CERÁMICAS /TÉCNICAS DE CONFORMADO EL POLVO CERÁMICO CON LA DISTRIBUCIÓN GRANULOMÉTRICA Y FORMA ADECUADAS, ASÍ COMO PROPIAMENTE PRECONSOLIDADO, ESTA LISTO PARA SER CONFORMADO EN LOS TAMAÑOS Y EN LAS FORMAS REQUERIDAS SE TRANSFORMA EL PRODUCTO ALIMENTADO AL EQUIPO DE CONFORMADO EN UNA PIEZA EN VERDE ¾FORMA, DIMENSIONES Y SUPERFICIE CONTROLADAS ¾DENSIDAD Y MICROESTRUCTURA DETERMINADAS CARACTERÍSTICAS QUE DEBEN SER CONTROLADAS CON EL FIN DE OBTENER UN PRODUCTO FINAL DE CALIDAD LOS DEFECTOS SIGNIFICATIVOS INTRODUCIDOS DURANTE EL CONFORMADO, EN GENERAL, NO SON ELIMINADOS DURANTE LA COCCIÓN LA RESISTENCIA DEL PRODUCTO EN VERDE DEBE SER LA SUFICIENTE PARA PODER MANEJAR EL PRODUCTO Y, EN SU CASO, REALIZAR ALGUNA OPERACIÓN DE ACABADO EN VERDE. CERÁMICAS /TÉCNICAS DE CONFORMADO PRENSADO EMPAQUETAMIENTO DE PARTÍCULAS LOS POLVOS CERÁMICOS DEBEN TENER UNA DISTRIBUCIÓN GRANULOMÉTRICA Y PORCENTAJE DE TAMAÑOS TAL, QUE DEN LUGAR AL MENOR NÚMERO POSIBLE DE HUECOS ENTRE ELLOS, DESPUÉS DE LA COMPACTACIÓN (P.E., MEDIANTE PRENSADO). CON ELLO SE CONSIGUE UNA MAYOR COMPACIDAD (MENOR POROSIDAD)→ MÁXIMA DENSIDAD EN VERDE. LA COMPACIDAD DE CONJUNTO DEL POLVO CERÁMICO ES LA RELACIÓN ENTRE EL VOLUMEN DEL MISMO Y SU VOLUMEN DE CONJUNTO, QUE ES EL VOLUMEN INTERIOR DEL RECIPIENTE QUE LO CONTIENE. A MAYOR COMPACIDAD MENOR VOLUMEN DE HUECOS Y, POR TANTO, MENOR POROSIDAD, QUE SERÁ MÁS FÁCIL DE ELIMINAR EN EL POSTERIOR PROCESO DE COCCIÓN EMPAQUETAMIENTO DE PARTICULAS: 1.- REGULAR U ORDENADO 2.- ALEATORIO PARAMETROS CARACTERIZACION EMPAQUETAMIENTO: DISTRIBUCIONES DE TAMAÑOS BIMODALES PROPORCIONAN DENSIDADES FRACCIONALES MAYORES QUE LAS PARTÍCULAS DE UN SOLO TAMAÑO LAS PARTÍCULAS PEQUEÑAS LLENAN LOS ESPACIOS QUE QUEDAN ENTRE LAS PARTÍCULAS GRANDES VARIACIÓN DEL VOLUMEN DE CONJUNTO EN MEZCLAS BINARIAS EMPAQUETAMIENTO DE PARTÍCULAS Representación bidimensional de los efectos en el empaquetamiento de la combinación de esferas de diferentes tamaños. (a).- Mismo tamaño (b).- Bimodal (c).- Trimodal y (d).- Bimodal con tamaños poco diferentes. EMPAQUETAMIENTO DE PARTÍCULAS PARA UNA MEZCLA DE PARTICULAS GRUESAS Y FINAS, LA MÁXIMA DENSIDAD DE EMPAQUETAMIENTO VIENE DETERMINADA POR LA CANTIDAD DE PARTICULAS GRUESAS, CON RESPECTO A LAS FINAS. EN LA FIGURA SE MUESTRA EL CASO DE LA COMPOSICIÓN ÓPTIMA (MÁXIMA DENSIDAD DE EMPAQUETAMIENTO), DE UNA COMPOSICIÓN CON UN EXCESO DE FINOS Y DE OTRA CON UN EXCESO DE GRUESOS. MODELO DE FURNAS Densidad fraccional en función de la composición para una mezcla bimodal de esferas grandes y pequeñas. Las partículas pequeñas tienen un tamaño inferior al tamaño de los poros dejados por las grandes ρf2 = ρ2/ ρ1 ρf1 = 1 (ρ1 = m1/V) ρf2 = ρ2/ ρ1=(m2/V)/(m1/V) = m2/m1 m2=ρVm2 m1=ρVm1= ρVT VT = VG + VHUECOS VHUECOS = VT − VG VHUECOS VT = 1− VG VT XG = = 1 − fG VHUECOS = (1 − fG )VT ρf2 = Vm2/VT WG WG + WP WG = ρ rGVG = fG ρ rGVT ρG = Densidad teórica de las partículas grandes. fG = Factor de empaquetamiento de las partículas grandes. VT = Volumen total Para la máxima densidad de empaquetamiento hay que añadir una cantidad de partículas pequeñas tal que se rellene justamente el espacio vacío entre las partículas grandes sin forzar que estas se separen. La cantidad de espacio vacío es igual a : 1 − f V ( WP = (1 − fG ) fP ρ PVT X G* = fG ρG fG ρG + (1 − fG ) fP ρP G ) T VHUECOS = (1 − fG )VT V' HUECOS = (1 − fG )VT − (1 − fG )VT fM = (1 − fG )(1 − fM )VT WG = ρ rGVG = fG ρ rGVT WM = (1 − fG ) fM ρ rMVT WF = (1 − fG )(1 − fM ) fF ρ rFVT Factor empaquetamiento con tres fracciones: fMAX = fG + (1 − fG ) fM + (1 − fG )(1 − fM ) fF (1 − fG )VT (1 − fG )VT − (1 − fG )VT fM = (1 − fG )(1 − fM )VT (1 − fG )(1 − fM )VT − (1 − fG )(1 − fM ) fFVT = = (1 − fG )(1 − fM )(1 − fF )VT Factor empaquetamiento con cuatro fracciones: fMAX = fG + (1 − fG ) fM + (1 − fG )(1 − fM ) fF + (1 − fG )(1 − fM )(1 − fF ) fI EMPAQUETAMIENTO DE PARTÍCULAS EFECTO DE LA RELACION DE TAMAÑOS ENTRE PARTÍCULAS: SE OBTIENE UN NOTABLE INCREMENTO DE LA DENSIDAD FRACCIONAL HASTA QUE EL TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS PEQUEÑAS SE HACE MENOR QUE EL TAMAÑO DE LOS POROS DEJADOS POR LAS GRANDES. ESTO SUCEDE PARA UNA RELACIÓN DE TAMAÑOS MAYOR QUE 7:1 EMPAQUETAMIENTO DE PARTÍCULAS SISTEMAS MULTIMODALES: SE PUEDE SEGUIR INCREMENTANDO LA DENSIDAD PROGRESIVAMENTE, PERO LOS INCREMENTOS QUE SE CONSIGUEN SON CADA VEZ MENORES, MIENTRAS QUE RESULTA COMPLICADO OBTENER POLVOS CON LOS TAMAÑOS ADECUADOS. EN GENERAL, SÓLO RESULTAN PRÁCTICAS LAS DISTRIBUCIONES BIMODALES. EN LA PRODUCCIÓN A NIVEL INDUSTRIAL SE EMPLEAN MEZCLAS CON UNA DISTRIBUCIÓN DE TAMAÑOS TAL QUE DE LUGAR A UNA MAYOR EFICIENCIA DEL EMPAQUETAMIENTO. LA ELECCIÓN DE DICHA DISTRIBUCIÓN SE SUELE BASAR EN LA ECUACIÓN DE ANDREASEN, LA CUAL PERMITE DETERMINAR LA PROPORCIÓN DE CADA TAMAÑO DE PARTICULA EN LA MEZCLA. DICHA ECUACIÓN TIENE LA FORMA: ⎛ a FM (a ) = 100 ⎜⎜ ⎝ aMAX ⎞ ⎟⎟ ⎠ n FM(a) = Tanto por ciento acumulado de partículas menores que a a = Tamaño de partícula aMAX = Tamaño máximo de partícula n = Módulo de la distribución que es una característica de la distribución granulométrica Los experimentos de empaquetamiento de Andreasen muestran que el mejor empaquetamiento tiene lugar cuando el módulo de distribución es tal que: 0.33 < n < 0.50 EMPAQUETAMIENTO DE PARTÍCULAS En un sistema de coordenadas doblemente logarítmico la representación gráfica de la ecuación de Andreasen es una recta ⎛ a log FM (a) = 2 + n log ⎜⎜ ⎝ aMAX ⎞ ⎟⎟ ⎠ Distribución granulométrica de una porcelana eléctrica y de la ecuación de Andreasen teniendo el mismo tamaño máximo ⎛ a FM (a ) = 100 ⎜⎜ ⎝ aMAX ⎞ ⎟⎟ ⎠ n n = 0.55 aMAX= 5 mm CARBONO 0.1-1 mm 0.1-1 mm ⎛a⎞ FM (a ) = 100 ⎜ ⎟ ⎝5⎠ 0.55 a (mm) FM(a) (%) FM(an)- FM(an-1) (%) 5 100 11.55 4 88.45 4 88.45 3.35 80.23 3.35 80.23 3 75.51 3 75.51 2.8 72.69 2.8 72.69 2.5 68.30 2.5 68.30 1 