PROC CERAMICAS

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ
CENTRO DE TECNOLOGIA
CURSO DE ENG DE PRODUÇÃO
PROCESSAMENTO DE CERÂMICAS
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Produtos cerâmicos
Cerâmica vermelha ou produtos cerâmicos estruturais
Cerâmica branca
Tijolos, azulejos, telhas, ladrilhos de piso e tubulações de esgoto
Porcelanas, louças de mesa, azulejos, pastilhas para revestimento externo e louça sanitária
Refratários
Tijolos refratários para fornos e churrasqueiras
Vidros
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Cerâmica Vermelha
Cerâmica vermelha ou cerâmica estrutural são peças cerâmicas onde o principal componente é a argila apresentando em sua maioria uma coloração avermelhada devido a presença de óxido de ferro. São peças tais como: tubos cerâmicos(manilhas), lajotas, ladrilhos, tijolos, telhas, elemento vazado, tijolos estruturais e outros. 
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Cerâmica vermelha
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Cerâmica Branca
Cerâmica Branca - São produtos cerâmicos obtidos através de argilas quase isentas de óxido de ferro, apresentando cor branca ou creme claro quando queimadas a temperaturas usuais de 950 ou 1250oC. 
         
A cerâmica branca geralmente apresenta uma cobertura que é um esmalte cerâmico constituído de um vidro, um pigmento ou um vidrado.  
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Cerâmica branca
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Materiais Refratários 
Capacidade de suportar temperaturas elevadas sem se fundir ou se decompor;
Isolante térmico;
Resistente a atmosfera corrosiva.
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Materiais Refratários 
Classificação: depende da composição química
Argila refratária;
Sílica;
Básica e
Refratários especiais.
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Materiais Refratários 
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Técnicas de Fabricação
Matéria prima
Moagem ou trituração
Peneiramento
Adição da água e/ou outros ingredientes
Conformação da peça
Extrusão
Colagem
Prensagem
Tijolos, azulejos e ladrilhos de piso
Tijolos, telhas, azulejos e ladrilhos de piso
Louça sanitária
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Matéria Prima
Extração da Argila -1a Etapa
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Armazenamento da Argila -2a Etapa
Matéria Prima
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Matéria Prima
Moagem ou trituracão da Argila -3a Etapa
Redução do tamanho das partículas
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Matéria Prima
Peneiramento ou classificação granulométrica -4a Etapa
Produzir um produto pulverizado com tamanho de partícula desejada.
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Prensagem 
Fonte: Callister, 2008.
A cavidade do molde é preenchida com o pó.
O pó é compactado por meio de pressão aplicada sobre a parte superior do molde.
A peça compactada é ejetada pela ação de elevação do punção inferior.
Início de novo ciclo.
Alimentação
Cavidade do molde
Parte superior do molde
Peça compactada
VIDEO
MASSA SECA
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Prensagem 
Geralmente, são usados lubrificantes (reduzir o atrito nas paredes do molde) e plastificantes (para aumentar a plasticidade da massa cerâmica).
As peças são conformadas, mediante pressão, em moldes que reproduzem a forma desejada. 
PISOS E REVESTIMENTOS!!!!
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VÍDEO
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Extrusão 
Neste método de conformação a massa cerâmica plástica é forçada através de um orifício de uma matriz que possui a geometria desejada. A seguir, já com a forma desejada, a peça é cortada em comprimentos apropriados.
A massa cerâmica encontra-se na forma de uma pasta plástica, porém rígida.
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Extrusora 
Tijolos, tubos, blocos cerâmicos, e azulejos.
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MASSA PLÁSTICA
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Injeção Materiais Cerâmicos
Peças complexas com exatidão dimensional
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Colagem ou fundição por suspensão 
Fonte: Callister, 2008.
 Fundição sólida – Quando a cavidade total do molde se torna sólida.
 Fundição com dreno –Quando a casca sólida atinge uma espessura desejada e o molde é vertido para escoamento do excesso de suspensão.
 Quando a peça fundida seca, se contrai em volume e se separa da parede do molde. Neste momento, o molde pode ser desmontado e a peça removida.
Molde de gesso
VIDEO
Barbotina
JATO DE AR COMPRIMIDO!!!
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Secagem: remoção da água existente entre as partículas de argila
Fonte: Callister, 2008.
 O corpo cerâmico experimenta alguma contração de volume e deve apresentar resistência para o seu manuseio. Após secagem, é conhecido como corpo cru.
UMIDADE RESIDUAL: 0,8 A 1,5%
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Secagem: remoção da água existente entre as partículas de argila
O controle da taxa de remoção da água é de extrema importância.
A secagem é feita de dentro para fora, ou seja, do interior para o exterior da peça cerâmica.
No interior da peça a secagem ocorre pela difusão das moléculas de água até a superfície, onde ocorre a evaporação. 
EM GERAL ~ 170°C
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ESMALTAÇÃO E DECORAÇÃO
Após a secagem, a maioria dos produtos recebe uma camada fina e contínua de um material denominado esmalte ou vidrado, que após a queima adquire aspecto vítreo. 
Esta camada contribui para o aspecto estético, higiênico e melhora algumas das propriedades físicas, principalmente de resistência mecânica e elétrica. 
Sua preparação ocorre na forma de uma suspensão aquosa, cuja viscosidade é ajustada para cada tipo de aplicação.
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Sinterização ou Queima
Ex: Fornos túneis
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Queima: mecanismo de sinterização
Dependendo da composição e das propriedades desejadas, a peça acabada é queimada a uma temperatura entre 900 e 1400oC.
Durante a queima, a densidade da peça é aumentada (com uma conseqüente diminuição na porosidade) e a resistência mecânica é melhorada.
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Em função do tipo de produto, o ciclo de queima nas três fases pode variar de alguns minutos até vários dias. Durante esse tratamento ocorre uma série de transformações em função dos componentes da massa, tais como: perda de massa, desenvolvimento de novas fases cristalinas, formação de fase vítrea e a soldagem dos grãos. Desta forma, em função do tratamento térmico e das características das diferentes matérias-primas, são obtidos produtos para as mais diversas aplicações.
Queima: mecanismo de sinterização
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As reações provocadas nas várias etapas do ciclo de queima, constituem a base das
seguintes conversões físicas e químicas: 
Até 100°C: eliminação da água livre não eliminada totalmente na secagem;
- ~ 200°C: elimina-se a água coloidal, que permanece intercalada entre as pequenas
partículas de argila;
de 350 a 650°C: combustão das substâncias orgânicas contidas na argila;
de 450 a 650°C: decomposição da argila;
~ 570°C: rápida transformação do quartzo;
Acima de 700°C: reações químicas da sílica com a alumina, formando sílico-aluminatos complexos que dão ao corpo cerâmico suas características de dureza, estabilidade, resistência física e química;
de 800 a 950°C: carbonatos se decompõem e liberam CO2;
- Acima de 1000°C:os sílico-aluminatos que estão em forma vítrea começam amolecer, assimilando as partículas menores e menos fundentes, dando ao corpo maior dureza, compatibilidade e impermeabilidade.
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Acabamento
Normalmente, a maioria dos produtos cerâmicos é retirada dos fornos, inspecionada e remetida ao consumo. No entanto, alguns produtos requerem processamento adicional para atender a algumas características que não são possíveis de serem obtidas durante o processo de fabricação. O processamento pós-queima recebe o nome genérico de acabamento e pode incluir polimento, corte, furação, entre outros.
Peça acabada