Moules de travail
Les moules de travail dans l'industrie de la porcelaine
Sur la page d'accueil de cette section (Façonnage), nous avons décrit le processus de fabrication des moules. Tout d'abord, les moules dits de travail sont fabriqués à partir du Moule mère. Dans la production traditionnelle de porcelaine, les moules de travail sont réalisés sous forme de moules en plâtre. La raison pour laquelle le plâtre est un matériau de moule si utile pour la production de porcelaine est expliquée à la page Moules en plâtre. Pour savoir comment fabriquer vous-même les moules de travail, consultez notre page sur la Construction de moules.
Dans la production traditionnelle de porcelaine, les moules de travail donnent sa forme à la masse humide. Ils sont utilisés pour fabriquer la porcelaine. Ils sont toujours réalisés sous forme de moules négatifs et sont utilisés dans tous les types de production classiques.
- Enroulage intérieur
- Enroulage extérieur
- Pressage (moulage par compression)
- Coulée
Le moule de travail détermine en grande partie la qualité d'un article en porcelaine. Le nombre de sources d'erreur est extrêmement important. Les erreurs les plus courantes sont énumérées ici :
- Perte des contours due à l'usure
- Fissures et bulles dues à un manque de densité
- Trous et bords dus à des résidus solides
- Perles et coutures dues à la production de moules imprécis
- Bords de glaçure dus au dépôt de silicates de sodium
Les moules de travail comme facteur de coût
Dans la production classique de la porcelaine, les moules de travail représentent un facteur de coût et de performance considérable. D'une part, ils doivent être laborieusement fabriqués à la main, et d'autre part, ils ne durent pas indéfiniment. La fréquence d'utilisation d'un moule pour la production de porcelaine est souvent décidée - sans le savoir - par le client dans ses spécifications de prix.
Plus la spécification de prix est basse, plus une forme est utilisée longtemps. Cela conduit généralement à la perte des contours d'un article. Les secteurs particulièrement touchés sont :
- les bords d'empilages des tasses, bols et mugs
- l'imprécision croissante des reliefs et des gaufrages
- les épaisseurs différentes de paroi
Voici un exemple :
Les bols en porcelaine « Vexus » de Holst Porzellan sont très compliqués à produire en raison de leur forme asymétrique. Avec ce type de moule, le moule en plâtre se fatigue déjà après 60 à 90 articles, selon la température et l'humidité. Nous avons convenu avec notre usine partenaire que le moule sera remplacé après 80 articles. Le poids du moule d'un bol Vexus de 28 cm est de 6,3 kg.
Pour produire 2 000 bols Vexus, il faut 25 moules de travail. À la fin de la production, l'usine se retrouve avec 157,5 kg de déchets de moules en plâtre. Ces déchets de plâtre ne sont pas adaptés à une utilisation ultérieure dans la production de porcelaine ou les usines ne disposent pas de la technologie appropriée. Jusqu'à présent, ces déchets de production ont été utilisés à bon marché dans le secteur de la construction.
2 000 bols Vexus donnent un poids de 3 600 kg de produits finis. Lors de la production de ces articles moulés, 5 à 10 % de produits de qualité C - c'est-à-dire défectueux - sont généralement produits. Ceux-ci sont détruits sur place. Pour produire 3 600 kg de porcelaine prête à être expédiée, il reste à l'usine environ 517 kg, soit 15 % de déchets à éliminer.
Par ailleurs, la production de porcelaine génère également des quantités considérables de déchets chimiques, qui doivent être éliminés par des entreprises spécialisées. Malheureusement (à partir de 11/2019), seule la surveillance de ces déchets, ainsi que des déchets dangereux, fait partie d'une qualification BSCI. Conscients de notre responsabilité, nous nous efforçons d'utiliser tous les moyens à notre disposition pour garantir que tous les déchets de production sont éliminés de manière écologique. Bien sûr, nous ne pouvons pas sauver le monde, mais nous pouvons peut-être apporter une petite contribution.