41.26 1 41.26 0.1 11.63 < 0.1 (Finos) 11.63 8.22 4.72 ⎛a⎞ FM (a ) = 100 ⎜ ⎟ ⎝5⎠ 0.55 2.82 4.39 27.04 29.63 11.63 EMPAQUETAMIENTO DE PARTÍCULAS DINGER Y FUNK SUPUSIERON QUE EN LOS MATERIALES REALES LAS PARTÍCULAS MÁS FINAS TIENEN UN TAMAÑO FINITO Y PROPUSIERON LA ECUACIÓN: n a n − aMIN FM (a ) = 100 n n aMAX − aMIN FM(a) = Tanto por ciento acumulado de partículas menores que a a = Tamaño de partícula aMAX = Tamaño máximo de partícula aMIN = Tamaño mínimo de partícula n = Módulo de la distribución que es una característica de la distribución granulométrica EMPAQUETAMIENTO DE PARTÍCULAS EMPAQUETAMIENTO DE PARTÍCULAS UNA CURVA DE REFERENCIA CLÁSICA ES LA DE FULLER QUE OBEDECE A LA ECUACIÓN FM (a ) = 100 a aMAX FM(a) = Tanto por ciento acumulado de partículas menores que a a = Tamaño de partícula aMAX = Tamaño máximo de partícula ESTA ECUACION ES LA DE ANDREASEN PARA n = 0.5 CERÁMICAS / TÉCNICAS DE CONFORMADO DEBIDO A SU ALTO PUNTO DE FUSIÓN LOS COMPONENTES CERÁMICOS NO PUEDEN SER FABRICADOS, EN GENERAL, POR LOS PROCESOS EN FASE LIQUIDA QUE SE USAN PARA LOS METALES Y POLÍMEROS SU FABRICACIÓN SE EFECTÚA POR SINTERIZADO, ENTRANDO DE ESTE MODO EN EL ÁREA DE LA METALURGIA DE POLVOS CERÁMICAS /TÉCNICAS DE CONFORMADO EN EL CASO DE CERAMICAS A BASE DE MATERIALES ARCILLOSOS ESTOS DEBEN TENER EL GRADO DE HUMEDAD ADECUADO PARA CADA TIPO DE CONFORMADO ESTADOS DE CONSISTENCIA CUANDO SE MEZCLAN UN LIQUIDO O UNA SOLUCIÓN DEL LIGANTE CON EL POLVO CERAMICO Four categories of shaping processes used for traditional ceramics compared to water content and pressure required to form the clay PRINCIPALES TECNICAS DE CONFORMADO USADAS EN LA FABRICACIÓN DE MATERIALES CERÁMICOS JIGGERING TÉCNICAS DE CONFORMADO / PRENSADO EL PRENSADO ES LA COMPACTACIÓN Y CONFORMADO SIMULTANEOS DE UN POLVO CERÁMICO O MATERIAL GRANULAR (PREMEZCLADO CON LOS LIGANTES Y LUBRICANTES ADECUADOS Y PRECONSOLIDADO DE TAL MODO QUE TENGA UNA FLUIDEZ ELEVADA) SE LLEVA A CABO CONFINANDO EL MATERIAL EN UN MOLDE RÍGIDO O FLEXIBLE Y APLICANDO PRESIÓN PARA LOGRAR LA COMPACTACION ADITIVOS REQUERIDOS EN EL PRENSADO -LIGANTES -PLASTIFICANTES -LUBRICANTES -AYUDAS A LA COMPACTACIÓN - DEFLOCULANTES Commercial spray-dried Al2O3 powder Función de los aditivos en el procesado de los materiales ceramicos Función de los aditivos en el procesado de los materiales ceramicos TÉCNICAS DE CONFORMADO / PRENSADO LA ACCIÓN DE LOS LUBRICANTES Y LOS AYUDAS A LA COMPACTACIÓN, QUE ESENCIALMENTE SON LO MISMO, ES REDUCIR LA FRICCIÓN ENTRE LAS PARTÍCULAS, LOS GRÁNULOS Y ENTRE ESTOS Y LA PARED DEL MOLDE. COMO RESULTADO DE ELLO SE TIENE: 1.- AUMENTO DE LA UNIFORMIDAD DE LA PIEZA PRENSADA 2.- MEJORA DE LA DENSIDAD EN VERDE 3.- AUMENTO DE VIDA DE LOS ÚTILES DE PRENSADO 4.- REDUCCIÓN DE LAS PEGADURAS, LO QUE DISMINUYE EL TIEMPO NECESARIO PARA LA LIMPIEZA DE LOS ÚTILES 5.- DISMINUCIÓN DE LA PRESIÓN NECESARIA PARA LA EXTRACCIÓN DE LA PIEZA DEL MOLDE Ligantes usados en el procesado de los materiales cerámicos. Aditivos usados en el prensado a escala industrial. TÉCNICAS DE CONFORMADO / PRENSADO PRENSADO UNIAXIAL MOLDE RIGIDO PRENSADO ISOSTATICO MOLDE FLEXIBLE 1º: Deformación elástica: Esta energía permanece almacenada hasta la extracción 2º: Deformación plástica: aumenta el área de los contactos entre partículas PRENSADO UNIAXIAL EL PRENSADO UNIAXIAL TIENE POR OBJETO LA COMPACTACIÓN DE UN POLVO CERÁMICO (SECO: < 2 % HUMEDAD, SEMISECO: 5-20 % HUMEDAD) DENTRO DE UN MOLDE RÍGIDO APLICANDO LA PRESIÓN EN UNA SOLA DIRECCIÓN POR MEDIO DE UN EMBOLO, O UN PISTÓN O UN PUNZÓN RÍGIDO. ES UN PROCEDIMIENTO DE ELEVADA CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN Y FÁCIL DE AUTOMATIZAR, QUE PRODUCE PIEZAS DE DIMENSIONES PRECISAS LAS ETAPAS GENERALES EN EL PRENSADO SON: 1.- LLENADO DE MOLDE (POLVOS FINOS NO FLUYEN BIEN→DIFICULTAD PARA COMPACTARLOS HOMOGENEAMENTE → GRANULACION) 2.- COMPACTACIÓN Y CONFORMADO DE LA PIEZA 3.- EXTRACCIÓN DE LA PIEZA COMPACTADA TÉCNICAS DE CONFORMADO / PRENSADO TÉCNICAS DE CONFORMADO / PRENSADO HUECO GRANDE HUECOS DEL TAMAÑO DE LOS GRANULOS Y HUECOS MAS PEQUEÑOS DIAGRAMA ESQUEMATICO MOSTRANDO LAS FASES DE LA ETAPA DE COMPACTACION DE LOS GRANULOS TÉCNICAS DE CONFORMADO / PRENSADO MODOS DE COMPACTACIÓN: DEFINIDOS EN TERMINOS DEL MOVIMIENTO DEL MOLDE Y DE LOS PUNZONES TÉCNICAS DE CONFORMADO / PRENSADO CLASES DE PRENSAS UNIAXIALES TÉCNICAS DE CONFORMADO / PRENSADO TÉCNICAS DE CONFORMADO / PRENSADO TÉCNICAS DE CONFORMADO / PRENSADO TÉCNICAS DE CONFORMADO / PRENSADO EFECTO DE LA FRICCIÓN DEL POLVO CON LA PARED DE LA MATRIZ P P - dP PAP − ( P − dP ) AP − F f = 0, PAP − PAP + dPAP − F f = 0 Por otra parte: F f = μ Fn Fn = Fuerza normal Fn = AL Pr Pr = Presión radial μ = Coeficiente de fricción entre la masa de polvo y la matriz AL = Área lateral P K= r P AP dP = F f AP dP = μ KAL P AL dP = μK P AP EFECTO DE LA FRICCIÓN DEL POLVO CON LA PARED DE LA MATRIZ AL dP = −μ K P AP A dP = μK L P AP Ajuste de signos D2 AP = π 4 AL = π Ddx dP π Ddx 4μ K = −μ K = − dx 2 P D π D 4 Luego: ( ) Integrando: ∫ P P0 dP 4μ K =− P D P= 4μ K ⎛P ⎞ = − dx , Ln x ⎜ P⎟ ∫0 D 0⎠ ⎝ x −4 μ K x D P0e P= −4 μ K x D P0e −4 μ K x P D =e P0 x x/D TÉCNICAS DE CONFORMADO / PRENSADO P = P0e −4 μ K x D −D e i Py = Pa e −2 μ K a +l y l a TÉCNICAS DE CONFORMADO / PRENSADO TÉCNICAS DE CONFORMADO / PRENSADO TÉCNICAS DE CONFORMADO / PRENSADO The key granule characteristics that influence compaction are the hardness, which is controlled by the particle packing and type of binder in the granule, the size, and the size distribution. The compaction process can be divided into two stages: (1)Rearrangement of the granules at low pressure (2)Deformation at higher pressure Hard granules rearrange easily but, if too hard, are difficult to deform, thereby producing a green body with large intergranular pores. These large pores are difficult to remove during sintering, so they limit the final density and produce microstructural flaws in the sintered article Qualitative results from experiments with hard, soft, and medium hardness Al2O3 granules compacted uniaxially after irregular die filling The upper set of graphs show density across the diameter of the green compact while the lower set of illustrations are schematics showing the appearance of the sintered pellets (top view). Granule hardness was modified by granulating the Al2O3 powder with different organic binders TÉCNICAS DE CONFORMADO / PRENSADO Densidad en verde de un crisol de pared delgada (a).