REVISTA CERÁMICA

¿SERÁ LA CERÁMICA LA PRÓXIMA MODA EN MÓVILES? LADRILLOS

AZULEJOS

ALFARERÍA

Se acerca el futuro de los smartphones…

PORCELANA

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Alfarería​ es el arte de elaborar objetos de barro o arcilla y, por extensión, el oficio que ha permitido al ser humano crear toda clase de enseres y artilugios domésticos a lo largo de la historia. En el Occidente culturalmente tecnológico la alfarería popular, cacharrería ruda y evocadora obra de artesanos barreros ha pasado en gran medida a convertirse en artículo decorativo y de coleccionismo y en materia de interés etnográfico, sumado a su valor arqueológico.

Imagen obtenida de: https://www.elobradordelalfarero.com/

Tipos de modelado de la arcilla

¿Sabias que?

Modelado a mano, las técnicas manuales son las más primitivas, donde las piezas son construidas mediante el estirado de la pasta en rollos, placas o bolas de arcilla, generalmente unidas mediante la preparación de arcilla líquida llamada barbotina. Una vez acabada la pieza, la superficie se alisa con la misma mano humedecida.​ Nunca dos piezas de cerámica trabajadas manualmente serán exactamente iguales, por lo que estas técnicas no son las más apropiadas para hacer juegos de piezas idénticas, como por ejemplo vajillas de cocina, juegos de café, de licor, etc.

Alfarería mediante impresión 3D es el último avance en la formación de objetos cerámicos. Hay dos métodos Uno implica la deposición en capas de arcilla blanda similar a la impresión FDM (modelado por deposición fundida, es un proceso de fabricación utilizado para el modelado de prototipos y la producción a pequeña escala.)y las técnicas de unión de polvo donde el polvo de arcilla seca se fusiona capa tras capa con un líquido.

Modelado a torneta, llamado también «torno lento», es un artefacto formado por un pivote y una rueda, que impulsado por la mano produce un movimiento de rotación discontinuo, con lo cual se facilita el trabajo manual, ya que actúa como mesa giratoria, muchos autores están de acuerdo que este tratamiento se puede considerar un trabajo de «modelado a mano», ya que el movimiento giratorio siempre es intermitente y se tiene que ir modelado manualmente.

Modelado a torno, llamado también «torno rápido», es muy común que las piezas hechas en torno sean terminadas manualmente. El torno de alfarero es la técnica más utilizada para la creación de piezas en serie.

En la actualidad también es empleado para hacer piezas singulares o artísticas. Para trabajar con él, se coloca una bola o pella de arcilla en la rueda del torno, el cual es impulsado por el pie del alfarero que lo hace girar. La rueda gira velozmente mientras la arcilla es presionada de una manera determinada para que adquiera la forma deseada.

Modelado al vaciado o con el uso de molde, la técnica de vaciado o a molde, es probablemente la más apropiada para la producción en serie (industrial). La arcilla líquida es vertida en un molde de yeso lo que permite un ligero endurecimiento. Una vez que el molde absorbe la mayor parte del agua de la capa de arcilla que queda en contacto con el molde, la arcilla remanente es volcada fuera del molde y se deja secar la pieza.

Finalmente, la pieza es sacada del molde, se le corrigen las imperfecciones que pueda tener y se la deja secar al aire libre.

Materiales Caolinita: (mineral de arcilla, parte del grupo de minerales industriales con la composición química Al2Si2O5(OH)4), a veces se conoce como arcilla china porque se utilizó por primera vez en China.

Utilizado para porcelana.

Arcilla de bola: (arcillas sedimentarias caoliníticas que generalmente consisten en 20–80% de caolinita, 10–25% de mica, 6–65% de cuarzo): Una arcilla sedimentaria de grano fino, extremadamente plástica, que puede contener algo de materia orgánica. Se pueden agregar pequeñas cantidades a los cuerpos de porcelana para aumentar la plasticidad.

Arcilla de fuego: (gama de arcillas refractarias utilizadas en la fabricación de cerámica, especialmente ladrillo de fuego): Arcilla que tiene un porcentaje ligeramente menor de fundentes que el caolín, pero generalmente bastante plástico. Es una forma de arcilla altamente resistente al calor que se puede combinar con otras arcillas para aumentar la temperatura de cocción y se puede usar como ingrediente para hacer cuerpos de tipo gres.

