کاشی و سرامیک

کاشی و سرامیک

مقدمه

هنگامیکه کلمه کاشی به گوش اکثرمردم می رسد، بی درنگ واژه کاشی سرامیکی درذهن آنها تداعی می گردد.البته جای تعجب نیست چراکه کاشی سرامیکی بی شک رایج ترین پوشش مورداستفاده درهنرمعماری وتزئین اماکن مسکونی وتجاری محسوب میشود.کاربردکاشی سرامیکی از۴۰۰۰ سال قبل ازمیلاد درمصرباستان تا استفاده درسفینه های فضایی درعصر حاضر ازتاریخچه ای طولانی برخورداراست. کاشی سرامیکی با توجه به ایجاد نمایی زیبا وبه عنوان پوشش رایج، نقش کلیدی درمعماری اماکن مسکونی دارد.کاشی رامیتوان درمنازل به عنوان تزئین دیوارها، روی پیشخوان آشپزخانه ورستورانها،محوطه های اطراف وان ودوش حمام،فضای اطراف شومینه وغیره مورداستفاده قرارداد.کاشی سرامیکی،فضای خارج ازمنازل مانند تراس ها،ورودی ها وگذرگاه های اطراف منازل،استخرها،فضاهای اطراف حوضچه های آب گرم وسونا،بام ها، دیوارباغ ها، سردرهای منقوش منازل وحتی نقوش تزئینی روی دیوار خارجی منازل رامزین وباشکوه می نماید. طیف بسیار وسیع رنگ، طرح، اندازه ونقش درکاشی ها امکان طراحی وتزئین همه نوع بناهای سنتی ومدرن را دراختیار نصابان قرارمیدهد.کاشی،به مفهومی وسیع تر،به هرواحد تقریبا کوچک ونازک با شکلی هندسی اطلاق می شودکه درتعدادزیادجهت پوشش سطوح مورداستفاده قرارمی گیرد.این بدان معنی است که کاشی لزوما ازجنس سرامیک نیست. کاشی های انعطاف پذیر وینیلی کف و پارکتهای چوبی دومثال بارز دراین زمینه هستند.بسیاری ازسنگهای طبیعی نظیر لوح های سنگی، سنگهای مرمر و مرمر رگه دار نیز مانند کاشی مورداستفاده قرارمی گیرند.نام دیگر این پوششها،سنگهای پرداخت شده است.برخلاف سنگ فرش های شیارداربااشکال، ابعاد وضخامتهای گوناگون،سنگهای پرداخت شده رابا اره های مخصوص به ابعادمختلف وبه دوصورت صیقلی یا زبر درمی آورند.کاشی های سیمانی نیزکه بسیارمشابه مدل سرامیکی خودهستند،نوع دیگری ازکاشی ها محسوب می شوند.
اولین نمونه های کاشی سرامیکی به دوران ماقبل تاریخ بازمی گردند.این کاشی های زمخت وطبیعی ازخاک رس طبیعی وبه شکل چهارگوش ساخته شده ودرزیر نور خورشید خشک میشدند.بیش از۶۰۰۰سال قبل واحتمالا درمصر باستان،مردم پی بردندکه پختن کاشی های رسی دریک کوره آنها رامستحکم ترومقاوم تردربرابرجذب آب می نماید.درهمان دوره کاشی سازان مخلوطهای متفاوتی ازخاک رس راموردآزمایش قراردادندوآنها راجهت بادوام ترنمودن بدنه کاشی(بیسکوئیت- Bisque) با موادی نظیر سنگ گچ پودرشده، سنگ رست،تالک،میکا یا ماسه مخلوط می کردند.