- Prensado isostáticamente (b).- Prensado uniaxialmente Esquema del sistema de prensado isostatico wet - bag. COMO FLUIDO PARA EL ISOPRENSADO SE PUEDE UTILIZAR CUALQUIERA SIEMPRE QUE SEA INCOMPRENSIBLE. USUALMENTE SE UTILIZA AGUA, AUNQUE TAMBIÉN SE PUEDE USAR ACEITE HIDRÁULICO Y GLICERINA. LA FLEXIBILIDAD Y EL ESPESOR DE LAS PAREDES DEL MOLDE DEBEN SER CUIDADOSAMENTE SELECCIONADOS PARA LOGRAR UN CONTROL DIMENSIONAL ÓPTIMO Y LAS CARACTERÍSTICAS DE LIBERACIÓN. LA GOMA NATURAL, NEOPRENO, SILICONAS, POLISULFUROS, POLIURETANOS Y EL CLORURO DE POLIVINILO PLASTIFICADO HAN SIDO USADOS PARA LA FABRICACIÓN DEL MOLDE FLEXIBLE. COMO OTROS PROCEDIMIENTOS DE CONFORMADO EL PRENSADO ISOSTÁTICO TIENE VENTAJAS Y DESVENTAJAS VENTAJAS 1.- UNIFORMIDAD EN LA DENSIDAD DE LA PIEZA EN VERDE. 2.- VERSATILIDAD 3.- BAJO COSTE DE LOS ÚTILES DE PRENSADO. ASÍ, EN CONJUNCIÓN CON EL MECANIZADO EN VERDE SE PUEDEN FABRICAR UNA AMPLIA VARIEDAD DE PIEZAS DE DISTINTA FORMA Y TAMAÑO, CON MÍNIMO DE INVERSIÓN EN EQUIPAMIENTO DESVENTAJAS 1.- TIEMPO DEL CICLO DE TRABAJO ELEVADO 2.- DIFICULTAD PARA SU AUTOMATIZACIÓN. LOS CICLOS DE TRABAJO SON DE MINUTOS E, INCLUSO, DECENAS DE MINUTOS, POR LO QUE LA CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN ES BAJA COMPARADA CON LA DEL PRENSADO UNIAXIAL. PRENSADO ISOSTÁTICO DRY – BAG. EL PRENSADO ISOSTÁTICO DRY – BAG SE HA DESARROLLADO CON EL FIN DE AUMENTAR LA CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN Y UNAS TOLERANCIAS DIMENSIONALES MÁS AJUSTADAS EN VEZ DE SUMERGIR EL CONJUNTO EN EL FLUIDO, LO QUE SE HACE ES FABRICAR EL MOLDE CON UNOS CANALES INTERNOS POR LOS QUE SE BOMBEA EL FLUIDO A ALTA PRESIÓN. ESTO MINIMIZA LA CANTIDAD DE FLUIDO A ALTA PRESIÓN NECESARIO Y PERMITE EL USO DE ÚTILES ESTACIONARIOS EL MAYOR RETO ES LA REALIZACIÓN DEL MOLDE PARA QUE LA PRESIÓN SEA TRANSMITIDA DE FORMA UNIFORME AL POLVO CERÁMICO HASTA LOGRAR LA FORMA DESEADA. ESTO SE PUEDE LOGRAR MEDIANTE UN ADECUADO POSICIONAMIENTO Y FORMA DE LOS CANALES, POR EL USO DE DIFERENTES ELASTÓMEROS EN EL MOLDE Y POR OPTIMIZACIÓN DE LAS RESTRICCIONES EXTERNAS DEL MOLDE UNA VEZ QUE EL ÚTIL SE HA DISEÑADO CONVENIENTEMENTE Y SE HA AUTOMATIZADO EL SISTEMA, SE PUEDEN REALIZAR DE 1000 A 1500 CICLOS POR HORA. TÉCNICAS DE CONFORMADO / PRENSADO Esquema del sistema de prensado isostatico dry - bag. TÉCNICAS DE CONFORMADO / PRENSADO PROBLEMAS EN EL PRENSADO LOS DEFECTOS MÁS COMUNES QUE SE PUEDEN PRESENTAR EN LAS PIEZAS PRENSADAS EN SECO SON LAS LAMINACIONES Y LAS GRIETAS, LA MAYOR PARTE DE LAS CUALES SE DEBEN A LAS TENSIONES PRODUCIDAS POR LA RECUPERACIÓN ELÁSTICA DIFERENCIAL (SPRINGBACK) CUANDO LA PIEZA ES EXPULSADA DEL MOLDE LA RECUPERACIÓN ELÁSTICA DIFERENCIAL DENTRO DE LA PIEZA O ENTRE LA PIEZA Y EL MOLDE OCURRE POR LOS MOTIVOS SIGUIENTES: 1.- GRADIENTES DE PRESIÓN DENTRO DE LA PIEZA PRODUCIDOS POR LA FRICCIÓN CON LA PARED DEL MOLDE 2.- COMPRESIÓN ELÁSTICA NO UNIFORME EN LA PIEZA DEBIDO A VARIABILIDAD DE LOS GRÁNULOS , LLENADO NO UNIFORME DEL MOLDE O AIRE COMPRIMIDO 3.- RESTRICCIÓN EN LA EYECCIÓN DE LA PIEZA DEBIDO A LA RUGOSIDAD SUPERFICIAL DE LA PARED DEL MOLDE Y/O SU MALA LUBRICACIÓN 4.- RECUPERACIÓN ELÁSTICA DIFERENCIAL ENTRE LA PARTE DE LA PIEZA QUE YA ESTA FUERA DEL MOLDE Y LA PARTE QUE ESTA DENTRO DEL MOLDE CON SU MOVIMIENTO RESTRINGIDO LAS LAMINACIONES APARECEN COMO GRIETAS CIRCUNFERENCIALES PERIÓDICAS EN LA SUPERFICIE DE FRICCIÓN Y ESTAN ORIENTADAS PERPENDICULARMENTE A LA DIRECCIÓN DE PRENSADO ESTE DEFECTO SE OBSERVA CUANDO LA FRICCIÓN EN LA PARED DEL MOLDE ES ALTA , LA RECUPERACIÓN ELÁSTICA DE LA PIEZA ES ALTA Y SU RESISTENCIA BAJA MEJORANDO LA LUBRICACIÓN DE LA PARED DEL MOLDE Y UNA NUEVA FORMULACIÓN DE LOS ADITIVOS CON EL FIN DE PLASTIFICAR LOS GRÁNULOS MEJOR, A MENUDO ELIMINARÁ ESTE TIPO DEFECTO. LA TENDENCIA A FORMAR LAMINACIONES DISMINUYE: ¾ BAJANDO LA PRESIÓN DE PRENSADO , YA QUE SE REDUCE EL VALOR MEDIO DE LA RECUPERACIÓN ELÁSTICA ¾CAMBIANDO LA COMPOSICIÓN DE LOS ADITIVOS PARA AUMENTAR LA RESISTENCIA DE LA PIEZA Y REDUCIR LA RECUPERACIÓN ELÁSTICA ¾ LUBRIFICANDO LA PARED DEL MOLDE PARA DISMINUIR LOS GRADIENTES DE PRESIÓN ¾USANDO UN MOLDE DE RIGIDEZ SUFICIENTE CON UNA PARED LISA Y CON UNA ENTRADA BISELADA. GRIETAS Y FISURAS A MENUDO LAS GRIETAS TIENEN SU ORIGEN O SE INICIAN EN LA PARTE SUPERIOR EXTERNA DE LAS PIEZAS DURANTE SU EXTRACCIÓN DEL MOLDE MECANISMO 1 TIENE LUGAR CUANDO SE LIBERA LA PRESIÓN DEL PUNZÓN SUPERIOR, ENTONCES EL MATERIAL PRÓXIMO AL CENTRO DE LA PIEZA TIENDE A RECUPERARSE ELÁSTICAMENTE, PERO DICHA RECUPERACIÓN ESTA RESTRINGIDA MOMENTÁNEAMENTE POR LA FRICCIÓN EXISTENTE ENTRE LAS PAREDES DEL MOLDE Y LA PARTE EXTERNA DE LA PIEZA. ESTO DA LUGAR A ESFUERZOS DE TRACCIÓN CONCENTRADOS EN LOS BORDE DE LA PARTE SUPERIOR DE LA PIEZA. ESFUERZOS DE TRACCION GRIETAS Y FISURAS EL SEGUNDO MECANISMO TIENE SU ORIGEN EN LA TENDENCIA DEL MATERIAL A RECUPERAR LA DEFORMACIÓN ELÁSTICA QUE EXPERIMENTO CUANDO DEJA DE ESTAR RESTRINGIDO. ASÍ, CUANDO LA PIEZA SE EXTRAE Y SALE DEL MOLDE LA SECCIÓN TRANSVERSAL DE LA PARTE SUPERIOR DE LA PIEZA AUMENTA, DANDO LUGAR A ESFUERZOS DE TRACCIÓN EN EL MATERIAL SITUADO JUSTAMENTE POR ENCIMA DEL NIVEL SUPERIOR DEL MOLDE, LO QUE HACE QUE APAREZCAN UNA SERIE DE GRIETAS LAMINARES. ESTE MECANISMO PUEDE MINIMIZARSE SELECCIONANDO UN LIGANTE QUE NOS PROPORCIONA UNA BUENA RESISTENCIA DE LA PIEZA EN VERDE Y QUE TENGA UNA RECUPERACIÓN ELASTICA MINIMA (MUY PEQUEÑA) ESTE DEFECTO ES OBSERVADO CUANDO: - LA RECUPERACIÓN ELÁSTICA ES RELATIVAMENTE ALTA, - LA RESISTENCIA DE LA PIEZA ES BAJA - EXISTE UNA RECUPERACIÓN ELÁSTICA DIFERENCIAL DENTRO DE LA PIEZA. - LA ADHERENCIA DE LA PIEZA A LA SUPERFICIE DEL PUNZÓN PUEDE AGRAVAR ESTE DEFECTO. GRIETAS Y FISURAS LAS GRIETAS DEBIDAS A ESTE MECANISMO SE PUEDEN EVITAR MEDIANTE: 1.