Cal viva

TEMA 11.- CONFORMADO CERAMICOS/ COLADO. 1.-Introducción. Cuando se habla del término “colado” automáticamente se piensa en la técnica de colado de metales fundidos, en la cual la pieza a obtener se conforma vertiendo el metal fundido en un molde. La técnica de colado de metales fundidos, solamente se utiliza en los materiales cerámicos de una forma limitada (Temperaturas de fusión elevadas). Esel caso de la preparación de materiales de alta densidad de Al2O3 y Al2O3 – ZrO2 y de abrasivos. En este último caso, el colado del fundido cerámico sobre superficies metálicas enfriadas produce un enfriamiento rápido, lo que da lugar a un tamaño de cristal muy pequeño, que imparte una alta tenacidad al material. La técnica de colado de materiales cerámicos fundidos se denomina “FUSION CASTING”.Los procesos de colado de materiales cerámicos, en general, se realizan a temperatura ambiente y consisten en la preparación de una suspensión de las partículas cerámicas (polvo) en un líquido, con una consistencia adecuada para poder ser vertida. La realización de la pieza tiene lugar cuando cambios físicos, químicos y/o térmicos hacen que la suspensión se consolide y adquiera resistencia. En elproceso de colado drenante la suspensión se vierte en un molde poroso que extrae por succión capilar líquido de la suspensión adyacente a las paredes del molde, con lo que se va formando la pieza en las paredes del molde. Las ventajas del proceso de colado son: 1.- Completa dispersión del polvo cerámico en un líquido de, relativamente, baja viscosidad. 2.- Posibilidad de obtener piezas de formacompleja. 3.- Costes relativamente bajos y las desventajas: 1.- Capacidad de producción baja. 2.- Baja precisión dimensional Hay diversas variantes de esta técnica de conformado dependiendo de la viscosidad de la suspensión, del molde utilizado y del procedimiento usado. La más común de ellas se denomina SLIP CASTING. 2.-Slip casting (Colado de una suspensión). 2.1.- Introducción. Una suspensión(papilla) acuosa conteniendo partículas finas de materiales arcillosos se denomina SLIP. En la técnica de conformado de materiales cerámicos denominada SLIP CASTING una suspensión de partículas cerámicas en un líquido, usualmente agua, (papilla) es vertida o bombeada en un molde poroso, generalmente de yeso. El molde contiene capilares finos (de pequeño diámetro), que absorben el líquido (agua) de lasuspensión (succión capilar) en contacto con el molde, lo que causa que se forma una capa consolidada y compacta de material cerámico (Aumenta la concentración de partículas sólidas) en la intercara molde – suspensión. La papilla se deja en el molde hasta que se alcanza el espesor deseado, momento en el cual la papilla no consolidada se retira del molde.

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Existen varias opciones,dependiendo de la complejidad de la pieza y de otros factores, que son: 1.- Colado simple en un molde de una pieza. 2.- Colado simple en un molde de más de una pieza. 3.- Drain casting (Colada hueca). Piezas de paredes delgadas y uniformes. 4.- Solid casting (Colada maciza) 5.- Colado en vacío. 6.- Colado centrifugo. 7.- Colado bajo presión. 8.- Colado con molde soluble. 9.- Gel casting 10.Las 4 primerasopciones de refieren al colado tradicional y las siguientes al no tradicional. La aplicación de presión, vacío o de la fuerza centrífuga se usa para aumentar la velocidad del proceso de colado. La figura 2.1.1 muestra de forma esquemática la técnica de colada hueca (Drain casting), que es la más común dentro de los métodos basados en el SLIP CASTING. La suspensión se vierte en el molde y el liquido(agua) es succionado en las zonas en contacto con las paredes del molde, formándose una capa de partículas de empaquetamiento compacto, que va creciendo en la suspensión desde las paredes del molde. La suspensión permanece en el molde hasta que se alcanza el espesor deseado, momento en el cual la suspensión restante se retira del molde. El proceso de colada hueca se utiliza para la fabricación...