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Trabalho sobre ceramica
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Matéria prima Moagem ou trituração
Peneiramento
Adição da água e/ou outros ingredientes
Conformação da peça
Extrusão Colagem Prensagem
Tijolos, azulejos e ladrilhos de piso
Tijolos, telhas, azulejos e ladrilhos
de piso
Louça sanitária
INTRODUÇÃO
Processo de fabricação de produtos cerâmicos:
Conformação
(colagem ou modelagem )
Preparação da massa cerâmica
Secagem
Esmaltação
Queima
1 - EXTRAÇÃO
Fatores que influem na
qualidade da cerâmica: teor de
argila, composição
granulométrica, profundidade
da barreira, umidade, etc.
Apreciação do material:
abrange o seu comportamento
sob secagem e cozimento
(uma das grandes razões da
variedade de materiais
cerâmicos à venda).
VERIFICAÇÃO DA QUALIDADE DA ARGILA
Carbonato de Cálcio ou compostos sulfurosos: cerâmica muito
fendilhada;
Sujeira(matéria orgânica): cerâmica muito porosa;
Cal: queima quando recebe umidade, estourando reboco ou
parede
ESTUDO DOS SERVIÇOS DE EXTRAÇÃO
Terras de má qualidade que cobrem a matéria-prima;
Disposição da argila na jazida;
Eliminação do material inútil (escombros);
Tonelagem diária de argila a ser extraída;
Tratamento da argila;
Consistência natural da argila
Recursos mecânicos disponíveis em função da produção diária
2 – TRATAMENTO DA MATÉRIA-PRIMA
Compreende os processos de depuração, divisão,
homogeneização e obtenção da umidade adequada da matéria-
prima
a) Depuração
• Eliminação de impurezas que possam prejudicar o material.
• Ex: grãos duros, nódulos de cal, sais solúveis, etc
b) Divisão
• Deve ser tal que as operações posteriores se realizem nas melhores
condições;
• Para as argilas: redução a pequenos fragmentos;
• Desengordurantes: reduzidos a pó – requerendo trituração e moagem
prévias
c) Homogeneização
• Condição essencial para a obtenção de um bom produto.
• Argilas e desengordurantes devem misturar o mais intimamente
possível e com quantidade de água precisa.
d) Umidificação
• Quantidade de água – quanto maior a quantidade de água, mais fácil
a homogeneização
• Cerâmica de construção: deve-se considerar que a quantidade de
água misturada na pasta tem um limite. A quantidade de água será
determinada pelo método de moldagem a empregar.
2.1 – PROCESSOS NATURAIS DE TRATAMENTO
a) Mistura
• Apos extraída, a argila deve ser misturada com outras ou com
desengordurantes (correção de plasticidade e outras
características) .
Fonte: http://www.barddal.br
b) Meteorização
b) Submissão da argila recém-extraída à ação dos agentes
atmosféricos;
c) Disposição das argilas em camadas alternadas com
desengordurantes – espessura de 80cm;
d) Ação das chuvas: o material sofre lavagem e desagregação,
dissolve-se e os sais solúveis são eliminados, desagregando-se em
torrões maiores, há melhoria na qualidade das argilas;
e) Processo rudimentar de baixo custo que exige áreas próximas à olaria
com conseqüente imobilização de capital.
c) Amadurecimento
b) Usado na fabricação de produtos mais delicados;
c) Requer distribuição mais uniforme da umidade da pasta;
d) A argila é deixada em repouso ao abrigo das intempéries
Normalmente 24h na preparação das pastas para fabricação de tijolos
e telhas.
d) Apodrecimento
•A argila é levada para depósitos em ambientes abrigados e frios, sem circulação
de ar e com pouca luz;
•Pasta com umidade constante;
•Nestas condições desenvolvem-se bactérias que originam as substâncias que
atuam como aglomerantes aumentando a plasticidade das argilas, facilitando a
moldagem e reduzindo a tendência de gretamento.
e) Levigação
•Processo de lavagem e purificação por decantação;
•Empregado quando as argilas devem apresentar um pureza elevada para a
fabricação de peças especiais;
•A argila é mantida em suspensão e submetida a movimentos de agitação.,
devendo percorrer um determinado percurso. O material de decantação mais
pesado (impurezas, grãos maiores, areias, etc) é recolhido e a pasta resultante
agora limpa e homogênea é vertida em depósitos de sedimentação.
