เข้าใจก่อนออเดอร์! 13 เทคนิกเลือกซื้อดิน

วัตถุดิบที่ถือเป็นหัวใจสำคัญของงานเซรามิกคือ ดิน แต่การเดินเข้าร้านแล้วออเดอร์ดินมาเลยโดยไม่รู้จักคุณสมบัติของดินสักนิด อาจจะทำให้ได้ของที่ไม่ถูกใจนัก ฉะนั้นนักปั้นจึงควรเข้าใจคุณสมบัติต่างๆ ของดินก่อน ถ้าเข้าใจก็จะเลือกใช้งานได้ตรงใจ ซึ่งนั่นแปลว่า
ผลงานที่โดนใจจะตามมา 

  1. เปอร์เซนต์การหดตัว จะตรวจเช็คทั้งการหดตัวก่อนเผาและหลังเผา โดยนำดินที่จะทำการตรวจสอบมาขึ้นรูปให้เป็นชิ้นงาน โดยต้องควบคุมเปอร์เซนต์น้ำในเนื้อดินให้ใกล้เคียงกันในดินที่จะนำมาทดสอบแต่ละชนิด ซึ่งขึ้นอยู่กับความเหนียวและความละเอียดของดินและวิธีการขึ้นรูป หากเกิดการหดตัวหลังอบแห้งถ้ามีค่าสูงเกินไปก็จะทำให้เกิดปัญหาแตกร้าวในขณะรอแห้งได้
  2. ความแข็งแรงของดิน  จะตรวจสอบตั้งแต่ชิ้นงานดิบ, ชิ้นงานหลังอบ, ชิ้นงานหลังเผา โดยนำดินมาขึ้นรูปตามกระบวนการผลิตที่เราต้องการจะใช้ ในกรณีของค่าความแข็งแรงของชิ้นงานดิบ จะนำมาหาโดยใช้เครื่องทดสอบความแข็งแรง ส่วนค่าความแข็งแรงหลังอบแห้ง จะนำชิ้นงานดินไปเข้าเตาอบก่อน แล้วจึงนำมาหาค่า MOR ค่าความแข็งแรงหลังเผา โดยจะนำชิ้นงานที่อบแล้วไปเผาที่อุณหภูมิที่เราใช้งานจริงแล้วจึงนำมาเข้าเครื่องทดสอบความแข็งแรง ดินที่มีความแข็งแรงของชิ้นงานดิบและความแข็งแรงหลังอบสูง แสดงว่ามีค่าความเหนียว (Plasticity) ที่ดี สามารถใช้งานขึ้นรูปขนาดใหญ่และซับซ้อนได้ดี
  3. เปอร์เซนต์การดูดซึมน้ำ  จะนำดินมาขึ้นรูปแล้วเผาที่อุณหภูมิที่ใช้งานแล้วนำมาชั่งน้ำหนัก แล้วจึงนำไปต้มในน้ำเดือดประมาณ 5 ชั่วโมงและทิ้งไว้ในน้ำอีกหนึ่งวันจึงนำออกมาชั่งน้ำหนักหลังต้มและหาค่าเปอร์เซนต์การดูดซึมน้ำ ซึ่งโดยทั่วไปดินขาวจะมีเปอร์เซนต์การดูดซึมน้ำสูงกว่าดินดำและดินแดงมาก
  4. ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อน จะใช้เครื่อง dilatometer เป็นตัวตรวจเช็ค โดยผลจะแสดงออกมาเป็นกราฟ และดูค่าความชันของกราฟเพื่อใช้ในการคำนวณค่าดินที่มีสัมประสิทธิ์การขยายตัวที่ต่ำบางประเภทสามารถนำมาใช้เป็นหม้อหุงต้ม เช่นหม้อนาเบะที่ใช้แพร่หลายในประเทศญี่ปุ่น
  5. เปอร์เซนต์กากที่ค้างตะแกรง  จะนำดินที่ตรวจสอบมากวนกับน้ำแล้ว ร่อนผ่านตะแกรงเบอร์ 325 เมช เพื่อดูปริมาณที่ค้างอยู่บนตะแกรง ซึ่งในดินแหล่งที่มีค่ากากค้างตะแกรงสูงแสดงว่าดินแหล่งนั้นมีทรายหรือเนื้อหินปนอยู่ ไม่ได้มีเพียงเนื้อดินเพียงอย่างเดียว ซึ่งจะมีผลต่อการนำดินไปใช้ในกระบวนการผลิตที่มีการเตรียมดินในแบบต่างๆ
  6. การหาขนาดของอนุภาคและการกระจายตัวของอนุภาค จะใช้วิธีวัดโดยไฮโดรมิเตอร์ หรือใช้เครื่อง Particle size distribution โดยใช้ laser เป็นตัวนับจำนวนอนุภาค และสามารถ plot ออกมาเป็นกราฟได้ค่าความละเอียดของอนุภาคดินนั้นจะบอกถึงคุณสมบัติด้านความเหนียว, ความแข็งแรงของชิ้นงานดิบและชิ้นงานหลังเผา รวมทั้งยังบอกถึงคุณสมบัติด้านการไหลตัวของน้ำดินและอัตราการหล่อแบบของน้ำดินด้วย
