La cerámica de colada a presión es un proceso de varios pasos que transforma el polvo cerámico en un cuerpo sólido y geométricamente definido. Este método garantiza que el producto final tenga la densidad y resistencia necesarias para diversas aplicaciones.
5 pasos esenciales para la cerámica de colada a presión
1. Preparación del polvo cerámico
Los polvos cerámicos se mezclan con aditivos como aglutinantes, plastificantes, lubricantes y defloculantes. Estos aditivos mejoran la conformabilidad y trabajabilidad del polvo. La mezcla es crucial, ya que afecta directamente a las propiedades finales del producto cerámico.
2. Técnicas de conformado
Se utilizan varias técnicas para dar forma al polvo cerámico:
- Prensado uniaxial: Este método aplica una presión uniaxial al polvo colocado en una matriz entre dos punzones rígidos. Se suele utilizar para la producción en serie de piezas sencillas.
- Prensado isostático: Esta técnica aplica la misma presión desde todas las direcciones, lo que garantiza una compactación uniforme del polvo cerámico.
- Otros métodos son el moldeo por inyección, la extrusión, la colada en barbotina, la colada en gel y la colada en cinta, cada uno de ellos adecuado para diferentes tipos de productos cerámicos y formas.
3. Relleno y compactación del molde
Se introduce una cantidad controlada de la mezcla de polvo cerámico en la cavidad de la matriz. A continuación, el punzón superior se desplaza hacia abajo para prensar el polvo con una presión predeterminada, que puede oscilar entre 10.000 psi y 120.000 psi (69 MPa y 830 MPa), en función de la densidad y resistencia deseadas para el producto final.
4. Postprocesado y sinterización
Tras el prensado, el cuerpo verde (la pieza cerámica prensada) se somete a varias etapas de postprocesado. El paso más crítico es la sinterización, en la que el cuerpo verde se introduce en un horno de sinterización y se cuece a temperaturas muy elevadas. Este paso aumenta significativamente la densidad y la resistencia de la pieza cerámica al reducir la porosidad y el volumen.
5. Seguridad y equipamiento
Durante los procesos de prensado y sinterización es esencial disponer de herramientas y equipos de seguridad adecuados, debido a las altas presiones y temperaturas que se alcanzan. Normalmente se utilizan prensas hidráulicas para generar la presión necesaria, y deben tomarse medidas de seguridad para evitar accidentes.
Siguiendo estos pasos y utilizando las técnicas y los equipos adecuados, se puede prensar eficazmente cerámica moldeada para darle las formas deseadas con las propiedades necesarias para diversas aplicaciones.
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