PMC_3

Prévia do material em texto

Atividade 03 – Influência de Diferentes Processos de Conformação nas Características Finais de Produtos Cerâmicos
1) Quais as principais características dos principais processos de conformação utilizados nesse trabalho?
 	A extrusão possui como principal vantagem poder ser utilizada tanto como uma técnica para conformação plástica para produtos de seção constante, como tijolos, por exemplo, quanto no processo de mistura e homogeneização de pastas possibilitando a aquisição de importantes propriedades. Entre outras vantagens estão seu baixo custo, além da produção de formatos diversos e peças com comprimentos elevados. Entretanto, promove a orientação de partículas e a necessidade de uma operação extra para remoção de ligantes. 
	Na prensagem, uma massa de pó granulada é colocada no interior de uma matriz fixa ou um molde flexível que possui a forma da peça pretendida, onde é posteriormente compactada pela ação de uma força de pressão. A peça possui resistência mecânica suficiente para que possa passar pelos próximos processos. Como vantagens, possui sua elevada produtividade, fácil automatização e versatilidade além de uma baixa variação dimensional das peças. 
	Na prensagem uniaxial, a pressão é aplicada pela estrutura superior o qual é introduzido na cavidade da massa que contém o pó. Após a compactação, a estrutura é removida e a peça pode ser extraída, sendo utilizado quando se pretende obter peças de geometria simples e espessura reduzida. Entre as variáveis que influenciam esse processo estão a velocidade de aproximação da estrutura responsável por aplicar pressão na massa cerâmica, bem como o número e duração dos patamares de aplicação de força, a velocidade de subida da força de compactação entre patamares, a força de compactação máxima e o número de ciclos de carga e descarga, caso a força de pressão máxima seja cíclica. 
	Finalmente, o enchimento é um processo que se baseia na eliminação de parte do líquido constituinte da barbotina quando colocada em um molde de gesso, em sua maioria. Esse processo possui as etapas de preparação da barbotina de enchimento, enchimento do molde, fase de consolidação e desmoldagem. Para tal, deve ser formada uma parede que depende da estrutura capilar do gesso do molde, da permeabilidade da parede formada e das propriedades reológicas da suspensão, já que os capilares do molde devem ser capazes de absorver a água da suspensão. Essa permeabilidade da parede depende das características reológicas da barbotina, onde à medida que vai ganhando espessura, passa a atuar como uma barreira, resistindo cada vez mais a passagem de água em conjunto com os poros saturados os quais perdem o poder de sucção de água. Esse processo apresenta como vantagens a produção de peças de tamanhos elevados, formas complexas, além da utilização de equipamentos de baixo custo. Entretanto necessitam de mão-de-obra intensa em ciclos longos de produção em grandes áreas de trabalho.
 
2) Qual corpo de prova sofreu maior retração? Explique.
	Os valores de retração antes das peças serem cozidas para as peças que sofreram extrusão e enchimento forma superiores, já que a pasta utilizada para tal possuem maior umidade. Além disso, o aumento da viscosidade das barbotinas promove uma estrutura menos compacta implicando maiores retrações na secagem. Com base no estudo disponibilizado, a peça que sofreu maior retração foi aquela processada por extrusão, que como explicado, está relativo a quantidade de umidade na massa cerâmica utilizada. 
	As dilatometrias dos corpos de prova obtidos por extrusão, enchimento e prensagem evidenciam maiores retrações para as amostras que apresentam inferior densificação a seco. Assim sendo, os corpos de prova extrudidos apresentam menor variação dimensional durante o processo de cozedura e corpos de prova prensados apresentam retração superior. Os corpos de prova prensados a mais baixa pressão são os que apresentam retração mais significativa e os efeitos da viscosidade (nas peças que passaram pelo processo de enchimento) e da realização de vácuo (nas peças que passaram pelo processo de extrusão) não apresentam alterações muito relevantes no comportamento durante o processo de cozimento. Refira-se que só acima dos 900°C se verificam diferenças relevantes sendo estas mais significativas para temperaturas superiores a 1100°C. 
	Assim, as retrações na cozedura são superiores para amostras que apresentam menor grau de densificação quando secas, mesmo utilizando ciclos térmicos idênticos. Para baixas temperaturas de cozimento, esta etapa, não consegue a uniformização de todas as propriedades no produto cozido. 
3) Quais processos geram maior anisotropia após cozimento? Explique.
	As partículas dos minerais argilosos possuem a forma de placas sendo que o seu comportamento anisotrópico e os processos de extrusão possibilitam a orientação das partículas. Em uma barbotina, o maior ou menor estado de defloculação promove diferentes orientações nas partículas cerâmicas e distintos estados de aglomeração. Assim, a anisotropia verificada é mais elevada nas operações precedentes à cozedura, ou seja, há mais anisotropia na retração verde-seco do que na retração verde-cozido. Há uma forte diferença na expansão à saída do molde quando medida sobre o comprimento ou sobre a largura sendo esta mais elevada em relação a largura. Isso se deve ao fato de os grãos possuírem um maior espaço de movimentação no comprimento e assim, é possível que se reorganizem e não gerem tanta energia elástica sendo ela responsável pela expansão das peças à saída do molde. Ainda, os processos de conformação que introduzem maior anisotropia nas peças são a extrusão e o enchimento.
	Assim, em resumo, tem-se que as peças produzidas por prensagem a seco são as que evidenciam uma menor anisotropia na variação do tamanho ao longo do processo de fabricação. 
Referências Bibliográficas 
[1] FREITAS, Casarina S. R. PEREIRA, Íngride A. F. S. et al. Influência de Diferentes Processos de Conformação nas Características Finais de Produtos Cerâmicos. Cerâmica Industrial, 14 (3) Maio/Junho, 2009.