Polvos Ceramicos



Introducción
En el siguiente documento veremos que son los polvos cerámicos, en qué consisten los diferentes procesos por los cuales estos se consolidan para obtener así la forma deseada, es decir son procesados para obtener un producto y sus principales características. Todo esto basándonos en el libro “Ciencia e ingeniería de los materiales”
Los tipos de procesos que se analizarán acontinuación incluyen:
- Vaciado o moldeo por escurrimiento.
- Compactación.
- Vaciado o moldeo en cinta.
- Extrusión.
- Moldeo por inyección.

















Procesamiento de Polvos Cerámicos

Los polvos consisten en partículas poco unidas, y el procesamiento de los polvos comprende la consolidación de los mismos en una forma deseada.
Una pauta básica de la fabricación del polvo es que el procesadodebe ser tan simple (el menor) como sea posible.

Diferentes técnicas para la elaboración de los materiales cerámicos avanzados:


Vaciado o moldeo por escurrimiento
Esta técnica utiliza un lodo acuoso de polvo cerámico. Este lodo, conocido como barbotina, se vacía en un molde de yeso. Conforme el agua del lodo empieza a salir por acción capilar, se forma una masa gruesa a lo largo de la pared delmolde. Cuando se ha acumulado suficiente espesor del producto, se vacía el resto (vaciado por drenaje). También es posible seguir vaciando más lodo en el molde para formar una pieza solida (vaciado solido).

Compactación y Sinterizado
Es una de las maneras más eficientes económicamente para la producción de miles de formas más o menos simples para las piezas relativamente pequeñas. La mayorventaja del sinterizado es la reducción que ocurre en el área superficial de un polvo. Los polvos finos pueden secarse por atomización, formando aglomerados blandos que fluyen y se compactan bien.
Los diferentes pasos de la compactación uniaxial, en la cual se aplica fuerza de compactación en una sola dirección:

El proceso de compactación se puede completar en un minuto para partes más pequeñas;entonces, la compactación uniaxial es adecuada para producir un gran número de partes pequeñas y simples. La compactación se utiliza para producir lo que se llama “cerámicos en verde”; estos tienen una resistencia respetable y se les pueden manipular y maquinar. En algunos casos, piezas muy grandes se pueden producir utilizando un proceso llamado prensado isostático en frio donde la presión se aplicautilizando aceite. La compactación en frio isostática se utiliza para obtener una mayor densidad en verde o cuando se requiere la compactación de piezas más complicadas.
Los aglutinantes (polímeros que pueden ayudar a formar un agregado de partículas) normalmente se agregan a los polvos para mejorar su densidad en verde.
En algunos casos, las partes se pueden producir en condiciones en las cualesel sinterizado es realizado aplicando presión. Esta técnica conocida como prensado en caliente es utilizada para cerámicos refractarios y covalentes que no muestran un comportamiento en sinterizado sin presión.
Algunos cerámicos, tales como el nitruro de silicio (Si3N4), se producen por consolidación por reacción. Se le da la forma deseada al silicio y entonces se hace reaccionar con nitrógenopara formar nitruro. La consolidación por reacción, la cual puede realizarse a temperaturas más bajas, provee un mejor control dimensional comparado con compactación en caliente; sin embargo, se obtienen densidades menores y propiedades mecánicas más pobres.















Moldeo en Cinta
Para la producción de cintas cerámicas delgadas, se utiliza una técnica conocida como moldeo o vaciado en cinta.Esta técnica también se conoce como bisturí de doctor. En el moldeo en cinta, se forma un lodo de partículas cerámicas con agua o con algún liquido orgánico; por ejemplo, metioetilcetona. Pero dado los problemas que estos presentan, la industrial del moldeo en cinta se ha orientado a los lodos basados en agua.
Una máquina de moldeo en cinta puede hacer cintas con 3 a 4 pies de ancho y de 3 a 100...