Arcilla de gres: (término bastante amplio para la cerámica u otras cerámicas cocidas a una temperatura relativamente alta): Tiene muchas de las características entre la arcilla de fuego y la arcilla de bolas, tiene un grano más fino, como la arcilla de bolas, pero es más resistente al calor como las arcillas de fuego.

La arcilla roja y la arcilla de esquisto: ( roca sedimentaria clástica de grano fino, compuesta de lodo que es una mezcla de escamas de minerales arcillosos y pequeñas partículas del tamaño de limo de otros minerales, especialmente cuarzo y calcita). Posee impurezas vegetales y de óxido férrico que las hacen útiles para ladrillos, pero generalmente no son satisfactorias para la cerámica, excepto en condiciones especiales de un depósito particular.

Bentonita: Es una arcilla de filosilicato de aluminio absorbente que consiste principalmente en montmorillonita (grupo de minerales filosilicatos muy blandos que se forman cuando precipitan de la solución de agua como cristales microscópicos, conocidos como arcilla).

MATERIA PRIMA

BALDOSAS, AZULEJOS (GRES)

Arcillas blancas con cuarzo y feldespatos

El gres es una cerámica de pasta compacta y dura, coloreada, no porosa.

La palabra “gres” significa que la masa cerámica de la baldosa es extremadamente vitrificada.

PROCESO DE FABRICACIÓN

USOS PRINCIPALES

Se obtiene del prensado de diferentes tipos de arcillas.

En el proceso de cocción la mezcla de arcilla arenosa es sometida a temperaturas extremadamente altas (1200-1400 C°) hasta alcanzar una capa de vitrificación no porosa que se vuelve impermeable.

Productos sanitarios Vajillas Baldosas Azulejos Pavimientos

Producción mundial de pavimentos: China (36%), España (10,59%), Italia(9,896%) y Brasil (7,996%).

PRINCIPALES EMPRESAS PRODUCTORAS

PRODUCCIÓN (millones de m2/año)

FACTURACIÓN (millones de $ USA)

¿SABÍAS QUÉ?

GRUPO PORCELANOSA

15

202

GRUPO APARICI

12

95

TAUGRES

10

84

PAMESA

5,8

83

GRES DE NULES/KERABEN

8

71

Desde 2000 casi el 50 % de la producción se exporta.

PROPIEDADES Alta resistencia a los cambios de temperatura.

Alto grado de resistencia a la flexión.

Elevada resistencia a la abrasión.

Fácil limpieza, con cualquier tipo de desinfectante y resistente a los ácidos. o Extrema dureza à invulnerable a los golpes y ralladuras e inalterable al paso del tiempo. o Baja porosidad, con una capacidad de absorción de agua bajísima que lo hace impermeable y antideslizante. o o o o

E

l uso del ladrillo se remonta al paleolítico, y

LADRILLO

se tiene constancia de su uso desde el año 9000 a.c. Al igual que en la actualidad, se usaban para la construcción, aunque eran de materiales menos duraderos. Principalmente se fabricaban en adobe, una mezcla de arcilla y arena, que no se cocía, por lo que su resistencia era menor que la de los ladrillos que te utilizan ahora en la construcción.

DE

CONSTRUCCIÓN Imagen de: https://cutt.ly/Ft7D8F5

Los cerámicos simples como el ladrillo, tienen como materias primas (Askeland y Wright, 2016) la sílice, feldespato y arcilla secundaria, es decir, que se trabaja en una forma distinta a la que se originó. Esto significa que se mezcla con otros elementos, como óxidos de hierro, de magnesio y de calcio, junto con otros materiales orgánicos que disminuyen su temperatura de fusión.

El color rojizo característico en los ladrillos proviene del óxido de hierro, y según su proporción la tonalidad es más intensa o suave.

A pesar de que la arcilla es el componente principal, la dosificación de estas materias primas depende del uso que vaya a tener el ladrillo, ya que según que tipo de construcción sea, tiene que tener una resistencia.

El ladrillo de construcción es una pieza ortogonal, cuya dimensión máxima es de 29 cm. Además, los lados y las aristas reciben tradicionalmente la nomenclatura de la Figura 1.

