الهندسةالهندسة الصناعية

كيفية تصنيع الفخار

اقرأ في هذا المقال
  • ما هو الفخار؟
  • تاريخ صناعة الفخار.
  • كيفية تصنيع الفخار.

ما هو الفخار؟

 

الفخار عبارة عن طين يتشكّل ويتجفف ويحرق عادةً باستخدام طلاء أو تشطيب في وعاء أو عنصر زخرفي، الطين هو منتج طبيعي تم حفره من الأرض والذي تحلل من الصخور داخل قشرة الأرض لملايين السنين، يحدث التحلل عندما يؤدي الماء إلى تآكل الصخور وتفتيتها وترسبها، لا يصنع الفخار من الطين الخام بل من خليط من الطين ومواد أخرى.

 

تاريخ صناعة الفخار:

 

قام الخزافون بتشكيل أوعية من أجسام طينية لملايين السنين، عندما استقر البدو واكتشفوا النار لم يكن إطلاق الأواني الفخارية بعيداً، قد تكون أواني القرص المصنوعة من كرات الصلصال التي يتم إدخال الأصابع أو الإبهام فيها لعمل الفتحة هي أول فخار، لم تكن الأواني الملفوفة المكونة من لفائف طويلة من الصلصال ممزوجة معاً، بعيدة عن الركب.

 

تم إطلاق هذه الأواني الأولى في درجات حرارة منخفضة، وبالتالي كانت هشة ومسامية، قام الخزافون القدماء بحل هذا جزئياً عن طريق تلميع الأسطح بحجر أو خشب صلب قبل إطلاق النار، تم تسويد هذه الأواني ذات درجة الحرارة المنخفضة بسبب هذه الحرائق، كانت الزخرفة بشكل عام نتيجة للشقوق أو إدخال أدوات في الطين الناعم.

 

استخدمت حضارات مصر القديمة والشرق الأوسط الطين للبناء والاستخدام المنزلي في أوائل عام 5000 قبل الميلاد، بحلول 4000 قبل الميلاد شارك المصريون القدماء في صناعة الفخار على نطاق أوسع بكثير، لقد استخدموا الطين الناعم وأطلقوا القطع في درجات حرارة أعلى بكثير في الأفران المبكرة التي أزالت الأواني من النار المباشرة، حتى لا يتم اسودادها من النار، كما تم استخدام الطوب من الطين كمواد بناء.

 

تاريخ صناعة الفخار بعد القرن الثامن عشر:

 

حتى منتصف القرن الثامن عشر كان الخزافون الأوروبيون يبيعون عموماً كميات صغيرة من الأواني المكتملة في السوق أو من خلال التجار، إذا أرادوا بيع المزيد فقد أخذوا المزيد من السلع إلى السوق، ومع ذلك جرب صانعو الخزف البريطانيون أنواع جديدة من الأجسام وطلاءات زجاجية متقنة وأخذوا طلبات للمنتجات المصنوعة في المصانع بدلاً من أخذ السلع النهائية إلى المستهلك.

 

بحلول أواخر القرن الثامن عشر تبعه العديد من زملائه الخزافين وقاموا بتجربة جميع أنواع الأجسام والطلاءات الزجاجية الجديدة، تم استخدام القوالب لصنع كميات كبيرة من منتج ثابت بحيث يمكن للمستهلك التأكد من مظهر هذه القطعة.

 

أنتج الصينيون القدماء الفخار الأسود بحلول عام 3500 قبل الميلاد بقواعد مستديرة وزخارف مضفرة، ومنذ ما يقرب إلى 1000 قبل الميلاد استخدم الصينيون عجلة الخزاف وطوروا مواد زجاجية أكثر تطور، غالباً ما كان يتم تضمين الفخار في مراسم الجنازة، في الألفية الأولى قبل الميلاد بدأ الإغريق في إلقاء الأواني على عجلات وإنشاء أشكال رائعة، كما قاموا بصنع فخار جميل للاستخدام المنزلي وكذلك للأغراض الدينية.

 

كيفية تصنيع الفخار:

 

خلط الطين:

 

يصل الطين عن طريق الشاحنات أو السكك الحديدية في شكل مسحوق، يتم ترطيب المسحوق بالماء ويخلط في خزان ضخم به مجداف، تقوم محاور دوران متعددة بخلط الطين وإعادة خلطه من أجل توزيع الماء بالتساوي، الدفعة النموذجية المختلطة في وعاء إنتاج كبير هي 100000 رطل، وغالباً ما يخلطون دفعتين في يوم واحد، في هذه المرحلة يكون الملاط حوالي 30٪ ماء.