Les moules de travail pour la coulée
Dans la production de porcelaine, les pièces creuses sont coulées dans des moules en plusieurs parties. Que ce soit sur des lignes de coulée modernes - comme le montre cette vidéo - ou sur des tables de coulage un peu plus anciennes, le principe est toujours identique. Le moule doit être déplacé pour que la masse de porcelaine soit uniformément répartie dans le moule. Au cours de ce processus, le moule en plâtre élimine l'humidité de la masse de porcelaine. Une peau de porcelaine se forme de l'extérieur vers l'intérieur. En fonction de l'épaisseur de paroi souhaitée pour la pièce creuse, par exemple un pichet, une soupière ou une boîte, la masse de porcelaine liquide reste dans le moule pendant 20 minutes au maximum. Une fois qu'une épaisseur de paroi suffisante a été formée, la masse de porcelaine excédentaire est versée. Le moule peut alors être ouvert avec précaution. Pour en savoir plus sur le processus de coulée, cliquez ici.
Les moules de travail pour le pressage
Les articles de grand volume tels que les assiettes, les bols ou même les grandes assiettes sont produits avec ce qu'on appelle des « moules de presse ». La méthode la plus courante est le moulage sous pression avec des moules en deux parties (voir photo). Ce procédé est également appelé « High Pressure Casting ». D'un point de vue purement technique, ce n'est pas correct.
La masse de porcelaine liquide est « pressée » dans une tour de moulage depuis le bas par un système de tuyaux dans le sol. Au cours de ce processus, la masse passe de moule en moule, de bas en haut. Ces moules de presse sont les moules en plâtre les plus chers, les plus grands et les plus lourds de la production de porcelaine. Alors qu'un seul moule de travail suffit pour les moules rotatifs, il faut en fabriquer deux pour les parties supérieure et inférieure des moules de presse. Cela explique la différence de prix considérable entre une plaque ronde et une plaque carrée de même taille. Les articles carrés qui ne peuvent être produits par la méthode d'enroulage doivent généralement être pressés de cette façon ou d'une façon similaire. Pour en savoir plus sur le processus de fabrication de pressage, cliquez ici.
Le moule de travail pour l'enroulage intérieur
Les articles tournés sont des pièces creuses telles que des tasses, des mugs et de bols simples. De tels articles tournés peuvent être produits sur des moules en plâtre ainsi que sur des moules en acier. Le nom de cette technique de traitement vient de « tourner le poinçon dans le moule ». Il existe plusieurs variantes l'enroulage intérieur, que nous vous présentons ici. La vidéo ci-dessus montre plusieurs types de tourneurs à position unique et de tourneurs à position multiple. Le poinçon peut être fabriqué dans un plastique dur spécial ou en acier inoxydable. Le moule de travail lui-même - c'est-à-dire la partie inférieure - est généralement fait de plâtre ou d'un mélange de plastique et de plâtre. Les tourneurs sont les plus rapides de tous les moules de travail. Pour en savoir plus sur le processus de fabrication de l'enroulage intérieur, cliquez ici.
Les moules de travail pour l'enroulage extérieur
Dans la production traditionnelle de porcelaine, les pièces plates et rondes sont « roulées », c'est-à-dire qu'un poinçon rotatif répartit uniformément la pièce brute cylindrique sur un moule négatif. En anglais, cette technique est généralement appelée « rolling » (enroulage). Comme il n'y a pas de distinction entre tourner et rouler en anglais, il faut utiliser l'ajout « extérieur » (pour rouler) et « intérieur » (pour tourner).
De cette manière, les pièces plates sont généralement produites dans des tailles allant de 12 à 29 cm.
La particularité de cette méthode de production est que la masse de porcelaine durcit dans le moule lui-même jusqu'à ce que l'article puisse être « retourné » et passer à l'étape de travail suivante. En fonction de la situation géographique de l'usine et des équipements techniques, la porcelaine durcit jusqu'à 36 heures. En d'autres termes, et dans le pire des cas, il faut 652 moules de production pour fabriquer 3 000 plaques en une semaine. Mais avec seulement 4,67 cycles de production, le moule est capable d'en réaliser des centaines d'autres.
On comprend dès lors pourquoi les assiettes issues de la production traditionnelle de porcelaine, en particulier, n'ont guère de chance en termes de prix face à leurs concurrentes issues de la production isostatique de masse. Pour en savoir plus sur le processus de fabrication d'enroulage extérieur, cliquez ici.