El proceso de fabricación de los ladrillos es similar al de otros cerámicos derivados de la arcilla. Se trituran las materias primas y se reduce el tamaño del grano, y para que el material se homogenice se deposita en silos, cosa que no se hace con otros cerámicos. Se añade agua para formar una masa, se moldea en caliente con vapor saturado a unos 130ºC, y se pasa la mezcla por una boquilla con la forma del ladrillo. Después, se elimina el agua en el proceso de secado, que para los ladrillos es una etapa crítica.

Esto se debe a que al retirar el agua su tamaño se reduce en un 5%, y si no se hace de forma adecuada pueden formarse grietas, disminuyendo la resistencia del material. Por último, se cuece el ladrillo en un horno entre 900-1000ºC y se lleva a cabo el proceso de sinterización. Según el tiempo que se mantenga en el horno, el ladrillo tiene unas características distintas: color, resistencia, dureza… por lo que el tiempo de cocción se determina según la aplicación (Santos J.D., y cols, 2011).

Clasificación de ladrillos Dependiendo de la forma y las dimensiones, hay tres tipos de ladrillos, mostrados en la Figura 2.

El ladrillo macizo (M) es aquel que no tiene orificios o, si los tiene, ocupan menos del 10% de volumen y están en su cara mayor, tabla.

El ladrillo perforado (P) tiene perforaciones circulares o en forma de rombos en la cara de mayor superficie, en más del 10% de su volumen y se usa en fachadas.

El ladrillo hueco (H) tiene las perforaciones en el canto o en la testa, por lo que es más ligero pero soporta menos peso. Debe tener un volumen de huecos igual o menor al 70% del total.

En la elección del tipo de ladrillos, normalmente se debe llegar a un compromiso entre volumen de huecos y precio; ya que, a mayor volumen de huecos, menor precio, pero a su vez, menor resistencia en el ladrillo.

Figura 2. Tipos de ladrillos. Imagen de: https://cutt.ly/dt3wkT9

Figura 1. Nombres que reciben las aristas y los lados de un ladrillo. Imagen de: https://cutt.ly/Wt95lwk

El mercado de el ladrillo y otros materiales de construcción mueve grandes sumas de dinero mundialmente. En el año 2017, se importaron y exportaron ladrillos de construcción, bovedillas y cubrevigas por valor de 950M$. El mayor exportador de estos materiales cerámicos es China, mientras que el principal país exportador es Reino Unido. España tiene un importante mercado de exportación, valorado en 29,3M$ anuales (OEC, 2017).

La Figura 3 muestra los principales países exportadores e importadores y el porcentaje de estos sobre el total mundial.

Askeland, D.R., Wright, W.J., The science and engineering of materials.

7th ed. SI, Cengage-Learning, 2016.

Santos, J.D, Malgón, P.Y., Córdoba, E.M., 2011. Caracterización de acillas y preparación de pastas cerámicas para la fabricación de tejas y ladrillos en la región de Banchara, Santander. Dyna, 78 (167), 53-61 OEC, 2017. Recuperado de: https://cutt.ly/rt3ydeY (15-04-2020)

Figura 3. Países exportadores (izquierda) e importadores (derecha) de ladrillo.

¿Qué son?

Producción

Materiales cerámicos con características especiales y aplicaciones industriales y domésticas.

La materia prima es la arcilla y se le añade magnesita, cromita y cuarcita.

Prensado de las materias primas, secado, moldeado, cocción y enfriamiento.

Propiedades • Ignífugos • Aislantes • Acumuladores de calor • Alto punto de fusión • Alta densidad • Textura lisa

Aplicaciones • • • • •

Hornos Calderas Chimeneas Estufas Barbacoas

Cerámica en las vajillas Método artesanal En primer lugar se tendrá que extraer y preparar la arcilla para poder trabajar adecuadamente con ella, se emplea la técnica de la alfarería. Una vez preparada, se dividen en pellas, con las cuales trabajaremos, las pellas se centraran en el torno, e iremos dando forma con las manos a dicha pieza, Para formar la pieza que queramos, una vez dada la forma se dejará secar y se introducirá en un horno a una temperatura de 950 ºC. Si se quiere pintar, habrá que introducirla una segunda vez al horno.

Método industrial

Se realiza en primera instancia un prensado isostático para eliminar porosidad a la cerámica es el método más adecuado y económico para producir la mayor parte de las formas. A continuación viene el modelado y moldeo para vajillas hondas y planas, seguido por un colado efectuado a presión en moldes de resina para artículos asimétricos.

