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.