Оценка качества керамической плитки

Двойной обжиг (bicottura) используется для производства настенной глазурованной плитки. Он состоит из двух этапов. На первом - обжигается только основание плитки. Обжиг производится при достаточно невысоких температурах. В результате получается высокопористый (более 10%) черепок, не подвергнувшийся усадке и не требующий в дальнейшем сортировки плитки по размерам (калибровки). Далее на основание наносится глазурь и происходит вторичный обжиг, характеризующийся еще более низкой температурой (700-900 градусов). Общий смысл поэтапного обжига - обеспечение необходимых прочностных характеристик бисквита (необходимы высокие температуры), и сохранение цвета желаемой яркости и насыщенности (при низких температурах красящие пигменты практически не выгорают).

Декор производится при помощи 3-его обжига. Сперва на уже готовую плитку наносят необходимый рисунок. Делается это различными способами в зависимости от ожидаемого эффекта - нанесением рисунка через сетки или трафареты красками, золотом, глазурью (иногда в виде порошка). После изделие обжигается при еще более низкой температуре (до 700 градусов). При этом порошок глазури расплавляется, образуя рельефный рисунок. Затем, если декоры производятся на фоновой плитке, осуществляется их нарезка (Berillo, Prado и др.). Достаточно много декоров производится из гипса (основание), а потом раскрашиваются и глазуруются вручную. Такие декоры достаточно часто имеют геометрические отклонения от идеала по причине непредсказуемого поведения гипса при обжиге. О таких отклонениях следует сообщать клиентам при выборе именно таких декоров. Поскольку процесс производства декоративных элементов наиболее длительный и сложный, декоры имеют большую стоимость по сравнению с фоновой плиткой.

После обжига плитки осуществляется визуальный контроль качества - деление на 1, 2, 3 сорта. Далее осуществляется компьютерный оптический контроль качества - снятие геометрических параметров (определение калибров для монокоттуры и керамогранита, определение плоскостных параметров и др.). Затем изделия сканируются для определения и идентификации оттенков плитки, путем сравнения с компьютерной библиотекой ранее произведенных изделий того же артикула.[4]

 

Схема 3. Технология производства керамической плитки

3. Выбор и определение номенклатуры показателей качества керамической плитки

Выбор показателей качества устанавливает перечень наименований количественных характеристик свойств продукции, входящих в состав ее качества и обеспечивающих оценку уровня качества продукции. 
Обоснование выбора номенклатуры показателей качества производится с учетом:

• назначения и условий использования продукции;
• анализа требований потребителей;
• задач управления качеством продукции;
• состава и структуры характеризуемых свойств;
• основных требований к показателям качества.

Основные направления определения состава и структуры характеризуемых свойств отражает классификация показателей, применяемых при оценке уровня качества продукции.

• По характеризуемым свойствам они могут быть единичными и комплексными (групповыми, обобщенными, интегральными).
• По способу выражения они 'могут быть в натуральных единицах (килограммы, метры, баллы, безразмерные), а также в стоимостных единицах.
• По оценке уровня качества — базовые, относительные показатели.
• По стадии определения—прогнозируемые, проектные, производственные, эксплуатационные показатели.
• По характеризуемым свойствам применяют следующие группы показателей: назначения; экономного использования сырья, материалов, топлива и энергии; надежности (безотказности, долговечности, сохраняемое, ремонтопригодности); эргономические, эстетические; технологические; транспортабельности; стандартизации и унификации; патентно-правовые; экологические; безопасности. [5]

Выбор номенклатуры показателей качества продукции  основан на выполнении двух условий:

- число показателей должно быть минимальным, обеспечивающим необходимую точность при малой трудоемкости расчетов;

- показатели качества и приданные им весовые коэффициенты должны быть выбраны применительно к конкретному случаю.

Предпочтительно выбирать показатели, характеризующие простые свойства, потому что комплексные показатели сложных свойств накапливают при оценке элементы субъективизма, вносимые через весовые коэффициенты.

Номенклатура показателей качества по критериям, единицы измерения и условные обозначения показателей качества керамической плитки приведены в таблице 1.