- USANDO UN LUBRICANTE QUE MINIMICE LA FRICCIÓN ENTRE LAS PAREDES DEL MOLDE Y LA PIEZA. 2.- AUMENTANDO LA RESISTENCIA EN VERDE DE LA PIEZA MEDIANTE UNA ADECUADA SELECCIÓN DEL LIGANTE, 3.- MINIMIZANDO LA RECUPERACIÓN ELÁSTICA 4.- MANTENIENDO UNA PRESIÓN DEL PISTON SUPERIOR DURANTE LA EXTRACCIÓN DE LA PIEZA. VARIACIONES DE DENSIDAD LA NO UNIFORMIDAD O VARIACIONES DE LA DENSIDAD DE LA PIEZA, CAUSA ALABEO, DISTORSION Y GRIETAS DURANTE EL POSTERIOR PROCESO DE COCCIÓN DE LA PIEZA. DURANTE EL PROCESO DE COCCIÓN, LAS ZONAS DE MENOR DENSIDAD O BIEN NO DENSIFICAN COMPLETAMENTE O BIEN SUFRIRAN UNA MAYOR CONTRACCIÓN QUE LAS ZONAS QUE LA RODEAN. EN AMBOS CASOS, LA PIEZA PRESENTARA DEFECTOS QUE PUEDEN CAUSAR SU RECHAZO. UNA FUENTE QUE ORIGINA QUE LA DENSIDAD NO SEA UNIFORME EN LA PIEZA ES LA FRICCIÓN EXISTENTE ENTRE LAS PARTÍCULAS DE POLVO CERÁMICO Y LAS PAREDES DEL MOLDE, ASÍ COMO ENTRE LAS PROPIAS PARTÍCULAS. UNA PARTE DE LA PRESIÓN (ENERGIA) SE DISIPARA EN FORMA DE CALOR DEBIDO A LA FRICCIÓN, POR LO QUE UNAS ZONAS DE LA PIEZA SON SOMETIDAS A UNA PRESIÓN MENOR QUE LA QUE SE APLICA, ESAS ZONAS, POR TANTO, COMPACTARAN A UNA MENOR DENSIDAD QUE LAS ZONAS SOMETIDAS A UNA PRESIÓN DE MAYOR VALOR. LAS DIFERENCIAS DE PRESIÓN AUMENTAN CUANDO LO HACE LA RELACION LONGITUD/DIÁMETRO VARIACIONES DE DENSIDAD UNA SEGUNDA FUENTE ORIGEN DE VARIACIONES DE DENSIDAD ES EL LLENADO NO UNIFORME DEL MOLDE, YA QUE LAS ZONAS CON MAYOR CANTIDAD DE POLVO COMPACTARAN CON UNA DENSIDAD MAYOR, ESTAS ZONAS, DE MENOR POROSIDAD, EXPERIMENTARAN UNA MENOR CONTRACCIÓN DURANTE EL PROCESO DE COCCIÓN, LO QUE CAUSA DISTORSIONES EN LA PIEZA. UNA TERCERA FUENTE DE DENSIDAD NO UNIFORME ES LA PRESENCIA EN EL POLVO GRANULADO, DE ALTA FLUIDEZ, DE AGLOMERADOS DUROS O DE GRANULOS DE DISTINTA DUREZA. CONFORMADO PLÁSTICO EL CONFORMADO PLÁSTICO INCLUYE LOS PROCEDIMIENTOS DE CONFORMADO DE PRODUCTOS A PARTIR DE UNA MEZCLA DE POLVO CERÁMICO Y ADITIVOS, QUE ES DEFORMABLE (MOLDEABLE) BAJO PRESIÓN LA MEZCLA PUEDE OBTENERSE EN SISTEMAS CONTENIENDO ARCILLAS POR LA ADICIÓN DE AGUA (1530 % DEPENDIENDO DEL TIPO DE ARCILLA) Y PEQUEÑAS CANTIDADES DE: FLOCULANTE AGENTE DE MOJADO LUBRICANTE EN SISTEMAS QUE NO CONTIENEN ARCILLA, TALES COMO ÓXIDOS PUROS, CARBUROS Y NITRUROS, ES NECESARIO AÑADIR, EN LUGAR DE AGUA, UN MATERIAL ORGÁNICO, MEZCLADO CON AGUA U OTRO FLUIDO, PARA PROPORCIONAR LA PLASTICIDAD SE REQUIERE ENTRE EL 20 Y EL 50 % DE UN ADITIVO ORGÁNICO PARA LOGRAR LA PLASTICIDAD ADECUADA PARA EL CONFORMADO Basic requirements for plastic forming to be successful CONFORMADO PLÁSTICO EL CONFORMADO PLÁSTICO SE USA DE FORMA EXTENSIVA EN LA FABRICACIÓN DE CERÁMICAS TRADICIONALES Y MODERNAS O AVANZADAS, QUE TENGAN UNA SECCIÓN TRANSVERSAL CONSTANTE, POR EJEMPLO CILINDROS MACIZOS O HUECOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN TRADICIONALES TALES COMO: LADRILLOS Y TEJAS SE OBTIENEN POR EXTRUSIÓN DE UNA MEZCLA DE ARCILLA Y AGUA PUEDEN PRODUCIRSE POR EXTRUSIÓN: ¾TUBOS DE PROTECCIÓN DE LOS TERMOPARES ¾TUBOS PARA HORNOS ¾TUBOS DE CARBURO DE SILICIO PARA INTERCAMBIADORES DE CALOR ¾AISLANTES ELÉCTRICOS DE PORCELANA ¾SUSTRATOS PARA APLICACIONES ELECTRÓNICAS ¾SOPORTES DE CATALIZADORES TIPO “COLMENA DE ABEJA” ¾ TUBOS TRANSPARENTES PARA LÁMPARAS LOS SUSTRATOS PUEDEN EXTRUIRSE A UN ESPESOR < DE 1 mm. HONEYCOMB STRUCTURES 9Thermal exchange elements 9Catalytic converter supports 9Filters in the melting of metal 9 Electrical transformers CIENTOS DE CELDAS POR CENTIMETRO CUADRADO CON UN ESPESOR DE PARED DE 100 μm EL POLVO CERAMICO SE MEZCLA CON UNA RESINA DE POLIURETANO Y LUEGO SE EXTRUYE HACIA UN BAÑO DE AGUA A UNA VELOCIDAD QUE SE AJUSTA A LA VELOCIDAD DE CURADO DEL POLIURETANO VELOCIDAD: 2 mm/segundo This catalytic converter is used for the purification of exhaust gases from petrol and diesel engines, through conversion of CO, HC and NOx into harmless substances. It has a ceramic substrate with a very large surface area and great filtering efficiency, as well as high thermal-shock resistance CONFORMADO PLÁSTICO/ EXTRUSIÓN ESTA TÉCNICA DE CONFORMADO SE EMPLEA EN LA FABRICACIÓN DE PRODUCTOS CERÁMICOS DE SECCIÓN CONSTANTE CONSISTE EN FORZAR EL PASO, MEDIANTE LA APLICACIÓN DE UNA PRESIÓN, DE LA PASTA 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 POR EL PRODUCTO A OBTENER ES UN MÉTODO DE CONFORMADO CONTINUO MUY EFECTIVO Y EFICIENTE, QUE USA UN EQUIPAMIENTO SIMPLE. METODO DE BAJO COSTE PARA GRANDES CANTIDADES DE PRODUCTO SE PUEDEN OBTENER PRODUCTOS DE GRAN TAMAÑO (MÁS DE UNA TONELADA), HASTA DE PEQUEÑO TAMAÑO DE SOLAMENTE UNOS GRAMOS DE MASA. LAS PRESIONES QUE SE ALCANZAN EN LA INDUSTRIA VARÍAN DESDE LOS 4 MPa PARA PRODUCTOS DE PORCELANA HASTA LOS 15 MPa PARA ALGUNOS MATERIALES PLASTIFICADOS CON PRODUCTOS ORGÁNICOS. LA CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN VARÍA EN FUNCIÓN DEL TAMAÑO DE LA PIEZA A FABRICAR, APROXIMÁNDOSE A LAS 100 t/h PARA PIEZAS DE GRAN TAMAÑO. LA VELOCIDAD DE EXTRUSIÓN MEDIDA EN TÉRMINOS DE LA VELOCIDAD DE SALIDA DEL MATERIAL DE LA MÁQUINA, TAMBIÉN VARÍA AMPLIAMENTE Y ESTA CONTROLADA POR LA VELOCIDAD DE CORTE Y DEL SISTEMA DE TRANSPORTE. UNA VELOCIDAD DE 1 m/minuto ES COMÚN EN LA EXTRUSIÓN DE PIEZAS DE GRAN TAMAÑO. SE HAN DESARROLLADO VARIOS MÉTODOS PARA FORZAR EL PASO DE LA PASTA A TRAVÉS DEL DADO: ¾GIRO DE UNOS RODILLOS ¾EMPUJE DE UN PISTÓN ¾ROTACIÓN DE UNA HÉLICE (TORNILLO DE ARQUÍMEDES) LAS MAQUINAS EXTRUSORAS DE TORNILLO PUEDEN SER SIMPLES O DE TORNILLOS GEMELOS. MÁQUINAS EXTRUSORAS DE PISTÓN -ALCANZAN PRESIONES MUY ELEVADAS (BOMBAS HIDRÁULICAS) - DEBIDO A SU DISEÑO SIMPLE SU MANTENIMIENTO ES MÍNIMO Y, GENERALMENTE, EL MATERIAL TIENE UNA MENOR CONTAMINACIÓN POR DESGASTE, QUE SE LIMITA A LAS PAREDES DEL CILINDRO, PISTON Y MORRO DEL PISTON -SE REQUIERE UN MENOR CONTENIDO DE HUMEDAD, POR LO QUE SE REQUIERE UN TIEMPO DE SECADO MENOR Y SE REDUCE LA POSIBLE DEFORMACION DEL PRODUCTO - EL CONTROL DE LA TEMPERATURA DE LA MEZCLA Y EL EQUIPAMIENTO ES SIMPLE, YA QUE NO HAY TRANSPORTE MEDIANTE UN MECANISMO DE ARRASTRE MÁQUINAS EXTRUSORAS DE PISTÓN -EL CONTROL DE LA TEMPERATURA DE LA MEZCLA Y EL EQUIPAMIENTO ES SIMPLE, YA QUE NO HAY TRANSPORTE MEDIANTE UN MECANISMO DE ARRASTRE In plug flow, the velocity of the fluid is assumed to be constant across any crosssection of the pipe perpendicular to the axis of the pipe. The plug flow model assumes there is no boundary layer adjacent to the inner wall of the pipe. LA MAQUINA EXTRUSORA DE TORNILLO SIMPLE, AUNQUE ES MÁS COMPLEJA QUE LA DE PISTÓN, ES LA USADA HABITUALMENTE EN LA INDUSTRIA CERÁMICA. CONSISTE DE VARIAS SECCIONES Y ES CAPAZ DE TRABAJAR DE FORMA CONTINUA ATENCIÓN: ¾DISEÑO DEL CILINDRO ¾DISEÑO DEL TORNILLO MAQUINA DE EXTRUSIÓN LA PRIMERA SECCIÓN ES UN MOLINO AMASADOR O MEZCLADOR, QUE CONTIENE DOS FILAS DE PALAS MONTADAS SOBRE DOS EJES QUE GIRAN EN SENTIDOS OPUESTOS, LO QUE PROPORCIONA UNA ELEVADA ACCIÓN CORTANTE QUE TROCEA Y MEZCLA DE FORMA EFICAZ EL MATERIAL, QUE PASA ESTRUJADO ENTRE LAS PALAS (SE TRATA DE MEZCLAR EL POLVO CERAMICO Y LOS ADITIVOS FORMANDO UNA MASA HOMOGENEA) . EL MOLINO MEZCLADOR AMASA LA PREMEZCLA PROPORCIONANDO HOMOGENEIDAD, MAXIMIZANDO LA PLASTICIDAD Y ELIMINANDO AIRE POR EL EFECTO DE APRIETE DE LA PASTA. LA ALIMENTACIÓN AL MOLINO MEZCLADOR ES LA PREMEZCLA FORMADA POR: POLVO CERÁMICO, MAS LIQUIDO Y MAS ADITIVOS TALES COMO: LIGANTES, PLASTIFICANTES, DISPERSANTES, FLOCULANTES, LUBRICANTES Y SURFACTANTES) LOS POLVOS DE LAS CERAMICAS AVANZADAS CUANDO SE MEZCLAN CON AGUA NO POSEEN LA CARACTERISTICAS DE PLASTICIDAD DESEABLE ENTONCES SE MEZCLAN CON UNA SOLUCIÓN VISCOSA CONTENIENDO UN % PEQUEÑO DE UN LIGANTE ORGANICO. EL SOLVENTE PUEDE SER EL AGUA, PERO TAMBIEN SE PUEDEN USAR SOLVENTES NO ACUOSOS (ALCOHOLES, A CONTINUACIÓN, MEDIANTE UN TORNILLO DE ARQUÍMEDES PARA EL TRANSPORTE DEL MATERIAL, LA MEZCLA ES FORZADA A ENTRAR, A TRAVÉS DE UNA PLACA PERFORADA, EN LA CÁMARA DE DESAIREADO EL MATERIAL EN FORMA DE TIRAS CON UNA SECCIÓN TRANSVERSAL MENOR ES DESAIREADO DE UNA MANERA MÁS UNIFORME MEDIANTE LA APLICACIÓN DE VACÍO PARA ELIMINAR TANTO AIRE COMO SEA POSIBLE FINALMENTE, LA MEZCLA PASA A LA CÁMARA DE COMPACTACIÓN DONDE OTRO TORNILLO DE ARQUÍMEDES TRANSPORTA EL MATERIAL Y LO PRECOMPACTA PARA ELIMINAR TANTA POROSIDAD COMO SEA POSIBLE, ANTES DE QUE PASE, DEBIDO A LA ALTA PRESIÓN, POR LA MATRIZ O DADO RÍGIDO. Variación de la presión en las distintas zonas del tornillo de la maquina de extrusión. EN LA ALIMENTACIÓN USANDO UN TORNILLO SIMPLE, EL MATERIAL NO DEBE DESLIZAR SOBRE LA PARED DE LA CAMISA. EN CONSECUENCIA, LA ADHESIÓN DEL MATERIAL SOBRE LA PARED DE LA CAMISA Y LA RELACIÓN Area de la pared Area del tornillo DEBE SER SUFICIENTEMENTE ALTA. - LOS TORNILLOS DEBEN ESTAR SUFICIENTEMENTE PULIDOS PARA FACILITAR EL DESLIZAMIENTO. - PARA ALCANZAR PRESIONES MÁS ALTAS PUEDEN USARSE TORNILLOS DE MAYOR TAMAÑO O CONVERGENTES. - EL NÚMERO DE HILOS DEL TORNILLO CONTROLA EL NÚMERO DE COLUMNAS DE ALIMENTACIÓN DESPLAZADAS. UN ÁNGULO DE LA HÉLICE DE MAYOR VALOR AUMENTA LA VELOCIDAD DE TRANSPORTE, PERO REDUCE LA PRESIÓN DE EMPUJE DE COMPRESIÓN SOBRE EL MATERIAL LOS ÁNGULOS DE HÉLICE, COMÚNMENTE, USADOS ESTÁN DENTRO DEL INTERVALO DE 20-25 º. EN EL AVANCE DEL MATERIAL EN EL INTERIOR DEL CILINDRO INTERVIENEN LOS GRUPOS DE FUERZAS SIGUIENTES: 1.- FUERZAS DE ROZAMIENTO DEL MATERIAL SOBRE LA SUPERFICIE DEL CANAL DE LA HÉLICE ESTE ROZAMIENTO QUE SE OPONE AL DESLIZAMIENTO DEL MATERIAL SOBRE LA HÉLICE, AUMENTA CON LA PRESIÓN Y CON EL GRADO DE FRICCIÓN DEL MATERIAL SOBRE DICHA SUPERFICIE COMO CONSECUENCIA DE ESTE ROZAMIENTO EL MATERIAL TIENDE A QUEDAR FIJO SOBRE LA SUPERFICIE DE LA HÉLICE GIRANDO CON ELLA Y DESCRIBIENDO UNA TRAYECTORIA CIRCULAR 2.- FUERZAS DE ROZAMIENTO DEL MATERIAL SOBRE LAS PAREDES INTERIORES DEL CILINDRO O CAMISA (ACTÚAN EN SENTIDO CONTRARIO ) TIENDEN A EVITAR EL GIRO DEL MATERIAL CON LA HÉLICE DEJÁNDOLO ESTACIONADO EN UN PUNTO FIJO SOBRE LA SUPERFICIE DEL CILINDRO. HAY QUE DISMINUIR AL MÍNIMO EL PRIMER GRUPO DE FUERZAS Y AUMENTAR EL VALOR DEL SEGUNDO A FIN DE QUE LA MASA PLASTICA SE QUEDE PARADA SOBRE LA SUPERFICIE INTERIOR DEL CILINDRO Y SEA ALCANZADA LO ANTES POSIBLE POR EL FLANCO DE PROPULSIÓN DE LA HÉLICE, EMPUJÁNDOLA HACIA ADELANTE. 3.- GRUPO DE FUERZAS CONSTITUIDO POR LA COHESIÓN O FUERZA DE ATRACCIÓN EXISTENTE ENTRE LAS PARTÍCULAS ARCILLOSAS LA FUERZA DE COHESIÓN DE LA ARCILLA DEBE SER MUY SUPERIOR A LA FUERZA DE ADHESIÓN DE LA MISMA SOBRE LA SUPERFICIE DEL CANAL DE LA HÉLICE Y LIGERAMENTE SUPERIOR A LA FUERZA DE ADHESIÓN SOBRE LA SUPERFICIE INTERIOR DEL CILINDRO, DE LO CONTRARIO LA ARCILLA QUEDARÁ PEGADA A LA SUPERFICIE DEL CANAL DE LA HÉLICE HASTA FORMA UN RODILLO QUE GIRARÍA EN EL INTERIOR DEL CILINDRO RECUBIERTO DE ARCILLA. ESTO ES LO QUE SUCEDE CUANDO SE TRABAJA DON ARCILLAS EXCESIVAMENTE PLÁSTICAS Y ADHESIVAS UNA VEZ CONOCIDAS LAS FUERZAS QUE INTERVIENEN EN EL AVANCE DEL MATERIAL (ARCILLA) EN EL INTERIOR DEL CILINDRO, SE VAN A INDICAR LAS CONDICIONES QUE SE DEBEN CUMPLIR PARA LOGRAR EL MÁXIMO RENDIMIENTO DE LA EXTRUSIÓN: (A).