مقاومت دربرابر رطوبت رادربعضی ازکاشی ها با افزودن لعاب، دوچندان می کردندورنگدانه هایی نیزجهت خلق رنگهایی جدید به بدنه کاشی یا لعابها افزوده می شد.گرچه روشهای سنتی تولیدکاشی سرامیکی طی قرنها همچنان دست نخورده باقی مانده است،لیکن بکارگیری انواع خاکهای رسی،لعابها ودیگر موادگوناگون،تنوع دمای پخت ونیزدفعات پخت باعث تولیدکاشیهای گوناگونی شده است.
تعریف
کاشی، فراورده ای است سرامیکی که به علت پخته شدن در دمایی معین به حال نیمه شیشه ای در می آید، چنان که خاصیت جذب آب آن بسیار کم می شود و در برابر ساییدگی، فشار و ضربه مکانیکی، مقاومت لازم را پیدا می کند و می تواند تغییرات ناگهانی دما (۲۰ تا ۱۰۰ درجه سانتیگراد ) را به خوبی تحمل کند بدون آنکه هیچ گونه اثر ترک در بدنه یا لعاب آن ظاهر شود.اگر یک سطح کاشی از لعاب معدنی پوشیده شده باشد، کاشی را لعابدار می نامند.
درجه بندی کاشی ها
کاشیها را از نظر مرغوبیت و نداشتن عیب و نقص به ۳ درجه تقسیم می کنند:
الف- کاشی درجه یک: کاشیهایی هستند که کاملا سالم باشند و هیچ گونه نقصی در سطح لعابدار و کناره آنها وجود نداشته باشد.
ب- کاشی درجه دو: کاشیهایی هستند که از نظر دید ظاهری یکی از معایب زیر را داشته باشند:
• کاشیهایی که در فاصله دو سانتیمتری تمامی کناره های سطح لعابدار آنها بیش از یک یا دو خال، به قطر حداکثر نیم میلیمتر وجود نداشته باشد.
• کاشیهایی که در تمامی کناره های سطح لعابدارشان فقط یک لکه لعاب نگرفتگی، حداکثر به ابعاد ۳*۲ میلیمتر وجود داشته باشد.
ج- کاشی درجه سه: کاشیهایی هستند که از نظر دید ظاهری یکی از معایب زیر را داشته باشند:
• کاشیهایی که در سطح لعابدارشان فقط یک خال، به قطر حداکثر ۳ میلیمتر وجود داشته باشد.
• کاشیهایی که در سطح لعابدارشان فقط ۲ یا ۳ خال به قطر حداکثر نیم میلیمتر داشته باشد.
• کاشیهایی که در یکی از۴ لبه شان تنها یک لعاب نگرفتگی، حداکثر به ابعاد ۱۰*۳ میلیمتر داشته باشند.
• کاشیهایی که در کناره سطح لعابدارشان فقط دو لعاب نگرفتگی، حداکثر به ابعاد ۵*۲ میلیمتر داشته باشند .
• کاشیهایی که در یکی از چهار گوشه شان تنها یک لب پریدگی ، حداکثر به ابعاد ۵*۳ میلیمتر داشته باشند.
• کاشیهایی که در یکی از گوشه هایشان تنها یک لب پریدگی، حداکثر به ابعاد ۲*۲ و در سطح لعابشان یک خال، حداکثر به قطر نیم میلیمتر داشته باشند.
د- کاشی صادراتی: کاشیهای صادراتی، مخلوطی است از کاشیهای درجه یک و درجه دو.

طراحی دیجیتال در کاشی و سرامیک

 

طراحی دیجیتال در کاشی و سرامیک

 

دکوراسیون دیجیتالی کاشی:

تکنولوژی پرینت دیجیتالی در صنعت سرامیک که هم‌اکنون جهانی شده است، اگر موجب انقلاب در صنعت کاشی نشده باشد حداقل به میزان بسیار زیادی موجب بهبود دکوراسیون شد و راه‌های دکوراسیون را تغییر داد و تکنولوژی Inkjet باعث بالا بردن کارایی پروژه‌های سرامیکی شد. به گفته آقای Penna رییس تولید شرکت Imola،که هفت ماشین دیجیتالی را راه‌اندازی نموده است، اهمیت نوآوری دکوراسیون دیجیتالی در صنعت کاشی به اندازه تغییر کوره‌های تونلی به کوره‌های رولری است. به گفته وی فرآیند چاپ دیجیتالی مشکلات موجود از تنوع در رنگ گرفته تا محصولات نامنطبق در صنعت چاپ را رفع می‌کند و قطعات یدکی انبار را کاهش می‌دهد. این تکنولوژی هم‌چنین قادر است که ارزش افزوده کاشی‌ها را نیز افزایش دهد. هم‌چنین با این روش زمان تولید طرح‌ها و قرار گرفتن ان در خط تولید نیز کم می‌گردد.
طراحی گرافیکی دیجیتال:
Antonio De Carlo از شرکت Ferro گفت: در این بخش سعی و تلاش زیادی برای اجرای تصاویر گرافیکی بر روی کاشی انجام شده است و برای این کار باید تصاویر تهیه شده توسط دوربین دیجیتالی با استفاده از نرم افزار به طرح گرافیکی تبدیل شود و سپس عملیات پرینت انجام شود و باید در نظر داشت که طراحی گرافیکی دیجیتالی همانند فتوکپی نیست و انجام آن خیلی ساده نیست. Paolo Zannini رییس انجمن سرامیک ایتالیا اضافه کرد که برای رسیدن به دکوراسیون دیجیتالی باید روش‌ها را تغییر داد. تخصیص مجدد اصل طرح به وسیله شرکت‌های سرامیکی به‌طور آشکار وابسته به تولیدکنندگان لعاب و رنگ و موسسات طراحی گرافیکی است. De Carlo گفت ما همواره باید به دنبال پیشرفت باشیم و این درست شبیه پیشرفت از تایپ دستی به تایپ کامپیوتری است و ما باید هم در زمینه رنگ و ماشین‌آلات پیشرفت کنیم که البته خیلی موارد هنوز به طور کامل شناخته نشده است و باید از پتانسیل‌های تکنولوژی Inkjet استفاده نمود. Paolo Zannini ادامه داد که تکنولوژی‌های جدید نیاز به نرم‌افزارهای دیجیتال مدیریت رنگ دارد و در تکنولوژی Inkjet برای رسیدن به نتایج رضایت‌بخش می‌بایست چگونه می‌بایست بین پارامترهای متغیر فرآیند تولید هماهنگی ایجاد نمود که این کار نیازمند وجود نرم‌افزارهای کامپیوتری مناسب است.
یکپارچگی بین تکنولوژی‌های موجود:
امروزه می‌توان گفت در جهان به یک نوع یکپارچگی فکری درخصوص تکنولوژی‌های موجود در زمینه دکوراسیون سرامیک با استفاده از تکنولوژی Inkjet رسیده‌اند و همگان باور دارند که می‌بایست این تکنولوژی تقویت شود. Paolo Monari از شرکت سیستم اعلام نمود به عنوان مثال امروزه مشکلی که در این تکنولوژی وجود دارد این است که برای اعمال مواد دکوراسیون با ضخامت زیاد با مشکل مواجه هستیم و هم‌اکنون اعمال لعاب به صورت دیجیتالی هنوز غیر قابل تصور است. استفاده