•As impurezas que sobram são recolhidas com peneiras.
2.2 – PROCESSOS MECÂNICOS DE TRATAMENTO
a) Trituração
• Divisão do material em moinhos que
permitem por peneiração, eliminar o material
suficientemente fino, à medida que se
produz.
b) Peneiração
• Separa o material por granulometria e elimina
impurezas formadas por partículas grossas e
duras;
• Pode estar associada a uma lavagem;
• Realizados em cilindros rotativos
c) Amassamento e Mistura
• Serve para preparar a argila para a moldagem, em algumas vezes
simultaneamente;
• Função: misturar as diversas qualidades de argilas e obter o índice de
umidade desejado;
d) Laminador – Refinador
• Desintegração da argila: devido às velocidades dos dois rolos laminadores e
do atrito de deslizamento, proporcionando maior homogeneidade à massa;
•Reduz as perdas na produção: os grãos
de pedra calcárias, corantes ferruginosos,
pedriscos e impurezas em geral são
reduzidos a pó, mesclando-se na massa
cerâmica ao invés de apresentarem-se
como corpos separados.
3 – MOLDAGEM e CONFORMAÇÃO
Relaciona-se ao teor de água da pasta de argila;
Quanto maior a quantidade de água, maior a plasticidade e
mais fácil a moldagem;
Consequências: retração na secagem e deformação no
cozimento e aumento no consumo de combustível
Utilizam-se, portanto, pastas cada vez mais secas, sem
prejuízo da plasticidade.
Pastas Brandas: 25% de umidade
Pastas Duras: 15% de umidade
Pastas Secas: 5-6% de umidade
TIPOS DE PASTA
função da plasticidade e teor de umidade
TIPOS DE MOLDAGEM
Moldagem a seco ou semi-seco (10-15% água)
Moldagem com pasta plástica consistente (20-35%)
Moldagem com pasta plástica mole (25-40%)
Moldagem com pasta fluida (30-50%)
a) Moldagem a Seco
• Feita por prensagem;
• A argila é moldada quase seca e para adquirir o formato desejado passa por
prensas que variam de 5 a 700MPa
• Usada para ladrilhos, azulejos, refratários, isoladores elétricos, tijolos e telhas de
qualidade superior
• Gera produtos de boa qualidade, pois não forma bolhas e a quantidade de água
usada é mínima
• Às vezes passa-se inicialmente por extrusão, formando tijolões. A massa
resultante recebe então a forma definitiva por prensagem.
Prensagem uniaxial automatizada ou
seriada
b) Moldagem com Pasta Plástica Consistente
b) Usa a extrusão
c) Como o processo incorpora ar, que irá se dilatar na queima, causando
fendilhamento ou desagregação da peça, às vezes é acoplada uma
câmara de vácuo Diminui a porosidade
d) Usado em tijolos, tubos cerâmicos, telhas e refratários
Extrusora de rosca a esquerda e formas típicas
de produtos fabricados por extrusão a direita
b) Moldagem com Pasta Plástica Mole
b) Processo mais antigo;
c) A cerâmica, muito pastosa, é moldada em moldes de madeira
recobertos de areia ou tornos de oleiro;
d) Usado em vasos, tijolos brutos, pratos, xícaras, etc.
• Modelagem com torno
CONFORMAÇÃO
CONFORMAÇÃO
• Modelagem pelo método de “rolinhos”
CONFORMAÇÃO
CONFORMAÇÃO
• Com moldes de gesso
d) Moldagem com Pasta Fluida
•A cerâmica é dissolvida em água
•A solução é vertida em moldes porosos de gesso;
•A água é absorvida e a argila adere às paredes;
•Quando seca a peça se retrai e descola;
•Usado para porcelanas, louças sanitárias, peças de formato complexo.
