Conformado Coloidal De Materiales Cerámicos

Conformado coloidal de materiales cerámicos: métodos avanzados para materiales tradicionales
El procesamiento coloidal de materiales cerámicos ha experimentado un tremendo auge, fruto del cual ha sido el desarrollo de nuevos procesos de conformado en los que la manipulación de las propiedades coloidales de una suspensión permiten obtener piezas de forma casi neta. En este trabajo se muestran lasbases de dichas técnicas y se discuten las tendencias actuales en el conformado coloidal de materiales cerámicos, haciendo especial énfasis en la viabilidad de estos procesos en el sector de la cerámica tradicional.

Dr. Rodrigo Moreno*

El proceso cerámico
Un proceso cerámico es un conjunto de operaciones por las que un sistema particulado se transforma en un producto final de manera quelas propiedades características del material se alteran y desarrollan en cada etapa. El caracter secuencial del proceso hace que los defectos introducidos en una etapa persistan en las posteriores, conduciendo a microestructuras no uniformes y escasa reproducibilidad. La variabilidad de las materias primas y las variables inherentes a las numerosas etapas del proceso provocan inhomogeneidades quepueden conducir a la obtención de piezas defectuosas. En el siglo XVIII se empezó a implantar una producción industrial que culminó en el siglo XX con un elevado grado de desarrollo de la ingeniería cerámica, la cual permitió solventar problemas específicos en distintas etapas de la producción, si bien carecía de la base científica necesaria para establecer las relaciones pertinentes entre ellas. Noha sido hasta la segunda mitad del siglo XX cuando se ha constituido una ciencia del procesamiento cerámico que ha permitido conocer las interrelaciones entre procesamiento y características del material con las que entender su comportamiento. El conocimiento de la respuesta del material en cada etapa es clave en el diseño de materiales de microestructura controlada [1]. Uno de los objetivosfundamentales del procesamiento es evitar o reducir al máximo la presencia de defectos y, en particular, de aglomerados. Por lo tanto, para obtener un material con las propiedades requeridas no solo es necesario emplear las materias primas adecuadas, sino también manipularlas correctamente a lo largo del proceso. Sin embargo, la mejora de propiedades del material puede suponer la introducción denuevas etapas y el aumento de los tiempos de producción, lo que, ineludiblemente, supone un aumento de los costes,
* Instituto de Cerámica y Vidrio, CSIC; 28500 Arganda del Rey, Madrid, Spain.

no siempre asumible por las empresas. El criterio fundamental a la hora de implantar un proceso de producción es conseguir una buena rentabilidad sin menoscabo de la calidad del producto acabado. Losproductos cerámicos se han venido fabricando desde hace milenios haciendo uso de materias primas naturales que, al ser mezcladas con agua, adquirían una elevada plasticidad, lo que las hacía aptas para su moldeo. Las piezas moldeadas adquirían la rigidez y consistencia necesaria para su uso tras ser expuestas al sol o a un foco de calor. La fabricación de objetos cerámicos imitando las pautas que marcabala tradición ha continuado inalterable durante siglos, hasta que la revolución industrial incidió también en la fabricación de vajillas y otros objetos cerámicos a escala industrial. Muchos de los métodos surgidos durante los siglos XVIII y XIX son pilares esenciales de la tecnología cerámica actual, como son el colado en moldes de escayola, el prensado, la extrusión y el filtro-prensa. El procesode fabricación de un producto cerámico comienza con la selección y acondicionamiento de los polvos de partida. Una etapa fundamental es la transformación de ese polvo en un objeto con la forma y tamaño deseados. El conformado se puede llevar a cabo usando diversas técnicas que, de forma general, se pueden clasificar en tres grupos respondiendo al grado de consistencia y humedad, a saber: la...