از این روش برای دکوراسیون در زمینه فاصله بین رنگ‌ها هنوز با مشکل مواجه است و در نتیجه کیفیت محصولات تولید شده در این روش کیفیت مناسبی در مقایسه با روش‌های رایج فعلی وجود ندارد و با استفاده از روش حکاکی سیلندر کیفیت مناسب‌تری در مقایسه با تکنولوژی دیجیتال موجود می‌توان حاصل نمود. Marco Ferrari از شرکت Colorobbiaاضافه نمود باید در نظر داشت که می‌بایست در ادامه روش‌های فعلی سعی در بهبود آن با استفاده از روش‌های جدید داشت.
پتانسیل‌های زیبایی شناختی:
Zannini افزود مزیت استفاده از روش‌های جدید این است که لبه‌های کاشی سطح مورد نظر و هم چنین نقوش برجسته موجود در سطح نیز می‌تواند با استفاده از این روش دکور شود. [در حالی‌که به عنوان مثال در روش دکوراسیون روتوکالر که از سیلندرهای حکاکی برای اعمال رنگ استفاده می‌کند این امکان وجود ندارد]. Alberto Ghiselliniاز شرکت Kerajet افزود با استفاده از روش دکوراسیون Inkjet می‌توان به افکت‌های مشابه پرس دوبل و یا کاشی‌های رگه‌رگه دست یافت. این روش می‌تواند بر روی بدنه پرس شده به صورت مستقیم بکار رود و یا اینکه در کاشی‌های دوپخت از این تکنولوژی استفاده نمود.
جوهر و رنگ:
Warren Green از شرکتJettable گفت با وجود اینکه در سال‌های اخیر تلاش زیادی برای ساخت رنگ مناسب انجام شده است، ولیکن هنوز نیاز به تلاش بیشتر در زمینه رنگ وجود دارد. تولید تمامی‌رنگ‌ها با استفاده از سه، چهار و یا شش رنگ اصلی هنوز به صورت کامل قابل دسترسی نیست و استفاده از روش‌های مورد استفاده در صنایع دیگر در صنعت سرامیک به صورت کاملاً مشابه در صنعت سرامیک قابل اجرا نیست زیرا در صنعت تکنولوژی دیجیتال عوامل دیگر فرآیند تولید نظیر پخت، واکنش با یکدیگر از جمله واکنش بین رنگ، لعاب و بدنه نیز تاثیرگذارند.Alessandro Giudice از شرکت Colorstore عنوان نمودار آزمایشات انجام شده با استفاده از چهار رنگ سرامیکی می‌توان 80 تا90 درصد تولیدات را از نظر رنگ‌بندی تولید نمود و در برخی موارد حتی سه رنگ نیز برای رسیدن به محدوده‌های رنگی کافی است. Marco Ferrari افزود نسخه جدید نرم‌افزار فتوشاپ خصوصیات مربوط به رنگ‌ها را در خود جای داده است و برنامه‌های دیگر جهت استفاده پیچیده هستند و به تازگی نسخه‌های برنامه‌های مربوط به صنعت سرامیک ارائه شده است. امروزه تولیدکنندگان رنگ به‌طور ویژه به روی استفاده از سه رنگ [اصلی] به‌علاوه رنگ مشکی تمرکز کرده‌اند. برای فایق آمدن بر مشکل عدم حضور رنگ واقعی Magneta، سختی کار در ایجاد رنگ زرد مناسب، قهوه‌ای و سبز مربوط ترکیبات ایجادکننده رنگ سیاه است که تحقیقات برای ایجاد ترکیبات ارگانومتالیک (Organometallic) جدید و هم‌چنین محدوده‌های وسیعی از رنگ‌دانه‌های بسیار ریز (Super Fine) در حال انجام است. امروزه تقریباً تمام تولیدکنندگان پایدار بوده و شدت رنگ خود را طی فرآیند تولید از دست نمی‌دهند.

