ตำหนิปัญหาร้าวในเซรามิก

ตำหนิเรื่องร้าวถือว่าเป็นเรื่องใหญ่ สำหรับผู้ผลิตเซรามิคไม่ว่าจะเป็นโรงงานใหญ่ โรงงานเล็ก สตูดิโอหรือแม้แต่อาในมหาวิทยาลัยที่มีการเรียนการสอนเซรามิค เพราะเมื่อเกิดขึ้นแล้วนั้นสินค้าที่ผลิตออกมาก็แทบไม่เหลือราคาเลย แม้ว่าบางที่จะมีการซ่อมรอยร้าวได้ แต่ก็ต้องมีขั้นตอนการทำงานที่เพิ่มขึ้นและบางครั้งก็ดูไม่เหมือนของคุณภาพเกรดA ด้วย

สาเหตุของการร้าวในผลิตภัณฑ์มีได้หลายช่วง ตลอดกระบวนการตั้งแต่ เตรียมวัตถุดิบจนกระทั่งการเผา โดยเราอาจแบ่งตำหนิเรื่องร้าวได้เป็น 2 ลักษณะใหญ่ๆคือ ร้าวก่อนเผา และร้าวหลังเผา ซึ่งลักษณะแผลของรอยร้าวที่เกิดก็จะแตกต่างกันไป ร้าวก่อนเผานั้นตรงบริเวณรอยร้าวจะมีความมนมากกว่า เนื่องจากเมื่อเกิดรอยร้าวนั้นผลิตภัณฑ์ยังไม่ได้เผาเคลือบ เมื่อผ่านอุณหภูมิสูงทั้งเคลือบและเนื้อดินจะเกิดการหลอมตัวทำให้แผลของรอยร้าวจะไม่คมมากนัก ผิดกับรอยร้าวที่เกิดขึ้นหลังจากผ่านช่วงอุณหภูมิสูงสุดไปแล้ว เมื่อเย็นตัวและมีการเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างทำให้เกิดรอยร้าวซึ่งรอยร้าวเช่นนี้จะมีความคมมาก ดังนั้นจึงสังเกตได้อย่างง่ายดายระหว่างร้าวก่อนเผากับร้าวหลังเผา

ปัญหาร้าวก่อนเผานั้น อาจเกิดได้ตั้งแต่การเตรียมเนื้อดิน, การขึ้นรูป, การอบแห้ง, การเคลื่อนที่ในระหว่างการเคลือบ หรือในช่วง pre heating ของการเผา

สำหรับปัญหาร้าวหลังเผาในช่วง cooling นั้นเกิดจากการเผาที่เร็วเกินไป โดยเฉพาะในช่วง Quartz inversion

เราสามารถกล่าวอย่างง่ายๆได้ว่าสาเหตุของการเกิดปัญหาร้าวนั้นเกิดจากค่าแรงเค้นที่เกิดขึ้นในเนื้อผลิตภัณฑ์มีค่ามากกว่าค่าความแข็งแรงของผลิตภัณฑ์ เมื่อความเค้นที่มากระทำมีค่ามากกว่าความแข็งแรงของเนื้อผลิตภัณฑ์ที่จะต้านทานไว้ได้ รอยร้าวก็จะเกิดขึ้น ไม่ว่าจะเป็นแรงเค้นจากภายในหรือภายนอกก็ตาม

แรงเค้น คือ แรงที่กระทำต่อหน่วยพื้นที่หน้าตัดที่ถูกแรงกระทำ ในเซรามิกสามารถเกิดได้ทั้ง Shear stress , Tensile stress, Compressive stress ซึ่งค่าเหล่านี้เกิดได้ทั้งที่เป็นแรงเค้นภายนอก ได้แก่ แรงที่มากระทำต่างๆกับเซรามิคของเรา เช่น การกระแทก การยก  การเคลื่อนย้ายที่ไม่ระวัง การตกแต่งผลิตภัณฑ์เช่น การสกรีนสี การขูดและตกแต่ง และแรงเค้นภายในชิ้นงาน ซึ่งมีสาเหตุมาจาก

1.                        1. Thermal expansion ของเนื้อดินและเคลือบ

2.                        2.  Moisture ภายในเนื้อดินในขณะการอบแห้ง

3.                         3. การหดตัวและขยายตัวในช่วงอุณหภูมิต่างๆ

4.                         4. การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างภายใน

5.                         5. การเกิดปฏิกิริยาของสารต่างๆในระหว่างการเผา

           สาเหตุของการร้าวของกระบวนการผลิตเซรามิค

1.                          1. จากวัตถุดิบ

2.                           2. จากสูตรของเนื้อดิน

3.                           3. จากขั้นตอนเตรียมวัตถุดิบ

4.                           4. จากการขึ้นรูป

5.                            5. จากการอบแห้ง

6.                            6. จากการเผา

7.                             7. จากการเคลือบและตกแต่ง

ขอบคุณข้อมูลจาก ดร. คชินท์ สายอินทวงศ์ จากเวป thaiceramicsociety

>> ขอบคุณรูปภาพจากอินเตอร์เนต