ceramicos

Facultad de Ingeniería
Departamento de Ingeniería Metalúrgica y de Materiales
CIENCIA DE MATERIALES I

PROCESAMIENTO DE MATERIALES CERÁMICOS
COLADO

Autores:

Maryory Gomez Botero
Beatriz Elena Jaramillo Tabares

1. Introducción
El objetivo de la fabricación de un cerámico es producir, a partir de materiales de
partida adecuados, un producto sólido con forma y microestructuradeseada. En la
Tabla 1 se muestran algunos métodos de fabricación de cerámicos.

Tabla 1. Métodos generales de fabricación de cerámicos
Materiales de
partida
Gases
Gas-líquido
Gas-sólido
Líquido-sólido
Líquidos

Sólidos (polvos)

Método de fabricación

Producto

Depósito de vapor químico (CVD)
Oxidación directa de metal (Síntesis)

Películas, piezas en volumen
Piezas en volumen,material
particulado
Piezas en volumen
Piezas en volumen
Piezas en volumen
Películas, fibras
Fibras, películas
Piezas en volumen
Piezas en volumen, películas

Reacción de unión
Reacción de unión
Colage
Procesos sol-gel
Pirolisis de polímeros
Fusión
Sinterizado de polvos

El procesamiento de materiales cerámicos se lleva a cabo mediante las siguientes
etapas:

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Acondicionamiento de la
materia prima
(reducción de tamaño, ajuste
de la humedad mezclado con
aditivos, etc.)
Mecanizado (Ajuste
dimensional)

Conformado de la pieza
(Prensado, hidroplastia,
colado)

Tratamiento térmico
(Sinterización o quema)

Mecanizado
(eliminación de
rebabas, acabadosuperficial)

Secado

Acabado
(Esmaltado u otros)

El acondicionamiento de la materia prima se realiza con el fin de reducir su
tamaño, ajustar el porcentaje de humedad requerido según la técnica a utilizar en
el conformado de la pieza y para la inclusión de aditivos según las necesidades de
la pasta a preparar.
Las principales técnicas utilizadas para el conformado de las piezascerámicas
son:
 Prensado: se realiza mediante la aplicación de alta presión a una pasta
cerámica de bajo contenido de humedad. Los métodos mas conocidos son
prensado isostático y equiaxial.
 Hidroplastia: esta técnica es utilizada para conformar piezas de arcilla
aprovechando su alta plasticidad, lo que permite dar forma a pastas
cerámicas con contenido de humedad medio mediante la aplicaciónde
esfuerzos. En esta categoría se encuentran los métodos de extrusión, torno
de alfarero, etc.
 Colado: Es utilizado para el vaciado de suspensiones cerámicas (casi
líquidas), conocidas como barbotinas. La barbotina es introducida en un
molde de yeso que se encarga de succionar la humedad de la pasta hasta
que ésta adquiere la consistencia necesaria para que pueda ser
manipulada como unsólido.
El mecanizado posterior al conformado es opcional según los requerimientos de la
pieza a fabricar y según la técnica de conformado utilizado, por lo general las
piezas producidas por prensado no requieren de este mecanizado, mientras que
las piezas producidas por colado son las que más lo necesitan.
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El secado generalmente se realiza a temperatura ambiente durante
aproximadamente 24 horas o más dependiendo de la cantidad de agua que
contenga la pieza. Además de secar las piezas a temperatura ambiente, se realiza
un secado en mufla a temperaturas alrededor de los 100 °C con el fin de mejorar
las propiedades mecánicas de las mismas.
El tratamiento térmico desinterización o también llamado quema, se realiza con el
fin de aumentar la resistencia mecánica de las piezas fabricadas, a través de la
liga o unión de las partículas que la conforman.
El mecanizado posterior al tratamiento térmico se realiza principalmente para el
ajuste dimensional de las piezas que así lo requieran.
El acabado se realiza con el fin de mejorar la apariencia de las piezas y en...