Cerámicos tradicionales Flashcards
Clasificaciones de los materiales cerámicos
-Tradicionales
-Nuevos cerámicos
-Vidrios
Cerámicos tradicionales
a partir de minerales naturales
Nuevos cerámicos:
a partir de materias primas producidas sintéticamente.
Secuencia de procesamiento típico
Para dar forma a los cerámicos tradicionales requieren que el material inicial tenga la forma de una pasta plástica, compuesta de polvos mezclados con agua; su consistencia determina la facilidad para formar el material y la calidad.
Preparación de materias primas
-Extracción de materias primas
-Pulverización
-Triturado
-Molienda
Extracción de materias primas
Se encuentran en la naturaleza como terrones rocosos
Pulverización
Técnicas para reducir el tamaño de las partículas, con energía mecánica
Triturado
Reducción de grandes trozos provenientes de la mina en tamaños más pequeños. Etapas (triturado primario, secundario).
Molienda
reducir las piezas pequeñas del triturado a polvos finos. Se realiza por abrasión e impacto del mineral triturado por el libre movimiento de un medio duro y suelto como bolas, piedras o barras.
Procesos típicos de trituración
-Trituradora giratoria o chancadora
-Trituradora de rodillos
-Molino de martillos
Procesos típicos de molienda
-Molino de bolas
-Molino de rodillos
-Molienda por impacto
Molino de bolas
Contiene esferas duras mezcladas con el material a pulverizar, que giran dentro de un recipiente. El movimiento giratorio arrastra las bolas y el material hacia arriba en la pared del recipiente y los hace caer para realizar la molienda por el impacto y el desgaste por fricción. Se añade agua a la mezcla de manera que se forme una pasta.
Molino de rodillos
El material se comprime contra la mesa horizontal mediante rodillos que giran sobre la superficie de la mesa.
Molienda por impacto
Las partículas del material se proyectan contra una superficie plana dura, por corriente de aire a alta velocidad. El impacto fractura las piezas en partículas más pequeñas.
Clasificación de materias primas
-Arcillas
-Aditivos no plásticos
-Fundente y humectantes
Arcillas
Proporciona la consistencia y plasticidad requerida para dar la forma
Aditivos no plásticos
no se contraen durante el secado y el cocido, pero reducen la plasticidad en la mezcla durante el formado
Fundente y humectantes
Fundentes: vitrifican durante el cocimiento
Humectantes: mejoran la mezcla y combinado de los ingredientes.
La pasta plástica requerida para dar la forma consiste en
Polvos cerámicos y agua.
Mientras más agua tenga la mezcla, la arcilla será más plástica y fácil de formar. Cuando es secada y cocida, se presenta la contracción que puede causar grietas en el producto.
Se pueden añadir a la pasta otras materias primas de material cerámico que no se contraen durante el secado
Procesos para dar forma
Las proporciones de polvo y agua dependen del proceso utilizado para dar la forma
Los procesos para dar forma pueden dividirse con base en la consistencia de la mezcla:
-Fundición o vaciado deslizante: La mezcla es ligera con un 25 a 40% de agua
-Formado plástico: Arcilla en condición plástica con 15 a 25% de agua
-Prensado semiseco: El porcentaje de humedad de la arcilla es de 10 a 15% de contenido de agua
-Prensado seco: La arcilla contiene menos de 5% de contenido de agua(no tiene plasticidad)
Vaciado deslizante
Se vacían polvos cerámicos en agua, llamada pasta líquida, en un molde de yeso, que absorbe el agua y se forma una capa de arcilla en la superficie del molde.
Variantes principales del vaciado deslizante
1) Vaciado drenado: Proceso tradicional, el molde se invierte para drenar el exceso de pasta líquida después de que se ha generado la forma de la capa semisólida, dejando así una parte hueca en el molde; éste se abre después y se remueve la parte.
2) Vaciado sólido: se usa para producir productos sólidos, se da el tiempo suficiente para que el cuerpo entero se vuelva firme. El molde debe llenarse periódicamente con pasta líquida adicional para compensarla contracción debida a la absorción de agua.
Pasos de vaciado deslizante
1) Se vacía la pasta líquida en la cavidad del molde.
2) El agua es absorbida por el molde de yeso para formar una capa firme.
3) El exceso de pasta líquida se vacía afuera.
4) Se retira la parte del molde y se recorta
Formado plástico (tipos)
Incluye varios métodos manuales y mecanizado que requieren que la mezcla tenga consistencia plástica.
1) El modelado involucra la manipulación de arcilla plástica para darle la forma deseada.
2) El torneado es otro refinamiento de los métodos artesanales. Los productos cerámicos de sección transversal circular pueden formarse en el torno de alfarero usando un molde que da la forma interna.
3) En el prensado plástico la masa de arcilla se prensa entre un molde inferior y superior contenidos en un arillo metálico.
Prensado semiseco
Las proporciones de agua en la arcilla están en el rango de 10 a 15%. Produce una baja plasticidad que impide el uso de métodos de formado plástico.
Usan mediana a alta presión para superar la baja plasticidad del material y forzarlo a fluir al interior de la cavidad de un dado o troquel.
Se forma rebaba por el exceso de barro que se introduce.
Prensado semiseco vs. “en seco”
Semiseco
-Humedad de 10 -15% de agua
-Buena plasticidad de la arcilla
-Baja presión de conformado por la plasticidad
-Formas variadas por la fluencia de la arcilla
-Se forman rebabas
-Hay contracción durante el secado
Seco
-Humedad por debajo de 5%
-Poca o nula plasticidad
-Presión alta
-Formas simples porque casi no fluye
-No se forman rebabas
-No hay contracción durante el secado
Secado (etapas)
1.La velocidad de secado es rápida y constante, debido a que el agua de la superficie se evapora en el aire y el agua interior emigra, por acción capilar, hacia la superficie para reemplazarla. Durante esta etapa ocurre la contracción.
2. El contenido de humedad se ha reducido hasta que los granos cerámicos han quedado en contacto, y ocurre poca o ninguna contracción subsecuente.
Secado
El agua es importante pero debe removerse antes de cocerla, para que el volumen de la pieza se contraiga.
El secado se realiza en cámaras con temperatura y humedad controladas. Cuidando de no remover demasiado rápido el agua, para evitar que se formen altos gradientes de humedad, haciendo el material más propenso a las grietas.
Cocido o sinterizado en hornos
Las piezas de cerámico sin vidriarse se cuecen una vez; los productos vidriados se cuecen dos veces. El vidriado se refiere a la aplicación de un recubrimiento cerámico en la superficie para hacer las piezas más impermeables al agua y mejorar su apariencia.
Cocido o sinterizado en hornos (pasos)
- Formado: Pieza carece de dureza y resistencia
- Cocido: Uniones entre granos cerámicos. Densificación y reducción de porosidad. Nueva contracción del material adicional a la del secado
- Vitrificación: Ocurren reacciones químicas entre los componentes formando un material policristalino. Se forma una fase vítrea entre los cristales del material, que actúa como aglutinante