- QUE LA FUERZA DE ROZAMIENTO SOBRE LAS PAREDES DEL CANAL DE LA HÉLICE SEA DE LA MENOR INTENSIDAD POSIBLE PARA REDUCIR LA ADHESIÓN DE LA ARCILLA. ESTO SE CONSIGUE CON UN BUEN PULIDO DE LA SUPERFICIE DE LA HÉLICE, ELIMINANDO LAS REBABAS DE FUNDICIÓN. ESTA ES LA RAZÓN POR LA QUE SE MEJORA EL RENDIMIENTO DE LAS HÉLICES NUEVAS DESPUÉS DE ALGUNOS DÍAS DE SU PUESTA EN SERVICIO. (B).-QUE SE AUMENTE LA INTENSIDAD DEL ROZAMIENTO SOBRE LAS PAREDES INTERIORES DEL CILINDRO. PARA ELLO EN LA SUPERFICIE INTERIOR DEL CILINDRO SE COLOCAN COSTILLAS LONGITUDINALES QUE FRENAN EL MOVIMIENTO CIRCULAR DE LA ARCILLA. LA SEPARACIÓN ENTRE HÉLICE Y CILINDRO NO DEBE SUPERAR NUNCA LOS 20 mm, SIENDO SUS LÍMITES ÓPTIMOS DE 3 A 12 mm. SI LA SEPARACIÓN AUMENTA, AUMENTA EL REFLUJO DE ARCILLA DESDE LA ZONA DE PRESIÓN ENTRE LA SUPERFICIE DE LA HÉLICE Y EL CILINDRO, BAJANDO EL RENDIMIENTO VOLUMÉTRICO. ESTO GENERA UN AUMENTO DE TEMPERATURA DEL SISTEMA Y ES UNA SEÑAL DE ALERTA QUE ESTÁ FUNCIONANDO MAL. (C).- QUE LA FUERZA DE PROPULSIÓN QUE EMPUJA A LA ARCILLA HACIA DELANTE SEA MÁXIMA. ESTO DEPENDE DEL PAR DE GIRO APLICADO AL EJE Y DEL ÁNGULO DE LA HÉLICE. INTERESA QUE EL PAR DE GIRO SEA MÍNIMO PORQUE REPRESENTA EL CONSUMO DE LA HÉLICE Y ESTO SE REGULA CON EL ÁNGULO DE LA HÉLICE. NO EXISTE UNA FÓRMULA FIJA PARA DETERMINAR LA RELACIÓN DIÁMETRO - PASO DE HÉLICE, POR CUANTO ESTO DEPENDE DE CADA TIPO DE MATERIAL (ARCILLA). EL MATERIAL QUE SALE DE LA HÉLICE ENTRA EN EL EMBUDO (CABEZA DE LA MÁQUINA EXTRUSORA) . EL EMBUDO DEBE CUMPLIR CON LAS SIGUIENTES FUNCIONES: 1.- ELIMINAR LAS PULSACIONES O DIFERENCIAS DE FLUJO QUE NO SE HAYAN PODIDO CORREGIR CON EL ASPA FINAL 2.- ELIMINAR ESTRUCTURAS O LAMINACIONES PRODUCIDAS SOBRE LA SUPERFICIE DE LA HÉLICE. 3.- TRANSFORMAR EL FLUJO HELICOIDAL EN UN FLUJO RECTILÍNEO PARALELO AL EJE DE LA EXTRUSORA 4.- COMPENSAR LAS DIFERENCIAS DE TRANSPORTE ENTRE EL PERÍMETRO DE LA HÉLICE Y EL CUBO. 5.- IGUALAR LAS VELOCIDADES EN LA SECCIÓN DEL EMBUDO PARA UNIFORMIZAR LA ENTRADA DE LA ARCILLA AL MOLDE Para una velocidad de extrusión, v, la presión requerida ΔP para el flujo laminar estacionario de un material con comportamiento durante el flujo dado por la ecuación de Herschel – Bulkley, a través de un dado de sección de entrada cuadrada y flujo de pistón con deslizamiento en la pared en el dado de sección transversal constante (DIE LAND), viene dada por la ecuación de Benbow modificada: ⎛ ACAMISA ⎞ AFRICCION ⎡τ + k v m ⎤ ΔP = ⎡⎣τ b + kb v ⎤⎦ Ln ⎜ ⎟+ f ⎦ ALAND ⎣ f ⎝ ALAND ⎠ n ECUACIÓN DE HERSCHEL – BULKLEY • n τ = τY + K γ τb = Resistencia cortante umbral interna del material plástico kb, n = Factor de velocidad y el índice de la ley potencial del material plástico, respectivamente AFRICCION/ALAND= Relación entre el área de la superficie lateral del dado de sección transversal constante y el área de su sección transversal τb = Resistencia cortante umbral para el deslizamiento de una película sobre la superficie de la pared del dado de sección transversal constante kf, m = Factor de velocidad y el índice de la ley potencial de la película que desliza, respectivamente Schematic of in-line tubing die (1) air or wire conductor inlet; (2) melt inflow (side inlet); (3) melt exit (annulus); (4) air or wire conductor exit; (5) core tube; (6) flow splitter; (7) housing; (8) die pin; (9) die land; (10) retaining plate; (11) retaining ring bolt; (12) die centering bolt; (13) heater band. PARA LA EXTRUSIÓN DE SECCIONES TRANSVERSALES CIRCULARES, LA ECUACIÓN TOMA LA FORMA: n ⎡ v ⎞ ⎤ ⎛ D0 ⎞ 4 L ⎡ ' ⎛ m⎤ τ k v ΔP = 2 ⎢τ b + kb ⎜ ⎟ ⎥ Ln ⎜ + + ⎟ f f ⎦ D D ⎝ ⎠ ⎥⎦ ⎝ ⎠ D ⎣ ⎢⎣ DONDE D0 ES EL DIÁMETRO DE LA CAMISA, D EL DIÁMETRO DEL DADO DE SECCIÓN TRANSVERSAL CONSTANTE Y k’b ES UN FACTOR DE VELOCIDAD INDEPENDIENTE DEL ESPESOR DEL MATERIAL A EXTRUIR. Características de flujo determinadas usando un reómetro de extrusión. Las diferencias indican que la película tiene un contenido más alto de líquido y una composición diferente. Los cambios en las propiedades de flujo por adición de acido esteárico a la composición de cordierita indican que actúa como lubricante interno de la composición y como externo en las proximidades de la pared del dado de sección transversal constante. Para el flujo a través de un dado de sección transversal cuadrada que tiene N agujeros circulares, la presión de extrusión ΔP viene dada por: ⎛ D0 ⎞ 4L ⎡ n ΔP = 2 Ln ⎜ 0.5 ⎟ ⎣⎡τ b + kb v ⎤⎦ + ⎢τ f + k f D ⎢⎣ ⎝n D⎠ donde Q es el caudal volumétrico de extrusión ⎛ 4Q ⎞ ⎜ 2⎟ ND π ⎝ ⎠ m ⎤ ⎥ ⎥⎦ n, m < 1 Es obvio que cuantos menos agujeros tenga el molde y de menor diámetro sean, mayor será la pérdida de carga, o mas elevada deberá ser la presión de extrusión CONFORMADO PLÁSTICO/ MOLDEO POR INYECCIÓN EL MOLDEO POR INYECCIÓN ES UNA TÉCNICA DE CONFORMADO TÍPICA DE LOS MATERIALES TERMOPLÁSTICOS TALES COMO EL POLIETILENO, EL POLIPROPILENO Y EL POLIESTIRENO, OBTENIÉNDOSE PRODUCTOS, QUE VARÍAN AMPLIAMENTE EN LA FORMA Y EN EL TAMAÑO, CON UNA PRODUCTIVIDAD ALTA UNA ADAPTACIÓN RECIENTE DE ESTA TÉCNICA HA SIDO PREMEZCLAR POLVO CERÁMICO (INORGÁNICO) CON UN POLÍMERO, EL CUAL SE UTILIZA PARA PROPORCIONAR LAS CARACTERÍSTICAS DE FLUJO ADECUADAS PARA EL MOLDEO POR INYECCIÓN DEL PRODUCTO Y DAR UNA RESISTENCIA SUFICIENTE PARA SU MANEJO. A CONTINUACIÓN EL LIGANTE ORGÁNICO (POLÍMERO) SE ELIMINA DE LA PIEZA CONFORMADA ANTES DEL PROCESO DE SINTERIZACIÓN. SELECCIÓN DE LOS MATERIALES (POLVOS CERÁMICOS, LIGANTES, SOLVENTES, LUBRICANTES) MEZCLADO DEL POLVO+LIGANTE PRODUCCIÓN DE UN MATERIAL DE ALIMENTACIÓN HOMOGÉNEO EN FORMA DE GRÁNULOS Esquema del proceso de moldeo por inyección EL MEZCLADO SE REALIZA EN AUSENCIA DE OXIGENO, PARA EVITAR DE ESTA MANERA LA DEGRADACIÓN POR OXIDACIÓN DE LOS COMPONENTES INORGÁNICOS, LA TEMPERATURA EN LA QUE DEBE DE SER REALIZADA, SI BIEN ES CIERTO QUE DEBE DE SER RELATIVAMENTE ALTA, DEBE DE ESTAR POR DEBAJO DE LA TEMPERATURA A LA CUAL LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS SE DEGRADAN PARAMETROS: -VELOCIDAD DE LLENADO -PRESION MAXIMA (HASTA 60 MPa) - TEMPERATURA DE MEZCLA (130 ºC-190 ºC) -TIEMPO DE MANTENIMIENTO MOLDEO POR INYECCIÓN /CARACTERISTICAS DEL POLVO MOLDEO POR INYECCIÓN /SISTEMA LIGANTE MOLDEO POR INYECCIÓN /SISTEMA LIGANTE MOLDEO POR INYECCIÓN /SISTEMA LIGANTE MOLDEO POR INYECCIÓN / MEZCLA POLVO+LIGANTE Ligantes, plastificantes y lubricantes que han sido usados en el moldeo por inyección de cerámicos La presencia del -PRESION: 30-100 MPa torpedo reduce la - TEMPERATURA: 125 – 160 ºC sección transversal con el fin de proporcionar un calentamiento más uniforme. IMPORTANTE: - NUMERO DE CAVIDADES POR MOLDE - TODAS CON IGUAL DISTANCIA A LA BOQUILLA Los moldes de impresión múltiple deben utilizar “bebederos balanceados” para tener distribución uniforme a través del sistema Los bebederos no balanceados pueden dar lugar a piezas moldeadas de calidad desigual debido a que la presión y, en consecuencia, el flujo, no son iguales en sitios cercanos al canal de alimentación y en los que se hallan alejados Ciclo típico de una máquina de inyección de tornillo reciproco SECUENCIA DE MOLDEO MOLDEO POR INYECCIÓN / MICRODEFECTOS LOS MICRODEFECTOS INCLUYEN INCLUSIONES Y MICROPOROSIDAD DEBIDO A LA PRESENCIA DE AGLOMERADOS Y UNA DISTRIBUCIÓN GRANULOMÉTRICA NO ADECUADA SON SIMILARES A LOS MICRODEFECTOS QUE PUEDEN ENCONTRARSE EN OTRAS TÉCNICAS DE CONFORMADO DE MATERIALES PARTICULADOS MOLDEO POR INYECCIÓN / MACRODEFECTOS 1.- DEFECTOS DE LLENADO DEL MOLDE: LLENADO INCOMPLETO DEL MOLDE, POROSIDAD Y LÍNEAS DE UNIÓN O SOLDADURA 2.- DEFECTOS DE SOLIDIFICACIÓN: HUECOS DE NUCLEACIÓN Y MICROGRIETAS DEBIDAS A TENSIONES RESIDUALES. EL LLENADO INCOMPLETO DEL MOLDE PUEDE OCURRIR POR VARIAS RAZONES: SI EL DISEÑO DEL MOLDE NO ES ÓPTIMO PUEDE PRODUCIRSE LA SOLIDIFICACIÓN DEL MATERIAL ANTES DE QUE LA CAVIDAD ESTE COMPLETAMENTE LLENA. ESTO, ALGUNAS VECES, PUEDE SER DEBIDO A LA SOLIDIFICACIÓN DEL MATERIAL EN EL ORIFICIO DE ENTRADA (COMPUERTA) EN EL QUE TERMINA EL CANAL DE COLADA POR EL QUE ENTRA EN LA CAVIDAD QUE CONFORMA EL MOLDE. PUESTO QUE EL MOLDE SE ENCUENTRA A UNA TEMPERATURA MÁS BAJA, EL MATERIAL PUEDE SOLIDIFICAR EN DICHO ORIFICIO DE ENTRADA Y BLOQUEAR EL ACCESO DE LA INYECCIÓN DE MÁS MATERIAL A LA CAVIDAD. Esto no debe ocurrir y puede prevenirse mediante un mejor control de la temperatura en los bebederos y en la espiga y modificando el diseño del molde. EL MACRODEFECTO DENOMINADO LÍNEAS DE UNIÓN, DE FLUJO O DE SOLDADURA (LINES KNIT) SON ÁREAS DONDE EL MATERIAL INYECTADO NO HA SOLDADO CONJUNTAMENTE DE FORMA ADECUADA. UNA CAUSA DE DICHO DEFECTO ES EL FLUJO ALEATORIO DEBIDO AL “CHORRO” DE DELGADAS CORRIENTES DE MATERIAL EN EL MOLDE Y OTRA ES CUANDO EL FLUJO DE MATERIAL ENTRA EN CONTACTO CON LAS PAREDES DEL MOLDE PRODUCIÉNDOSE SU ENFRIAMIENTO ANTES DE QUE SE UNA CON OTRO FLUJO DE MATERIAL REPRESENTAN UNA DISCONTINUIDAD O UNA REGIÓN DÉBIL DE LA PIEZA. USUALMENTE, TIENEN UNA APARIENCIA LAMINAR O PLEGADA. ALGUNAS DE ESTAS LÍNEAS SON FÁCILMENTE VISIBLES SI ELLAS INTERSECCIONAN LA SUPERFICIE EXTERIOR DE LA PIEZA. OTRAS SON MUY FINAS Y DIFÍCILES DE DETECTAR, INCLUSO CON TÉCNICAS DE INSPECCIÓN NO DESTRUCTIVAS TALES COMO ULTRASONIDOS Y RADIOGRAFÍA EN LA PIEZA SINTERIZADA APARECEN COMO LAMINACIONES Y GRIETAS SLIP CASTING (COLADO) CONFORMADO CERAMICOS/ SLIP CASTING (COLADO) CUANDO SE HABLA DEL TÉRMINO “COLADO” AUTOMÁTICAMENTE SE PIENSA EN LA TÉCNICA DE COLADO DE METALES FUNDIDOS, EN LA CUAL LA PIEZA A OBTENER SE CONFORMA VERTIENDO EL METAL FUNDIDO EN UN MOLDE CONFORMADO CERAMICOS/ SLIP CASTING (COLADO) LA TÉCNICA DE COLADO DE METALES FUNDIDOS, SOLAMENTE SE UTILIZA EN LOS MATERIALES CERÁMICOS DE UNA FORMA LIMITADA (TEMPERATURAS DE FUSIÓN ELEVADAS). ES EL CASO DE LA PREPARACIÓN DE MATERIALES DE ALTA DENSIDAD DE Al2O3 y Al2O3 – ZrO2 Y DE ABRASIVOS EN ESTE ÚLTIMO CASO, EL COLADO DEL FUNDIDO CERÁMICO SOBRE SUPERFICIES METÁLICAS ENFRIADAS PRODUCE UN ENFRIAMIENTO RÁPIDO, LO QUE DA LUGAR A UN TAMAÑO DE CRISTAL MUY PEQUEÑO, QUE IMPARTE UNA ALTA TENACIDAD AL MATERIAL LA TÉCNICA DE COLADO DE MATERIALES CERÁMICOS FUNDIDOS SE DENOMINA “FUSION CASTING” TÉCNICAS DE CONFORMADO / SLIP CASTING (COLADO) PREPARACIÓN DE UNA SUSPENSIÓN DEL POLVO CERÁMICO EN UN LÍQUIDO, USUALMENTE AGUA, CON UNA CONSISTENCIA ADECUADA PARA PODER SER VERTIDA O BOMBEADA EN UN MOLDE PERMEABLE, GENERALMENTE DE YESO. EN EL PROCESO DE COLADO DRENANTE LA SUSPENSIÓN SE VIERTE EN UN MOLDE POROSO QUE EXTRAE POR SUCCIÓN CAPILAR EL LÍQUIDO DE LA SUSPENSIÓN ADYACENTE A LAS PAREDES DEL MOLDE, CON LO QUE SE VA FORMANDO LA PIEZA EN LAS PAREDES DEL MOLDE DRAIN CASTING El proceso de colada hueca se utiliza para la fabricación figuras artísticas, lavabos y otros artículos sanitarios, crisoles y una amplia variedad de otros productos MOLDE POROSO La ley de Jurin define la altura que se alcanza cuando se equilibra el peso de la columna de líquido y la fuerza de ascensión por capilaridad. La altura h en metros de una columna líquida está dada por la ecuación: h= 2γ cos θ ρ gr γ = tensión superficial interfacial (N/m) θ = ángulo de contacto ρ = densidad del líquido (kg/m³) g = aceleración debido a la gravedad, por lo tanto:(m/s²) r = radio del tubo (m) En capilares de 1 µm (micrómetro) de radio, con una presión de succión 0,15 MPa, corresponde a una altura de columna de agua de 14 a 15 m. MECÁNICA DEL SLIP CASTING J= ( dx ) K dp ηL L2c = 2 K c pt η L ⎢⎡⎜⎛ Vc V ⎟⎞ − 1⎥⎤ s⎠ ⎣⎝ ⎦ (6.9) p = Δpc + Δpm J= L2c = Kc K Δpc = m Δpm η L Lc η L Lm (6.11) 2 Hpt ηL Pm = Porosidad del molde Km = Permeabilidad del molde TÉCNICA DE COLADO : VENTAJAS : 1.- Completa dispersión del polvo cerámico en un líquido de, relativamente, baja viscosidad 2.- Posibilidad de obtener piezas de forma compleja 3.- Costes relativamente bajos DESVENTAJAS: 1.- Capacidad de producción baja 2.