 

بعد ذلك يتم ضغط الطين؛ يضغط الجهاز على الملاط بين الأكياس أو المرشحات لإخراج الماء الزائد، يكون الطين الناتج سميك وجاف ويسمى الآن كعكة وهو حوالي 20٪ ماء، ثم يتم وضع الكعكة في مطحنة سدادة يتم فيها تقطيع الصلصال إلى قطع صغيرة، يقوم هذا التقطيع بإزالة الهواء من الطين، حيث تمتص المضخات جيوب الهواء التي تتعرض لها هذه العملية.

 

يتم بعد ذلك تشكيل الكعكة على شكل أسطوانات جاهزة الآن للتشكيل، كما ان أسرع طريقة لإنتاج وعاء مجوف منتظم هي باستخدام آلة تهزهز، بالتالي فإن الأواني المجوفة مثل المزهريات تُصنع إلى حد كبير على آلات الوخز، يتم إرسال أسطوانات الطين المصنوعة في طاحونة القابس إلى آلة الوخز.

 

من أجل صنع مزهرية يتم إسقاط أسطوانة طينية مبللة على آلة الوخز بواسطة ذراع شفط يضع الطين داخل قالب من الجبس، ثم ينزل ذراع معدني إلى أسطوانة الطين الرطب لإجبارها على عكس الجدار الداخلي لقالب الجبس، وبالتالي تشكيل الوعاء الجديد، قالب الجبس مع الطين الرطب بمجرد تشكيلها، يتم تزجيج الأواني الخضراء ثم حرقها مما يؤدي إلى صنع الفخار.

 

تزيل الآلة الحواف الخشنة من القطعة المصبوبة، توضع القطع التي تم تنظيفها على حزام متحرك باستمرار، مما يؤدي إلى مجففات نفقية تسخن القطع وتقليل محتوى الماء إلى أقل من 1٪ رطوبة قبل التزجيج والحرق.

 

صب مائل:

 

غالباً ما يتم تشكيل الفخار ذو الصورة الظلية الدقيقة أو المعقدة عن طريق الصب المنزلق، يتم سكب زلة أو ملاط ​​قابل للكسر في قالب من جزأين من الجبس، يتم سكب الفائض ويسمح للانزلاق بالتصلب والتجفيف، يمتص قالب الجبس بعض الماء الزائد ويساعد في تسريع عملية التجفيف، كما يتم فتح قالب الجبس عندما تكون الأواني الخضراء قاسية بدرجة كافية.

 

يتم تنظيف القطعة من الحواف والدرزات الخشنة من القالب، تكون الأواني الخضراء المصبوبة جاهزة للتجفيف في المجففات الساخنة، بعد أن تجف القطع تكون جاهزة للتزجيج، قد يتم تغطية القطع بالكامل بلون واحد من التزجيج عن طريق تشغيلها تحت شلال من التزجيج الذي يغطي كل قطعة بالكامل، أو قد يتم رش القطع بالتزجيج.

 

يجب غسل الأواني المجوفة العميقة مثل المزهريات بالطلاء الزجاجي للتأكد من أنها مغطاة بالكامل من الداخل، قد تكون القطع الأخرى مزججة بشكل أكثر، تتم طباعة بعض القطع بطباعة الشاشة والبعض الآخر يحتوي على ملصق مزخرف يدوياً، قد يحتوي البعض الآخر على خطوط أو حلقات متحدة المركز مطبقة بواسطة الآلات بينما لا يزال البعض الآخر مطلي بشكلٍ يدوي.

 

إطلاق الفخار:

 

يمكن تسخين الأفران بالغاز أو الفحم أو الكهرباء، يستخدم الخزاف ذو الإنتاج الكبير أفران نفق تعمل بالغاز الطبيعي، يتم تحميل السيارات الكبيرة أو العربات بفخار غير محترق وإرسالها إلى الأفران، مما أدى إلى إطلاق ما يقرب من 20000 قطعة من الفخار في أسبوع واحد، تعمل الأفران الأحدث بدرجات حرارة أعلى من الأفران الأقدم وتتطلب وقت إطلاق أقصر.

 

يقوم الفرن بتغيير التزجيج إلى طلاء يشبه الزجاج، مما يساعد على جعل الإناء منيعاً فعلياً للسائل، يتطلب إنتاج الفخار أحادي اللون حريق واحد فقط مع الأفران الجديدة والزجاج، يتم صقل قاعدة الفخار غير المصقول على آلة مزودة بقطعة تنظيف، ثم توضع القطعة في سلة المهملات وترسل إلى العبوة وتكون جاهزة للشحن وللبيع.

 

 

المصدر
كتاب"Competitive Manufacturing Management" اسم المؤلف J. Nicholas, Irwin Mc Graw Hillكتاب"Contemporary Strategy Analysis" اسم المؤلف R. Grant, Blackwell اسس الهندسة الصناعية/ابو النور، عبدالرزاق عبدالرحيمكتاب"Facilities Design" اسم المؤلف S. Heragu, PWS Publishing Company

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى