Tafel

Hintergrund

Die Kreidetafel ist eine flache, senkrechte Schreibfläche, auf die mit einem Stück Kreide alles beschriftet werden kann. Das Gerät wird im Allgemeinen für Bildungszwecke verwendet, ist aber auch am Arbeitsplatz, zu Hause und in Restaurants zu finden. Während Kreidetafeln aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden können, ist Porzellanemaille das am häufigsten verwendete Material für die heutigen Kreidetafeln.

Die Ursprünge der Tafel reichen bis in die ersten Jahrzehnte des 19. Jahrhunderts zurück. Der Vorläufer der Tafel war das kleine, paddelförmige Hörbuch. Dieser Gegenstand war in den Schulen des mittelalterlichen Englands in Gebrauch gewesen und wurde zur Zeit des Unabhängigkeitskrieges im kolonialen Amerika von Legionen von Schülern getragen. Das Hornbuch war ein Holzstreifen mit einem Stück Papier daran befestigt. Auf dem Papier befanden sich verschiedene Lernhilfen im Kleingedruckten. Ein typisches Hornbuch trug sowohl das Vaterunser als auch das Alphabet, und ein durchscheinendes Blatt Tierhorn bedeckte das Papier. Die Hörbücher waren kleine Gegenstände, manchmal mit einem Loch an der Unterseite, damit sie an einer Schnur gebunden und um den Hals getragen werden konnten.

Schließlich entwickelte sich das Hornbuch zum Lesebrett. Dies war ein etwa 38 cm langer Streifen, der auch das Alphabet und andere Lernhilfen enthielt und an der Vorderseite des Klassenzimmers aus dem späten 18. Jahrhundert aufgehängt wurde. Aus der Lesetafel entstand das Konzept einer allgemeinen Tafel für alle Schüler im Klassenzimmer, die sowohl angezeigt als auch verwendet werden kann.

Die Tafel der Neuzeit wurde 1823 patentiert. Sie wurde von einem führenden Pädagogen der Zeit, Samuel Reed Hall, entwickelt. Als Minister gründete Hall die Concord Academy in Vermont, eine der ersten offiziellen Ausbildungsschulen für amerikanische Lehrer. Die frühen Kreidetafeln waren einfache schwarz lackierte Kieferntafeln. In anderen Fällen wurde eine Kombination aus Kalk, Gips (eine weiße pulverförmige Substanz) und Lampenruß (feiner schwarzer Ruß) an der Klassenzimmerwand verteilt.

Rohstoffe

Die meisten modernen Kreidetafeln bestehen aus Porzellan-Emaille. Bei diesem besonderen Herstellungsverfahren wird ein zähes und langlebiges Material wie Stahl als Basis verwendet. Es gibt verschiedene Stahlstärken, die bei der Herstellung von Tafeln verwendet werden, aber die gebräuchlichste ist 22-Gauge. Ein weiteres entscheidendes Element ist Siliziumdioxid, eine kristalline Verbindung, die aus Quarz oder ähnlichen Mineralien gewonnen wird. Silizium, das in der Erdkruste vorkommt, ist eine zähe Verbindung und wird in Verbindung mit Sauerstoff als Siliziumdioxid bezeichnet. Kieselsäure kommt in den meisten Gesteinen vor und ist ein häufiger Bestandteil vieler Glas- und Keramikprodukte. Die Oberfläche einer Tafel besteht normalerweise aus einer Mischung aus anorganischen Verbindungen wie einem pulverförmigen Glastrübungsmittel und Oxiden, einem organischen Element, das dem Beschichtungsmaterial Farbe verleiht.

Design

Tafeln können in einer Vielzahl von Größen, Stilen und Farben hergestellt werden. Die gängigsten Farbtöne sind Grün und Schwarz, aber auch Braun-, Blau- und Grautöne sind erhältlich. Sie können während des Herstellungsprozesses mit speziellen grafischen Elementen angepasst werden. Eine Musikabteilung einer Hochschule oder Universität, zum Beispiel, kann Tafeln im Klassenzimmer mit aufgedruckten Notenstäben anfordern. Ein Basketballteam könnte eine Tafel mit einem Spielfeld-Layout verwenden, um Spielstrategien durchzugehen. Solche Linien werden typischerweise auf die Oberfläche gemalt, können aber auch während des Herstellungsprozesses auf die Emaille aufgeschmolzen werden. Die Größe der Tafel kann für die Verwendung im Klassenzimmer bis zu 120" x 48" betragen; 42" x 25" für Basketballplatz-Layout; oder 72" x 48" für eigenständige, bewegliche Boards.

Der Herstellungsprozess
Prozess

Vorbereitung von Stahl

• 1 Die Herstellung von Kreidetafeln beginnt, wenn große Stahlbleche in gewünschter Größe von einem externen Lieferanten in die Produktionsstätte gelangen. Dieser Stahl wird kaltgewalzt und bei der Ankunft auf Unregelmäßigkeiten geprüft. Als nächstes werden die großen Platten in eine chemische Waschanlage geschickt. Diese Kammer wäscht, spült und trocknet den Stahl. Wenn dieser Schritt abgeschlossen ist, wird der Stahl erneut auf Fehler und Unvollkommenheiten untersucht.

Beleg anbringen

• 2 Als nächstes wird ein Schlicker auf die Stahlbleche aufgetragen. Ein Schlicker ist eine Mischung aus Ton oder einer anderen organischen Verbindung, die bei der Herstellung von Porzellan oder anderen Keramiken auf eine Oberfläche aufgetragen wird. In diesem Fall wird der Schlicker normalerweise aus Silikat hergestellt und auf beide Seiten des Stahlblechs aufgetragen, indem es durch eine Beschichtungskammer geleitet wird. Die Beschichtung muss mindestens 0,0025 Zoll (0,062 mm) dick sein. Der Schlicker wird zum Trocknen beiseite gelegt. Die Bleche durchlaufen noch einmal einen Prüfprozess, bevor sie in den Grundbeschichtungsofenbereich überführt werden.

Schießen

• 3 Dieser Grundbeschichtungsbereich der Produktionsanlage beherbergt normalerweise eine große Ofenkammer. Die Stahlbleche werden der Kammer zugeführt und hohen Temperaturen ausgesetzt. Dies erweicht den Stahl und ermöglicht eine Verschmelzung des Schlickers mit dem Stahl. Dies ist ein entscheidender Schritt in der gesamten Porzellanherstellung und Herstellung von Industriekeramik.

Auftragen von Oberflächenmassen

• 4 Sobald das frisch porzellanisierte Material den Ofen verlässt, wird es mit einer Oberflächenbeschichtungsmasse behandelt. Typischerweise wird diese Verbindung von Glastrübungsmitteln abgeleitet und verleiht der Platte eine glattere Textur. Oxide für die Farbe können ebenfalls hinzugefügt werden. Auch diese Beschichtung muss mindestens 0,0025 Zoll (0,062 mm) dick sein. Die Platten werden noch einmal einem Trockenbereich zugeführt. Nachdem sie vollständig abgekühlt und getrocknet sind, werden sie erneut auf Oberflächenfehler und Farbgleichmäßigkeit untersucht.

Die Mäntel verschmelzen

• 5 Als nächstes werden die Platten in einen Decklackofen gelegt. Der Zweck dieses Erwärmungsprozesses besteht darin, den ersten Grundanstrich mit dem Oberflächenanstrich zu verschmelzen. Eine Temperatur von mindestens 1200°F (649°C) ist erforderlich, um diesen Vorgang erfolgreich abzuschließen. Als nächstes werden die Tafeln durch eine Kühlkammer geführt, die die Temperatur des Stahls allmählich reduziert, damit die flachen Platten nicht knicken oder schwächen, was beim Abkühlen auftreten könnte.

Endgültige Oberflächenvorbereitung

• 6 Als nächstes wird die Oberfläche der Tafel auf eine Faserplatte laminiert. Dieses Trägermaterial muss mindestens 0,44 (11 mm) Zoll dick sein. Für diese Anwendung wird ein spezieller Klebstoff verwendet. In den nächsten Schritten wird dem Board der letzte Schliff gegeben. An den Kanten wird eine Holz- oder Aluminiumleiste als Bordüre angebracht, und Zubehör wie Kreidetabletts, Kartenschienen und Haken sowie Fahnenhalter werden angebracht.

Qualitätskontrolle

Die Herstellung von Porzellan-Emaille-Tafeln fällt in die Kategorie der Industriekeramik, und die Hersteller des Produkts halten sich an die Standards des Porzellan-Emaille-Instituts. Eine wichtige Richtlinie dieser Organisation ist ihr Glanzstandard. Dies wird mit einem 45-Grad-Glanzmesser gemessen. Laut Spezifikationen darf der Glanz einer Tafel als Meterware drei Einheiten nicht überschreiten. Dies gewährleistet die Gleichmäßigkeit der Schreiboberfläche. Weitere Qualitätsvorgaben zur Haltbarkeit sind auch in den Richtlinien des Porcelain Enamel Institute aufgeführt.

Die Zukunft

Die Zukunft der Tafeln ist begrenzt. Die Hersteller des Produkts diversifizieren sich in die Herstellung von trocken abwischbaren Platten, bei denen es sich um glatte Polypropylenoberflächen handelt. Sie werden mit speziellen Markern beschriftet und können mit einem Stück Stoff gelöscht werden. Sie ersetzen herkömmliche Kreidetafeln, insbesondere in Geschäftsumgebungen, da Kreidestaub als Gesundheitsgefährdung für den Menschen und als schädlich für empfindliche Elektronik- und Computergeräte angesehen wird.