Processamento e Conformação de Materiais Cerâmicos

MATERIAIS CERÂMICOS PROCESSAMENTO CERÂMICAS CLÁSSICAS CERÂMICAS VIDROS MATERIAIS CIMENTÍCIOS PÓ FORMA CALOR PÓ FORMA CALOR CALOR PÓ FORMA PÓ FORMA CALOR PÓ FORMA CALOR PÓ FORMA CALOR Método Material de partida Conformado Formato Característica Prensagem Grânulos Simples sólidas Baixa umidade Prensagem Isostática Grânulos Pouco complexas sólidas Densidade homogênea Extrusão Massa plástica Maciças ou vazadas Seção transversal constante Injeção Massa plástica Muito complexas Peças pequenas Colagem Suspensão Muito complexas ocas Peças grandes CONFORMAÇÃO CERÂMICA TIPOS DE CONFORMAÇÃO CONFORMAÇÃO CERÂMICA ESCOLHA DO MÉTODO DE CONFORMAÇÃO TAMANHO E TOLERÂNCIAS DIMENSIONAIS DO PRODUTO CARACTERÍSTICA MICROESTRUTURAL NECESSÁRIA REPRODUTIBILIDADE EXIGIDA FORMA REQUERIDA CONSIDERAÇÕES ECONÔMICAS RESISTÊNCIA MECÂNCIA A VERDE ETAPAS SEQUINTES DO PROCESSAMENTO SISTEMAS DE PRENSAGEM Dispositivos prensas mecânicas Prensagem unidirecional Fonseca p 123 EFEITO SIMPLES DUPLO EFEITO MATRIZ FLUTUANTE CONFORMAÇÃO CERÂMICA PRENSAGEM CARACTERÍSTICAS IMPORTANTES Possibilidade de produtos conformados com elevada resistência mecânica a verde e a seco Permite elevada produtividade automatização de todo ciclo Possibilidade de secagem rápida ciclos curtos Permite obter produtos acabados com dimensões e formas rigorosas Baixo riscos de aparecimento de deformações nas fases subsequentes do processo Baixas retrações Bom acabamento superficial dos produtos conformados CONFORMAÇÃO CERÂMICA PRENSAGEM CLASSIFICAÇÃO SECA 010 SEMISECA 1015 SEMIPLÁSTICA 1520 Plástica 2025 Densificação eliminação da porosidade Deformação plástica baixa densificação Elevada perda de massa Elevada retração de secagem Baixa perda de massa Baixa retração de secagem Ideal para a formação de peças com formas simples e sólidas Distribuição de tamanho de partícula de 20200 mm preferencialmente Fração de alto volume de partículas pequenas causa problemas com o fluxo de partículas e pode resultar em aderência dos punções As pressões usadas na prensagem a seco podem chegar a 300 MPa dependendo do material e do tipo da prensa maximizar a densidade do produtos É um processo de conformação de alto volume e o mais utilizado na indústria cerâmica As taxas de produção dependem do tamanho e do formato da peça e do tipo de prensa utilizada Prensagem unidirecional a seco características SISTEMAS DE PRENSAGEM Prensagem isostática ETAPAS a Transporte para o molde b Fechamento vedação c Conformação Reed 443 Aplicação da pressão hidrostática a um pó em um recipiente molde flexível Wet bag SISTEMAS DE PRENSAGEM Prensagem isostática características Pressão em todas as direções compactação mais uniforme Formas das peças mais complexas Maior custo operacional em relação a prensagens unidirecional Menor produtividade em relação a prensagens unidirecional Por que e quando utilizar a prensagem isostática SISTEMAS DE PRENSAGEM Prensagem isostática Reed 443 Molde seco prensagem quaseisostática Permite produção maior em relação ao molde úmido Utilizado na indústria de porcelana para fabricação de pratos e outras formas planas Dry bag ETAPAS DO CICLO DE PRENSAGEM 1 Enchimento da matrizmolde 2 Aplicação da força de compactação 3 Alívio da força de compactação 4 Extração do compactado produto 1 Enchimento da matrizmolde Características do material de partida pó granulado Transporte Fluidez Capacidade de preenchimento Como queremos que a matriz seja preenchida Armazenamento Empacotamento Uniformidade Como queremos que o material partículas estejam organizadas 2 Aplicação da força de compactação força de prensagem Possibilidade de diferentes ciclos Velocidade de aplicação da força Correntes de escape partículas mais finas na periferia superfície da matriz impermeabilização do compactado Correntes de escape só se houver espaço entre as partículas liberdade entre as partículas Desaeração deve ser eficiente 3 Alívio da força de compactação Alívio rápido a pressão se mantém no interior do compactado Defeito de laminação e outros 4 Extração Injeção Maior dificuldade para prensagem unidirecional do que para a prensagem isostática Fase delicada do processo pode gerar defeitos Fissuras Deformações Desgastes das ferramentas Aderência a matriz elevada umidade e ligantes adesivos