لعاب در صنعت کاشی و سرامیک

لعاب در صنعت کاشی و سرامیک

تعریف لعاب :
لعاب قشرنازک شیشه ای یا شیشه مانند است که (در فرآیند لعابکاری) بر سطوح بعضی اجسام سرامیکی پوشش داده می شود. ماده ی تشکیل دهنده ی لعاب را که پودر بسیار نرمی است به وسیله ای روی جسم مورد نظر لعابکاری می کنند و سپس می پزند. لعاب، تمام سطح جسم سرامیکی را کاملاً به صورت یک پوشش نازک می پوشاند. لعاب همیشه در دمای کمتری نسبت به بدنه های سرامیک،به حالت خمیری و مذاب در می آید،یعنی نقطه ی خمیری پایین تری دارد.
اهداف لعابکاری :
به طورکلی بدنه های سرامیکی دارای تخلخل هستند. این بدنه ها در مقابل عوامل شیمیایی و تخریبی محیطی مقاومت کمتری دارند. و رفته رفته براساس وجود این عوامل تخریب می شوند از این رو وجود لعاب مناسب بر روی بدنه می تواند سرامیک را در مقابل عوامل شیمیایی و مکانیکی حفظ کرده و از خوردگی جلوگیری کند. لعابکاری جسم سرامیک موجب تراکم،سختی، صیقلی شدن و رنگی شدن آن می شود. ضمناً با متراکم شدن بدنه، امکان نفوذ مایعات و گازها به داخل بافت بدنه کم می شود و بنابراین بدنه تخریب نمی گردد
رو لعابی: این لعاب در انتهای پروسه ی لعاب زنی اعمال می شود و با افزایش استحکام مکانیکی و مقاومت شیمیایی از سطح محافظت می کند . به همین دلیل این نوع لعاب بیشترین کاربرد را در کاشی کف نسبت به کاشی دیوار دارد . گاهی اوقات رو لعابی نواقص زیر لعابی را اصلاح می کند و سطح را شیشه ای تر و یا اطلسی و کمی رنگی می کند . این خانواده از لعاب ها مشابه زیر لعابی ها شامل فریت و مواد خام افزودنی هستند .میزان فریت و مواد خام با توجه به میزان مقاومت مورد نیاز لعاب محاسبه می گردد . فریت باید قابلیت حل پایینی داشته باشد و مواد افزودنی نیز معمولا سیلیکا و آلومینیم هستند که ممکن است به فرم کوارتز و کوراندوم اضافه گردند .

لعاب های چاپ تختهمانطور که از اسم آنها پیداست این لعاب ها از طریق چاپ تخت و برای ایجاد زیبایی روی کاشی اعمال می شوند . از نظر ترکیب گاهی اوقات مشابه زیر لعابی ( غیر رنگی ) و گاهی شبیه موتل ( با مقدار رنگ زیاد ) هستند . یکی از مشخصه های این لعاب که مشابه هیچکدام از لعاب های بالا نیست این است که در مایعات آلی یا مایعاتی با مقدار ماده ی آلی بالا پراکنده می شوند .

لعاب های خشک :گریت ها ( شن ، سنگ ریزه ) : فریت هایی هستند که روی آنها خردایش اولیه صورت گرفته و الک شده اند تا گرد و غبار آنها گرفته شود و اندازه ی ذارت آنها کنترل شده باشد . اولین باری که کاشی پخته می شود گریت ها نمایان باقی می مانند که این قسمتی از خصوصیات این لعاب هاست . گریت ممکن است فقط شامل یک فریت و یا مخلوطی از چند فریت باشد . گریت می تواند سفید یا رنگی ، شفاف یا مات باشد . ایجاد رنگ از طریق خردایش فریت های رنگی انجام می گیرد یا با استفاده از تکنیک های خاصی در فریت های سفید یا شفاف رنگ ایجاد می کنند .

پودربر خلاف گرانول ها ، پودر برای ایجاد سایه و یا رگه دار کردن بدون نمایان شدن دانه استفاده می شوند . پودر شامل فریت و لعاب یا رنگ است که باید اندازه ی ذارت آن بسیار کوچک باشد و اگلومره شده باشد .

گرانول : 
گرانول ها لعاب هایی هستند که آسیاب شدن اولیه و خشکایش و گرانوله شدن از طریق چسب های ویژه روی آن انجام شده است . در نتیجه ترکیبی از ذارت کروی با اندازه ی ذرات کنترل شده است . دانه ها بعد از پخت کاشی نمایان باقی می ماند و زیبایی خاصی به آن می دهد . ظاهر لعاب می تواند با توجه به اثرات نهایی که لازم است بسیار متغیر باشد . گرانولیت ها از نظر زیبایی ظاهری گستره ی وسیع تری نسبت به گرانول ها دارند اگرچه به دلیل تکنیک تولید آنها شکننده تر هستند . به دلیل ناهنجاری هایی که ممکن است در طی لعاب زنی ایجاد شود گاهی اوقات پودر کلسینه یا زینتر می شود . به همین دلیل گرانول ها استحکام مکانیکی بالاتری دارند .