Procesos de conformado en cerámicas y vidrios, Diapositivas de Materiales

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Tema 3.

Conformado de cerámicas y vidrios

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Conformado de cerámicas y vidrios

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Conformado de cerámicas y vidrios

• Se emplea en la fabricación de productos cerámicos de sección constante.
• Consiste en forzar el paso, mediante la aplicación de una presión, de la masa con una consistencia plástica (elevada viscosidad) a través de una matriz.
• Se obtiene un producto lineal con una sección transversal controlada, que luego se corta a la longitud requerida.
• Es un método de conformado en continuo muy efectivo que usa un equipamiento simple.
• Se emplea en la fabricación de productos cerámicos de sección constante.
• Consiste en forzar el paso, mediante la aplicación de una presión, de la masa con una consistencia plástica (elevada viscosidad) a través de una matriz.
• Se obtiene un producto lineal con una sección transversal controlada, que luego se corta a la longitud requerida.
• Es un método de conformado en continuo muy efectivo que usa un equipamiento simple.

Conformado hidroplástico por extrusión

Ejs.: Ladrillos, tuberías, azulejos

Cerámicas tradicionales: conformado

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1) Molde de yeso 2) Mezclar la barbotina 3) Llenado del molde

**4) Vaciado del molde 5) Dejar secar dentro del molde

6. Apertura del molde y extracción de la pieza**

Moldeo en barbotina (cont.)

Cerámicas tradicionales: conformado

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Cerámicas tradicionales: conformado

Cemento Portland

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Molino de bolas Molino planetario

Obtención de polvos cerámicos: molienda fina

Cerámicas avanzadas: conformado

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• Etapa previa a la compactación del polvo.
• Puede realizarse entre polvos de igual composición química y diferente tamaño ( mezclado ) o de diferente composición ( combinación ). Ambos procesos se realizan por medios mecánicos (Ejs.: rotación en tambor, agitación mediante tornillo, agitación con mezclador de paletas).
• Además del polvo se añaden otros aditivos: ‐ Lubricantes: en pequeñas cantidades reducen la fricción entre las partículas y entre partícula y pared del molde (mejor llenado) → mayor homogeneidad en la densidad de la pieza. ‐ Aglutinantes: para conseguir una resistencia en las piezas en verde. ‐ Desfloculantes: evitan la aglomeración de los polvos para mejorar el flujo.
• Etapa previa a la compactación del polvo.
• Puede realizarse entre polvos de igual composición química y diferente tamaño ( mezclado ) o de diferente composición ( combinación ). Ambos procesos se realizan por medios mecánicos (Ejs.: rotación en tambor, agitación mediante tornillo, agitación con mezclador de paletas).
• Además del polvo se añaden otros aditivos: ‐ Lubricantes: en pequeñas cantidades reducen la fricción entre las partículas y entre partícula y pared del molde (mejor llenado) → mayor homogeneidad en la densidad de la pieza. ‐ Aglutinantes: para conseguir una resistencia en las piezas en verde. ‐ Desfloculantes: evitan la aglomeración de los polvos para mejorar el flujo.

Procesado de polvos cerámicos: mezclado

Cerámicas avanzadas: conformado

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Moldeo por inyección de polvos cerámicos (CIM)

El proceso CIM consta de 4 etapas:

1. Mezclado
2. Moldeo por inyección
3. Eliminación del ligante
4. Sinterización

El proceso CIM consta de 4 etapas:

1. Mezclado
2. Moldeo por inyección
3. Eliminación del ligante
4. Sinterización

Tiene la capacidad de producir, a costes comparativamente bajos, componentes de alta densidad (baja porosidad), de geometría compleja y con alta precisión.

https://www.youtube.com/watch?v=mz2UEEW_BaAhttps://www.youtube.com/watch?v=mz2UEEW_BaA

Cerámicas avanzadas: conformado

Moldeo por inyección de polvos cerámicos (CIM)

TAMAÑO Y COMPLEJIDAD DE LA FORMA DE LOS COMPONENTES

Cerámicas avanzadas: conformado

Moldeo por inyección de polvos cerámicos (CIM)

LIMITACIONES

• Tamaño, espesor y forma de las piezas
• No válido para piezas grandes o piezas sencillas (geometrías simétricas y axiales)
• Longitud de la pieza < 100 μm
• No todos los polvos son adecuados para CIM
• Tamaño y sofisticación de los equipos (caros)

Cerámicas avanzadas: conformado

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• El vidrio se obtiene a partir de una mezcla de arena de cuarzo, sosa y cal, que se funde en un horno a temperaturas muy elevadas. El resultado es una pasta vítrea que se somete en caliente a diversas técnicas de conformación según la forma que se quiera dar. Conformación por soplado automático: para fabricar piezas huecas El material vítreo entra en un molde hueco cuya superficie interior corresponde a la forma del objeto deseado. Una vez cerrado el molde, se inyecta aire comprimido en su interior para que el material se adapte a sus paredes. Tras enfriarse, se abre el molde y se extrae el objeto. Aplicaciones: botellas, frascos, ampollas, vasos, …

Los vidrios: Conformado