CERAMICA Procesamiento materiales ceramicos

Procesamiento de
Materiales cerámicos
Luis Fernando Patiño S.
EAFIT 2004

Introducción

Cerámico: Son compuestos de elementos
metálicos y no metálicos unidos por enlaces
iónicos y covalentes.
Importancia tecnológica:
Abundancia de las materias primas en la
naturaleza.
Gran posibilidad de combinaciones de elementos
y amplia gama de aplicaciones.

Cerámicos

Propiedades físicas y mecánicas quedependen
de los parámetros del procesado.
Las materias primas cerámicas se transforman
generalmente en productos sólidos por la acción
del calor.

Luis Fernando Patiño Santa.
EAFIT 2004

Pasos del proceso de fabricación
de las piezas cerámicas
Quebrado
Trituración o
molienda

Materias primas

Remoción de
componentes
indeseables

Cerámicos

Secado
Cocción

Aditivos:
Aglomerantes,
lubricantes,desfloculantes,
agentes
humectantes,
plastificantes.

Moldeado

Tamizado
Separación
magnética
Filtrado

Fundición,
Extrusión,
Prensado,
Moldeo por
inyección.

Sinterizado

Acabado

Flotación
Luis Fernando Patiño Santa.
EAFIT 2004

Cerámicos

Materias primas

Luis Fernando Patiño Santa.
EAFIT 2004

Preparación de las pastas
Los materiales se muelen y se mezclan
agitándolos en agua para conseguir unamasa plástica homogénea, que se mete en
una prensa filtro para sacar el exceso de
agua. Luego los bloques de pasta se
tratan en función de cómo se vayan a
utilizar.

Luis Fernando Patiño Santa.
EAFIT 2004

Preparación de las materias primas

Cerámicos

Objetivo: desprender las partículas de los aglomerados

Luis Fernando Patiño Santa.
EAFIT 2004

Operaciones de triturado
Triturador de quijada:Cerámicos

Una quijada grande se mueve hacia
atrás y hacia delante para triturar
los terrones contra una superficie
dura y rígida.

Quijada basculante
Quijada
fijada
Excéntrico

Mecanismo de
articulación
doble
Luis Fernando Patiño Santa.
EAFIT 2004

Cerámicos

Operaciones de triturado

Cerámicos

Operaciones de triturado

Luis Fernando Patiño Santa.
EAFIT 2004

Operaciones de trituradoAlimentación

Molino de martillos

Cerámicos

Usa martillos rotatorios para golpear el material
y romper trozos.

Quijadas

Luis Fernando Patiño Santa.
EAFIT 2004

Operaciones de molienda
Molino de bolas
Contiene esferas duras (diámetro =1”aprox) de
alúmina mezcladas con el material a pulverizar
que giran dentro de un recipiente cilíndrico
grande.

Contenedor

La molienda se efectúa por una combinación deimpacto y rozamiento.

Material

Algunas veces se añade agua a la mezcla para
que se forme una pasta . (barbotina)

Bolas

Cerámicos

Rodillos
direccionales

Luis Fernando Patiño Santa.
EAFIT 2004

Operaciones de molienda
Molino de rodillos
El material se comprime contra la mesa horizontal del
molino mediante rodillos que giran sobre la superficie
de la mesa.

Cerámicos

La presión de los rodillosse regula por medio de
hidroneumáticos o resortes mecánicos.

Luis Fernando Patiño Santa.
EAFIT 2004

Operaciones de molienda
Molienda por impacto

Las partículas se proyectan contra una
superficie dura y plana por:

Material

- Corriente de aire a alta velocidad.
-Un chorro de pasta fluida (lechada o
suspensión acuosa) a alta velocidad.

Superficie
estacionaria dura

- Chorro de gas

CerámicosAire

Luis Fernando Patiño Santa.
EAFIT 2004

Preparación de materias primas
Tamizado

Filtrado
Filtro prensa sacar el
exceso del agua

Flotación

Separación magnética

La masa + agua + agente espumante

Imanes permanentes

(obliga al mineral elevarse a la superficie)

Luis Fernando Patiño Santa.
EAFIT 2004

Operaciones de formado

Las operaciones de formado son:
Vaciado o colado: CH = 25 – 40%Formado plástico: CH = 15 – 25 %

Cerámicos

Prensado: CH < 15 %

Luis Fernando Patiño Santa.
EAFIT 2004

Fundición o vaciado deslizante
Uso de la Barbotina

suspensión

Suspensión de partículas coloidales
(pequeñas, que no se asientan) de
cerámica en un liquido inmiscible (agua).
La suspensión debe ser lo
suficientemente liquida para penetrar en
la cavidad del molde. (CH = 25 al 40%).
El...