Таблица 1. Обозначение показателей качества керамической плитки

Наименование критериев, показателей качества и единицы измерения	Условные обозначения показателей качества
1. Технический  уровень
1.1. Показатели назначения
1.1.1. Водопоглощение, %	W
1.1.2. Потеря в массе  при истирании, г/см2	И
1.1.3. Предел прочности  при статическом изгибе, МПа (кгс/см2)	σизг
1.1.4. Термическая стойкость  глазури, отсутствие волосных трещин	Т
1.1.5. Морозостойкость, циклы	Мрз
1.1.6. Размеры и отклонения  от размеров, мм	е, b, h
1.1.7. Искривление поверхности, мм	-
1.1.8. Разнотолщинность, мм	-
1.1.9. Косоугольность, мм	-
1.2. Показатели технологичности
1.2.1. Удельная трудоемкость  изготовления, чел.-ч/м3	Ти
1.2.2. Удельная материалоемкость, кг/м2	Му
1.3. Показатели транспортабельности
1.3.1. Возможность контейнеризации, пакетирования	-
1.4. Эстетические показатели	-
1.4.1. Цвет, фактура
1.4.2. Дефекты внешнего  вида (отбитости, щербины и зазубрины, мушки, выплавки, плешины, наколы) шт., мм	-
2. Стабильность  показателей качества
2.1. Показатель однородности  водопоглощения, %	По/ω
2.2. Показатель соблюдения  стандартов и технических условий, %	Пст
2.3. Объем зарекламированной  продукции, %	-
3. Экономическая эффективность
3.1. Оптовая цена, руб/м2	Цоп
3.2. Себестоимость, руб/м2	С
3.3. Рентабельность, %	Р
3.4. Суммарный народнохозяйственный  эффект на единицу продукции, руб.	Эн.х.
3.5. Удельные капитальные  вложения в производство, руб/м2	Е
4. Конкурентоспособность  на внешнем рынке (патентно-правовые  показатели)
4.1. Показатель патентной  защиты	Пз
4.2. Показатель патентной  чистоты	Пч
4.3. Наличие экспорта	-

 

 

В своей курсовой работе я выбрала такие показатели качества как:

• морозостойкость;

• водопоглощение;

• термостойкость;

• прочность при изгибе;

• прочность при сжатии;

• твердость глазури по Моосу;

• износостойкость.

Я считаю эти 7 показателей самыми важными и необходимыми показателями для оценки качества керамической плитки.[6]

Износостойкость - сопротивляемость плитки изменению внешнего вида, или, проще говоря, ее устойчивость к истиранию. Для классификации керамической плитки по степени истираемости используют метод PEI (Porcelein Enamel Institute - институт в США, который проводит анализы, тестирование и исследование керамических материалов). Износостойкость -одна из главных характеристик напольной плитки, от которой зависит, надолго ли она сохранит свой первоначальный внешний вид. Срок службы кафеля напрямую зависит от того, где его используют. Это значит, что для пола в разных помещениях нужно подбирать плитку подходящей группы износостойкости. Согласно нормам UNI EN 154, в зависимости от назначения помещений и плотности движения в них, рекомендуется выбирать плитку соответствующего класса износостойкости. По показателю износостойкости плитку делят на пять групп.

Водопоглощение и морозостойкость - взаимосвязанные характеристики, напрямую зависящие от пористости плитки. Водопоглощение - отношение массы воды, поглощенной образцом при полном насыщении, к массе сухого вещества. Водопоглощение глазурованных керамических плиток для пола не должно превышать 3% (стандарт EN 176 Bl), для плиток для стены водопоглощение должно составлять не менее 10% (стандарт EN 159 BIII).

Морозостойкость - способность керамических изделий выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения. Показатель морозостойкости - количество циклов (замораживаний/оттаиваний), которое выдерживает образец, не разрушаясь. Методиками проверки обусловлено, что 25 циклов замораживания/оттаивания достаточно для того, чтобы установить факт наличия или отсутствия стойкости. Изделия двойного обжига -довольно пористые и, следовательно, не морозостойкие. Кафель одинарного обжига с водопоглощением меньше 3 % считают морозостойким. Обязательно учитывают морозостойкость, если плитку укладывают на улице или в неотапливаемом помещении, где температура воздуха опускается ниже нуля градусов. При укладке изделия в отапливаемом помещении на морозостойкость плитки можно не обращать внимания.

Механические характеристики (сопротивление изгибу и предел прочности). Главным образом речь идет о нагрузках, которые изделие может выдержать и при этом не сломаться. Это особенно важно для напольного кафеля. Как правило, для него определяют сопротивление на изгиб и предел прочности (максимальное напряжение, при котором плитка разрушается при воздействии на нее изгибающих усилий). Предел прочности зависит от водопоглощения и толщины плитки. Единица измерения - Ньютон/ мм2. Чем ниже водопоглощение материала, тем выше сопротивление на изгиб. Например, у керамогранита очень высокое сопротивление на изгиб, а у пористой плитки - низкое. Сопротивление глазури растрескиванию - характеристика, показывающая выдерживает ли глазурь повышение и понижение температуры и давления. Керамическая плитка состоит из бисквита (черепка) и слоя глазури, покрывающего бисквит. И бисквит, и глазурь - сложные составы, имеющие, разные коэффициенты термического расширения. Эта разница может привести к появлению трещин на глазури, т.к. при термическом расширении (нагревании) или насыщении влагой глиняный бисквит стремится к "отрицательному" изгибу. На глазури при этом могут появиться трещины. (Поэтому, чтобы избежать трещин, плитку изготавливают немного выпуклой). Задача технологов - сделать разницу коэфициентов термического расширения бисквита и глазури минимальной.