Processo de colagem
Preparação da barbotina pesagem dos pós e
mistura com água
Moldes de gesso
VIA ÚMIDA X VIA SECA
•Investimento: na via seca praticamente não existe setor de massa.
Não há moinhos, tanques, bombas, fornalhas e nem atomizadores.
•Econômico: na via seca o processo é muito primário e simples
permitindo uma diminuição enorme de energia, manutenção, mão-de-
obra e consequentemente, custo.
•Qualidade: a opção de via úmida é pela melhor qualidade. Neste
processo as matérias-primas moídas e homogeneizadas permitem
uma melhor reação pela interação entre os materiais e um melhor
controle do processo.
4 - SECAGEM
Tão importante quanto o cozimento, porque após a moldagem,
permanece de 5 a 35% de água;
Se a argila é levada úmida ao forno, a umidade interior fica retida
pela crosta externa, aparecendo tensões internas e conseqüente
fendilhamento;
Se a secagem não é uniforme aparecem distorções, se muito
rápida fica anti-econômica;
Pode levar de 3 – 6 semanas para argilas moles ou 1 semana para
argilas rijas;
Resulta em retração das peças e deformação se não for bem
conduzida.
TIPOS DE SECAGEM
Secagem Natural
Secagem por Ar Quente Úmido
Secadores de Túnel
Secagem por Radiação Infra-Vermelha
SECAGEM NATURAL
•Processo comum nas olarias;
•Demorado e exige grandes superfícies;
•Realizado em depósitos quase fechados, colocados em torno acima do
forno, do qual aproveitam o calor ou em telheiros ao abrigo do sol com
ventilação controlada.
SECAGEM POR AR QUENTE ÚMIDO
•Secadores fornecem ar quente com alto teor de umidade, até
desaparecer a água absorvida;
•Depois recebe só ar quente para perda de água de capilaridade;
•As deformações são mínimas.
SECADORES DE TÚNEL
•Túneis onde se faz passar o calor residual dos fornos (40 – 150oC);
•As peças são colocadas em vagonetas que percorrem o túnel da
menor para a maior temperatura.
Fonte: http://www.barddal.br
SECAGEM NO SECADOR
SECAGEM POR RADIAÇÃO INFRA-VERMELHA
•Pouco usada;
•Altos custos e só serve para peças delgadas;
•Alto rendimento e pouca deformação;
•Usado em peças de precisão.
ESMALTAÇÃO
ESMALTE CERÂMICO:
Frita (vidro moido) e água. Tipos de esmalte
Transparentes
Opacos
Coloridos
5 - COZIMENTO
•Parte mais importante da fabricação dos materiais;
•Durante o cozimento ocorrem reações químicas que podem ser rápidas, outras
exigem tempo, outras devem ser evitadas;
•Para cerâmica de melhor qualidade o material vai duas vezes ao forno:
aquecimento e reaquecimento;
•O aquecimento resulta no biscoito;
•O reaquecimento fixa o vidrado.
Evita o emprego de temperaturas muito altas;
Entre os cozimentos, aproveita-se para dar o vidrado nas peças
esmaltadas, resultando em melhor fixação.
Fornos Contínuos:
•Produção contínua;
•Série de câmaras de gás,
de forma que quando a
câmara está em fogo, os
gases são levados a
atravessar todas as outras
antes de chegar à chaminé,
havendo um pré-
aquecimento.
Fornos Intermitentes:
•O calor é gerado fora dos
fornos e circula pelo
inteiror, através das pilhas
de material cerâmico;
•O material é cozido em
lotes
•O material não é cozido
uniformemente, havendo a
necessidade de desprezar
algumas peças
Forno Contínuo
DEFEITOS
• Poros
Se a massa cerâmica for rica em materiais que liberem gases
durante a queima (dolomita por exemplo), pode gerar uma
porosidade excessivamente alta.
MgCa(CO3)2 MgO + CaO + 2 CO2
•Rachaduras
Ocorrem se a massa tiver excesso de quartzo.
• Coração Negro
Fe2O3(S) + CO(g) 2FeO(S) + CO2(g)
Matéria orgânica que não é liberada da peça.
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