- Baja precisión dimensional EFECTOS DE LOS PARÁMETROS DEL MOLDE (6.9) (6.12) L2c = 2 K c pt η L ⎡⎢⎛⎜ Vc V ⎞⎟ − 1⎤⎥ s⎠ ⎣⎝ ⎦ L2c = 2 Hpt ηL EFECTOS DE LOS PARÁMETROS DE LA SUSPENSIÓN (6.9) L2c 2 K c pt = η L ⎡⎢⎛⎜ Vc V ⎞⎟ − 1⎤⎥ s⎠ ⎣⎝ ⎦ EFECTOS DE LA VISCOSIDAD L2c = 2 K c pt η L ⎡⎢⎛⎜ Vc V ⎞⎟ − 1⎤⎥ s⎠ ⎣⎝ ⎦ COLADO A PRESIÓN UNA LIMITACIÓN DEL PROCESO DE SLIP CASTING CONVENCIONAL ES EL LARGO PERIODO DE TIEMPO REQUERIDO PARA QUE SE PRODUZCA LA CONSOLIDACIÓN DE LA PIEZA AL ESPESOR DESEADO. ESTO TRAE COMO CONSECUENCIA EL QUE HAYA QUE DISPONER DE UN GRAN NUMERO DE MOLDES, DEL CORRESPONDIENTE ESPACIO PARA SU COLOCACIÓN Y DE UN MAYOR TRABAJO. TODO ELLO INCREMENTA LOS COSTES LA ECUACIÓN (6.9) NOS INDICA QUE LA VELOCIDAD CON QUE AUMENTA EL ESPESOR DE LA CAPA CONSOLIDADA PUEDE INCREMENTARSE AUMENTANDO LA PRESIÓN QUE INDUCE LA MIGRACIÓN DEL LIQUIDO. POR TANTO, LA APLICACIÓN DE UNA PRESIÓN EXTERNA AUMENTA LA VELOCIDAD DEL PROCESO REDUCIENDO EL TIEMPO DEL CICLO. LA TÉCNICA DE DENOMINA COLADO A PRESIÓN Y ES SIMILAR AL FILTRADO BAJO PRESIÓN. EN ESTE ULTIMO AL AGUA U OTRO LIQUIDO CUALQUIERA SE ELIMINA UN POLVO, PRESIONANDO LA MEZCLA DE POLVO Y LIQUIDO CONTRA UNA MEMBRANA SEMIPERMEABLE. EN EL COLADO A PRESIÓN LA SUSPENSIÓN SE PRESIONA DENTRO DE UN MOLDE PERMEABLE CON LA FORMA DE LA PIEZA DESEADA. L2c = 2 K c pt η L ⎡⎢⎛⎜ Vc V ⎞⎟ − 1⎤⎥ s⎠ ⎣⎝ ⎦ (6.9) COLADO A PRESIÓN LA SUCCIÓN CAPILAR DE UN MOLDE DE YESO OSCILA ENTRE 0.12 Y 0.18 MPa Y LA PRESIÓN QUE ORIGINA LA MIGRACIÓN PUEDE AUMENTARSE HASTA 20 VECES SI SE APLICA UNA PRESIÓN EXTERNA SIN EMBARGO, DEBIDO A LA BAJA RESISTENCIA MECÁNICA DE LOS MOLDES DE YESO, SI SE UTILIZA ESTE TIPO DE MOLDES LA CANTIDAD DE PRESIÓN QUE SE PUEDE APLICAR ESTA LIMITADA. PARA SALVAR, EL INCONVENIENTE ANTERIOR SE HAN DESARROLLADO MOLDES POROSOS DE PLÁSTICO QUE PERMITEN ALCANZAR PRESIONES DE HASTA 4 MPa ESTOS MOLDES DE PLÁSTICOS ESPECIALES SON MÁS COSTOSOS, ASÍ COMO EL EQUIPAMIENTO NECESARIO. L2c = 2 K c pt η L ⎢⎡⎛⎜ Vc V ⎞⎟ − 1⎥⎤ s⎠ ⎣⎝ ⎦ Resultados del colado tradicional y a presión. Maquina para colado a media presión con una serie de moldes poliméricos montados sobre un banco Combustor anular de un motor de turbina de gas fabricado por colado usando espigas y mandriles no absorbentes insertados en el molde. OTRAS TÉCNICAS DE COLADO A LA CERA SOLUBLE HAN SIDO DESARROLLADAS PARA FABRICAR FORMAS ESPECIALES UNA DE LAS TÉCNICAS SE USA PARA LA FABRICACIÓN DE ESPUMAS CERÁMICAS DE BAJO PESO, PERO RESISTENTES UNA ESPUMA RETICULADA POLIMÉRICA DEL TAMAÑO DE PORO DESEADO, SEMEJANTE A UNA ESPONJA DE BAÑO, SE CORTA A LA FORMA DESEADA Y SE UTILIZA COMO MOLDE INTERIOR. LUEGO SE COLOCA EN UN RECIPIENTE EN UNA CÁMARA DE VACÍO A CONTINUACIÓN, UNA SUSPENSIÓN CERÁMICA SE VIERTE EN EL RECIPIENTE Y BAJO LOS EFECTOS DEL VACÍO SE INFILTRA COMPLETAMENTE EN LOS POROS DE LA ESPUMA RETICULADA POLIMÉRICA UNA VEZ RELLENADOS LOS POROS SE PASA AL SECADO Y A LA COCCIÓN, ELIMINÁNDOSE EL MATERIAL POLIMÉRICO Y DENSIFICANDO EL PRODUCTO CERÁMICO LA PIEZA RESULTANTE CONSISTE EN UNA ESPONJA CON MATERIAL CERÁMICO INTERCONECTADO DE FORMA CONTINUA Y CANALES DE POROS TAMBIÉN CONTINUOS DICHA ESTRUCTURA CELULAR ES MUY LIGERA Y A LA VEZ, SORPRENDENTEMENTE, RESISTENTE SE PUEDEN CONSEGUIR UNA VARIEDAD DE TAMAÑOS DE POROS CON DIFERENTES TIPOS DE MATERIALES CERÁMICOS. SE HAN USADO CON ÉXITO PARA LA FILTRACIÓN DE METALES FUNDIDOS Y PARA EL REVESTIMIENTO REFRACTARIOS DE LOS HORNOS TAMBIÉN SE PUEDEN UTILIZAR PARA LA ELIMINACIÓN DE PARTÍCULAS DE LOS GASES DE SALIDA DE LOS MOTORES DIESEL CONFORMADO CERAMICOS/ TAPE CASTING LA TECNICA DE CONFORMADO DEL TAPE CASTING SE USA PARA LA PRODUCCIÓN DE: LÁMINAS DELGADAS DE MATERIAL CERÁMICO DE ESPESOR CONTROLADO (10 μm a 1 mm), EN GRAN CANTIDAD Y A BAJO COSTE, QUE PUEDEN SER APILADAS ES ESCTRUCTURAS MULTICAPA. ES UN PROCESO CONTINUO, SIMILAR AL SLIP CASTING, EXCEPTO QUE LA PASTA CERAMICA ES EXTENDIDA SOBRE UNA SUPERFICIE PLANA, EN LUGAR DE SER VERTIDA EN UN MOLDE. HOY EN DÍA LA TECNICA DE CONFORMADO DEL TAPE CASTING ES BASICA PARA LA INDUSTRIA ELECTRONICA A LA QUE SUMINISTRA CONDENSADORES MULTICAPA (MLC) Y PAQUETES CERAMICOS MULTICAPA (MLCP) CONFORMADO CERAMICOS/ TAPE CASTING (Defloculante, Defloculante, plastificante, ..) The preparation of the slurry is a CRITICAL STEP in the tape casting process. (Selection of solvent, dispersant, binder, plasticizer, etc.) MOST TAPE CASTING OPERATIONS CURRENTLY USE ORGANIC SOLVENTS, BUT THE TREND IS TOWARDS AQUEOUS-BASED SYSTEMS THE TAPE CASTING PROCESS THE KEY COMPONENT OF THE TAPE CASTING EQUIPMENT IS THE DOCTOR BLADE ASSEMBLY IT CONSISTS OF AN ADJUSTABLE DOCTOR BLADE MOUNTED IN A FRAME WITH A RESERVOIR TO HOLD THE SLURRY (OR SLIP). BEFORE IT IS METERED OUT UNDER THE BLADE TO FORM THE THIN LAYER OF SLURRY ON THE CARRIER SURFACE. THE FLOW BEHAVIOR OF THE SLURRY DURING THE CASTING OF THE TAPE HAS BEEN ANALYZED THEORETICALLY TO ESTIMATE THE INFLUENCE OF THE CASTING PARAMETERS ON THE THICKNESS OF THE TAPE 2 αβ ρ w ⎛ h0 Δp ⎞ hd = h0 ⎜1 + ⎟ 2 ρd ⎜⎝ 6ηUL ⎟⎠ ρw η ρd 2 αβ ρ w ⎛ h0 Δp ⎞ hd = h0 ⎜1 + ⎜ 6ηUL ⎟⎟ ρ 2 d (6.18) ⎝ ⎠ The casting speed is largely determined by the type of casting process: CONTINUOUS OR BATCH. Typical casting speeds can vary 15 cm/min for a continuous process to 50 cm/min for a batch process. For a continuous process, the speed is determined by the length of the casting machine, the thickness of the tape, and the volatility of the solvent. ELIMINACIÓN DEL LIGANTE ELIMINACIÓN DEL LIGANTE La eliminación de los materiales orgánicos por tratamientos térmicos origina la presencia de gases y causa una contracción diferencial, que da lugar a tensiones y la pieza se debilita cuando se elimina el ligante. Se pueden utilizar las siguientes técnicas: 1.- EVAPORACIÓN (O DESTILACIÓN) TÉRMICA (PIROLISIS). 2.- EXTRACCIÓN CON SOLVENTES 3.- ACCIÓN CAPILAR O FLUJO EN ESTADO LIQUIDO. 4.- DESCOMPOSICIÓN Y OXIDACIÓN