

به دلیل اینکه مواد اولیه ی مورد استفاده در شکل دهی دارای آب می باشد، نمونه های خام تهیه شده، باید خشک شوند. خشک کن های محفظه ای و تحت خلأ از جمله خشک کن های متداول در تولید این ساینده هاست. دمای خشک کردن بین 50 تا 150 درجه ی سانتیگراد می باشد. برای جلوگیری از ایجاد ترک بر روی نمونه ها، باید خشک کردن در زمان طولانی (تا 45 ساعت) انجام شود. خشک کن های مورد استفاده در تولید این سرامیک ها می توانند مجهز به تهویه ی مطبوع باشند.

پخت

پخت ساینده های با پیوند آلی با استفاده از گاز طبیعی و یا جریان الکتریسیته انجام می شود. دمای پخت این ساینده ها در گستره ی 850 تا 1300 درجه ی سانتیگراد است. میزان فاز شیشه ای تشکیل شده در داخل این بدنه ها در حدود 10 % وزنی است. بسته به اندازه ی محصولات ساینده ی تولیدی، سیکل پخت در این بدنه ها بین 40 تا 120 ساعت است.

عملیات های ثانویه

بعد از تعیین کیفیت ساینده ها از لحاظ میزان دانسیته و درجه بندی آنها، عملیات های نهایی با توجه به نیاز مشتری بر روی ساینده ها،‌ انجام می شود.
شماتیک فرایند تولید محصولات ساینده در شکل 7 نشان داده شده است.

/ج