Твердость глазури по Моосу - данный показатель характеризует прочностные свойства поверхностных слоев керамической плитки и отражает способность противостоять механическим усилиям при царапании поверхности каким-либо твердым предметом или при вдавливании тел определенной формы. Результаты тестирования оцениваются по шкале Мооса, состоящей из 10 минералов, расположенных по возрастанию твердости: от талька (1) до алмаза (10). Чем выше твердость по шкале Мооса, тем меньше царапин будет оставаться на поверхности. Твердость 10 имеет алмаз, 9 – корунд, 8 топаз, 7 – кварц, 6 – ортоса, 5 – апатит, 4 флюорит, 3- кальцит, 2 – гипс, твердость 1 – тальк. Твердость плитки может варьировать от 3 до 9.  [7]

 

Таблица 2. Показатели качества керамической плитки

Наименование критериев  показателя качества и единицы измерения	Условное обозначение показателей качества
1.Водопоглощение, %	W
2.Морозостойкость,  циклы	Мрз
3.предел прочности при  изгибе,  МПа	σизг
4.Термостойкость,	Т
5.Предел прочности при  сжатие , МПа
6.Твердость глазури по  Моосу, %
7.Износостойкость,  г/	Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Выбор базовых показателей  качества или эталонного образца керамической плитки

Показатель качества продукции количественно характеризует степень пригодности продукции удовлетворять определенные потребности. Номенклатура показателей качества зависит от назначения продукции. У продукции многоцелевого назначения эта номенклатура может быть очень многочисленной.

Схема 4. Виды показателей качества

В качестве базовых показателей могут приниматься показатели качества некоторых передовых образцов продукции,производимых в стране или за рубежом; показатели качества, достигнутые в некотором предыдущем периоде времени, или показатели перспективных образцов, найденные опытным или теоретическим путем. Возможно также использование в качестве базовых таких показателей качества, которые заданы в требованиях на продукцию.

Базовые показатели качества продукции могут быть единычными, комплексными и интегральными. [8]

Таблица 3. Базовые показатели качества керамической плитки

Показатель качества	Базовое значение	Нормирующий документ
Морозостойкость:	150 цикла	ГОСТ 6141-91
Водопоглощение,	16%	ГОСТ 6141-91
Предел прочности при изгибе, МПа, не менее	15,0 МПа	ГОСТ 6141-91
Термостойкость,	150	ГОСТ 6141-91
Прочность на сжатие	7,5МПа	ГОСТ 6141-91
Износостойкость	0,18г/см2	ГОСТ 6141-91
Твердость глазури по Моосу, не менее	5	ГОСТ 6787-2001

 

 

 

 

 

5. Выбор метода  определения показателей качества

Качество продукции обычно определяет стандарты качества, характеристики товара, способ их определения в зависимости от характера товара, а также дается перечень документов, которые будут удостоверять качество поставленного товара. 
К методам определения качества продукции относятся: 
 1) измерительный метод определения качества продукции, который предполагает установление показателей качества продукции, осуществляемое на основе технических получаемой средств измерений. Измерительный метод базируется на информации, с использованием средств измерений и контроля. С помощью измерительного метода определяют значения таких показателей качества, как масса изделия, сила тока, скорость автомобиля и др.; 
 2) регистрационный метод определения качества продукции - предполагает установление показателей качества продукции на основе наблюдения и подсчета числа определенных событий, предметов или затрат. Регистрационный метод базируется на информации, получаемой путем регистрации и подсчета числа определенных событий, например отказов изделия при испытаниях, подсчета числа дефектных изделий в партии и т.п.; 
 3) расчетный метод определения качества продукции. Его сущность сводится к определению качества продукции на основе использования теоретических и (или) эмпирических зависимостей показателей качества продукции от ее параметров. Расчетный метод применяют главным образом при проектировании продукции, когда последняя не может еще быть объектом экспериментального исследования. При помощи этого же метода может быть установлена зависимость между отдельными показателями качества продукции. Расчетный метод служит для определения значений массы изделия, показателей его производительности, мощности, прочности и др.; 
 4) органолептический метод определения качества продукции - представляет собой определение качества продукции посредством анализа восприятий органов чувств. При таком методе органы чувств человека позволяют ему получать информацию в виде определенных ощущений. Значения показателей качества выводят путем анализа полученных ощущений на основе имеющегося опыта. Поэтому точность и достоверность таких значений зависят от квалификации, навыков и способностей лиц, определяющих их. Органолептический метод не исключает возможности использования технических средств (лупы, микроскопа, микрофона, слуховой трубки и т.д.), повышающих восприимчивость и разрешающие способности органов чувств. Органолептический метод широко применяется для определения показателей качества напитков, кондитерских, табачных, парфюмерных изделий и другой продукции, использование которой обусловлено или связано с воздействием на потребителей через органы чувств. Показатели качества, определяемые органолептическим методом, выражаются обычно в баллах; 
 5) экспертный метод определения качества продукции - заключается в определении качества продукции на основе решения, принимаемого экспертами; 
 6) социологический метод определения качества продукции - осуществляется посредством сбора и анализа мнений ее фактических или возможных потребителей. Сбор мнений фактических или возможных потребителей продукции осуществляют устным способом, опросом или с помощью распространения анкет, вопросников, путем проведения конференций, совещаний, выставок, дегустаций и т.п. Социологический метод иногда может применяться для определения коэффициентов весомости показателей качества продукции.