Una vez dada la forma, la vajilla sufre una cocción, puede ser en un horno con rodillo como de cinta transportadora, justo a continuación, se produce un esmaltado por pulverización e inmersión de alta flexibilidad.

Por último, se le da un toque decorativo con patrones a la vajilla, y para que estos permanezcan intactos, se vuelven a introducir en hornos o secaderos. El secadero utiliza el calor de recuperación del horno y no necesita otros quemadores, si es necesario, se puede utilizar un quemador de apoyo para mantener constante la temperatura del aire suministrado. El producto se transporta a través del horno sobre carros

Las porpiedades destacadas: 1. Material cerámico más utilizado sin ser un óxido.

2. Elevado punto de fusión:2700ºC. Significa que tiene alta resistencia térmica.

3. Pequeño coeficiente de expansión térmica:α=4,7 4. Resistencia excepcional a la oxidación.

5.Alta resistencia mecánica.

6.Semiconductor.

Aplicaciones 1.Se utiliza como abrasivo 2. La construcción de dispositivos electronicos de alta energía gracias a su alta resistencia térmica.

3. Se utiliza en los frenos de disco y en los embargues de l vehículos automotores por su dureza (casi es tan duro como un diamanate).

4.Aditivo en aceites para reducir la fricción.

5. En las plantas nucleares para evitar la fuga del material producido por fisión.

Curiosidades.

Auque son muy buenos los frenos de carburo de silicio, no obstante su coste de producción y mantenimiento es muy elevado.

¿Sabías que.....?

La obtención de carburo de silicio descubrió por el químico sueco Jöns Jacob Berzelius en 1894, de forma accidental, mientras realizaba un experimento para la sintesis de diamante.

LA PORCELANA

Tipos de materiales cerámicos

¿QUÉ MATERIAS PRIMAS SE UTILIZAN?

Cuarzo: mineral de estructura compacta, duro y rígido.

Además: óxidos metálicos para la pintura, oro en el caso de querer dorar algunas partes. ¿CÓMO SE FABRICA? Preparar las pastas de arcilla.

Moldeo.

Cocción en dos etapas: • Obtención de una pasta moldeable (1000ºC cerca de 18 horas) •Vidriado (cubrir los productos cerámicos con una película vítrea).

(1400ºC) Decoración de las piezas.

Caolín: compuesto por caolinita que es un silicato de alúmina hidratado.

Feldespato: sílicoaluminatos de sodio (Albita), potasio (Ortioso) y calcio (Aortita).

Los ORÍGENES de la porcelana se remontan a la China de hace 4.000 años en los yacimientos de Kaoling situados en la provincia de Kiangsi

¿Sabías que…?

Una aplicación moderna de la porcelana se da en las ortodoncias.

Aleaciones cerámicas: El futuro de los smartphones La importancia del unibody El unibody en nuestros smartphones es ya una realidad. Entre sus ventajas destacan sin duda el diseño, ya que suelen presentar menor grosor, menor peso y mejor estética en general, ya que su construcción en un chasis único facilita todos estos aspectos físicos.

A día de hoy el material utilizado es el metal, pero en los últimos años otro material ha llamado a la puerta de las principales compañías: la cerámica.

Xiaomi presentó una edición especial (algo más cara) incorporando al Xiaomi Mi5 un unibody de aleación cerámica. El reclamo más importante se centró en la resistencia del material. Otros smartphones se han sumado al carro: OnePlus 3, OnePlus X, etc. Incluso Apple con uno de sus nuevos relojes inteligentes empieza a explorar las prestaciones de este material.

¿Por qué cerámica?

La cerámica en tecnología es un poco la antítesis del concepto de cerámica decorativa, es decir, dureza vs fragilidad. El objetivo es obtener un material resistente por encima del resto. En ese sentido, la cerámica es mucho más resistente que los metales y además evita que se produzcan arañazos. También tiene la ventaja de que no es conductora y no interfiere en la carga inalámbrica.

¿Qué será lo próximo?, ¿iPhones de cerámica?

Hay toda una teoría basada en patentes que apunta a que veremos un iPhone también de cerámica. El principal inconveniente a día de hoy es el precio que podría alcanzar, ya que el trabajo con la cerámica es costoso.

Veremos pues, si finalmente Apple coge el testigo del metal…