  7. เปอร์เซนต์ความชื้น  จะใช้ตรวจสอบเพื่อให้ทราบปริมาณน้ำที่มีอยู่ในดิน วิธีง่ายๆ คือชั่งน้ำหนักดิน 100 กรัม จากนั้นทำให้ดินแห้งสนิทแล้วจึงช่างน้ำหนักดินอีกครั้ง เอาน้ำหนัก 2 ครั้ง มาหักลบกัน เท่านี้เราก็จะทราบเปอร์เซนต์ความชื้นที่มีอยู่ในดินแล้ว
  8. อัตราการหล่อ  จะใช้ตรวจสอบความหนาของผนังชิ้นงานเมื่อเวลาผ่านไปในกระบวนการหล่อน้ำดิน จะนำดินที่ต้องการตรวจสอบมาทำให้เป็นน้ำดินและเทลงในแบบ plaster จับเวลา 10-20 นาที แล้วเทน้ำดินที่เหลือออก เมื่อสามารถแกะแบบได้ให้ทำการแกะแบบและวัดความหนาของชิ้นงานว่าที่ 10 นาที จะได้ความหนาเท่าใด ถ้ามีความหนามากแสดงว่ามีอัตราการหล่อแบบที่ดี
  9. สีหลังเผา จะนำดินตัวอย่างมาขึ้นรูปและทำการเผาในอุณหภูมิและบรรยากาศที่ใช้งานแล้วจึงมาเปรียบเทียบสีหลังเผากับชิ้นงานต้นแบบหรืออาจใช้เครื่องวัดสี ทำการวัดสีเปรียบเทียบกับต้นแบบถ้าต้องการควบคุมเรื่องสีของเนื้อดิน
  10. ค่าความเหนียว  โดยความเป็นจริงแล้วเรามักต้องการดินที่มีค่าความเหนียวมากเพื่อที่จะขึ้นรูปได้ดีไม่มีปัญหาแตกเสียหายขณะเคลื่อนย้าย แต่ดินที่มีความเหนียวสูงก็มีข้อเสียด้วย ถ้าใช้ดินที่มีความเหนียวมาก มักจะมีปัญหาเวลาผสมในเครื่อง Mixer, เครื่อง Screen feeder ทั้งปัญหาความเหนียวที่จะติดกับตัวเครื่องจักรและหากต้องการผสมกับวัตถุดิบตัวอื่นๆ จะเข้ากันได้ยาก
  11. สมบัติการไหลตัวของน้ำดิน  จะใช้เครื่องมือที่สามารถตรวจเช็คคุณสมบัติของการไหลตัวได้ โดยจะเช็คค่าความหนืด (viscosity) และค่าทิกโซโทรปิก (Thixotropic) ของน้ำดิน
  12. ปริมาณสารอินทรีย์ในดิน  ดินที่มีปริมาณสารอินทรีย์สูงก็จะมีความเหนียวที่ดีในการขึ้นรูป แต่ข้อเสียสำหรับดินที่มีสารอินทรีย์สูงนั้นจะทำให้เกิดแกนดำขึ้นในเนื้อผลิตภัณฑ์ได้ ถ้าผลิตภัณฑ์มีขนาดใหญ่ มีความหนาและโดยเฉพาะผลิตภัณฑ์ที่มีการเผาเร็ว (Fast firing) รวมทั้งในกรณีที่ดินนั้นมีตัวช่วยหลอม ซึ่งปัญหานี้ถ้ามีมากจะทำให้ความแข็งแรงหลังเผาของผลิตภัณฑ์ต่ำลง และจะส่งผลถึงผิวหน้าของเคลือบด้วย
  13. ค่าการบิดเบี้ยวของเนื้อดิน  วัดได้โดยการนำดินมาขึ้นรูปตามกระบวนการที่เราต้องการทั้งการอัดแบบ, การหล่อแบบและการรีดแล้วนำไปอบแห้งและทำการเผาโดยวางไว้บน Support ที่อุณหภูมิที่ต้องการใช้งาน และดูค่าความโค้งของชิ้นงานหลังเผา ซึ่งถ้าชิ้นงานมีความโค้งมากแสดงว่าความสามารถในการรับน้ำหนักที่อุณหภูมิสูงจะมีค่าต่ำ ซึ่งจะส่งผลให้ผลิตภัณฑ์ที่มีน้ำหนักมากหรือชิ้นงานใหญ่จะเกิดการบิดเบี้ยวขึ้นได้