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Engenharia Civil – UNILINS Noemi, Natasha, Máira, Rodrigo, Everton, Guilherme. 1 TELHA CERÂMICA A telha cerâmica, uma das mais antigas e acessíveis opções de telha disponíveis, ainda é uma opção muito popular, adequando-se muito bem ao clima tropical e oferecendo uma ótima relação de custo-benefício. É oferecida em uma variedade de formas, que variam quanto ao tipo de encaixe, rendimento por m², inclinação exigida dos panos do telhado, proporcionando assim uma considerável variedade de alternativas arquitetônicas possíveis com o uso do material. As telhas de cerâmica, ou telhas de barro, são telhas produzidas a partir de argila rica em ilita e montmorilonita, queimadas em fornos a gás ou lenha em temperaturas próximas a 1.000°C. É o tipo de telha mais antigo do mundo, e hoje seu processo de produção é bastante avançado, sendo produzidas telhas com as mais diversas características, modelos, cores e acabamentos. Inicialmente, as telhas cerâmicas eram formadas manualmente, com mão-de-obra escrava que as moldavam em suas pernas e concediam-lhes formas irregulares, sem padronização. Daí surgiu a expressão “feito nas coxas”. Segundo a ABNT e o Inmetro, os tipos de telhas cerâmicas mais usados são: telha Romana, telha Francesa ou Marselhesa e telha Capa e Canal. Preparação da Massa Os materiais cerâmicos geralmente são fabricados a partir da composição de duas ou mais matérias-primas, além de aditivos e água ou outro meio. Mesmo no caso da cerâmica vermelha, para a qual se utiliza apenas argila como matéria-prima, dois ou mais tipos de argilas com características diferentes entram na sua composição. Raramente emprega-se apenas uma única matéria-prima. Dessa forma, uma das etapas fundamentais do processo de fabricação de produtos cerâmicos é a dosagem das matérias-primas e dos aditivos, que deve seguir com rigor as formulações de massas, previamente estabelecidas. Os diferentes tipos de massas são preparados de acordo com a técnica a ser Engenharia Civil – UNILINS Noemi, Natasha, Máira, Rodrigo, Everton, Guilherme. 2 empregada para dar forma às peças. De modo geral, as massas podem ser classificadas em: - suspensão, também chamada barbotina, para obtenção de peças em moldes de gesso ou resinas porosas; - massas secas ou semi-secas, na forma granulada, para obtenção de peças por prensagem; - massas plásticas, para obtenção de peças por extrusão, seguida ou não de torneamento ou prensagem. LAMINAÇÃO Rolos fazem a compactação da argila, tornando - a menos porosa, mais densa, eliminando bolhas de ar ou aglomerados remanescentes. Proporcionando maior densidade a massa argilosa, eliminando pedriscos e raízes ainda existentes. Dessa forma o processo de extrusão se torna mais fácil e mais preciso, ou seja, minimiza o surgimento de defeitos nas peças cerâmicas. Algumas extrusoras apresentam laminador acoplado na entrada do equipamento. (VILLAR, 1988) Engenharia Civil – UNILINS Noemi, Natasha, Máira, Rodrigo, Everton, Guilherme. 3 EXTRUSÃO A Extrusora compacta a massa de argila e através de uma bomba a vácuo retira todo o ar do material, forçando o mesmo contra o molde no formato do produto desejado, o material é empurrado contra as grelhas, através dos Caucadores, entrando na Câmara de Vácuo, onde todo o ar é retirado da massa e em seguida empurrado contra a boquilha, dando forma ao produto a ser fabricado (bloco, tijolo, telha etc). Esse método emprega a massa na forma de uma pasta plástica e rígida, que é forçada através de um molde para formar uma coluna contínua, a qual pode ser cortada em comprimentos apropriados (NORTON, 1973, p.134). A massa plástica é colocada numa extrusora, também conhecida como maromba, onde é compactada e forçada por um pistão ou eixo helicoidal, através de bocal com determinado formato, tem a função de homogeneizar, desagregar e compactar as massas cerâmicas dando forma ao produto desejado. Como resultado obtém-se uma coluna extrudada, com seção transversal com o formato e dimensões desejados; em seguida, essa coluna é cortada, obtendo-se desse modo peças como tijolos vazados, blocos, tubos e outros produtos de formato regular. A extrusão pode ser uma etapa intermediária do processo de formação, seguindo-se, após corte da coluna extrudada, como é o caso da maioria das telhas, ou o torneamento, como para os isoladores elétricos, xícaras e pratos, entre outros. A extrusão é usada para o processamento de produtos cerâmicos há mais de 150 anos, tendo a tecnologia sofrido pequenas alterações a partir da década de 50 do século passado. É uma técnica de produção associada a uma elevada produtividade, gerando produtos de seção transversal constante. Extrusão para a cerâmica Processamento cerâmico onde o material, juntamente com aditivos (ligantes plastificantes lubrificantes e outros) é forçado a passar por uma matriz. Engenharia Civil – UNILINS Noemi, Natasha, Máira, Rodrigo, Everton, Guilherme. 4 Extrusora de pistão Extrusora de rosca Compostos cerâmicos que já contenham argilas não necessitam de aditivos. Aplicados em produtos cerâmicos com seção transversal constante (tubos por ex.). Máquina Extrusora. CORTE O cortador é utilizado para seccionar a massa extrudada na dimensão desejada. O cortador utilizado pela empresa PROGRESSO é do tipo automático, composto por um fino cabo de aço, que pode realizar em média 40 cortes/minuto. O corte se processa no sentido vertical, de cima para baixo e de baixo para cima, alternadamente. A telha, especificamente, antes do corte é chanfrada com um pino que é responsável pelo encaixe perfeito das telhas quando da instalação da cobertura. Engenharia Civil – UNILINS Noemi, Natasha, Máira, Rodrigo, Everton, Guilherme. 5 Maquina de Corte. SECAGEM Após a etapa de formação, as peças em geral continuam a conter água, proveniente da preparação da massa. Para evitar tensões e, consequentemente, defeitos nas peças, é necessário eliminar essa água, de forma lenta e gradual, em secadores intermitentes ou contínuos, a temperaturas variáveis entre 50 ºC e 150 ºC. Secagem é a remoção de líquido do material por meio de transporte através dos poros e evaporação para o meio ambiente. O ar do ambiente, que não é saturado, tende a absorver a umidade das peças até ocorrer o equilíbrio. O processo de secagem é uma operação importante na fabricação dos produtos cerâmicos. Enquanto os ditames da economia requerem a secagem mais rápida possível, uma programação de secagem demasiadamente rápida causa retração diferencial, causando a formação de trincas (NORTON, 1973). Existem basicamente dois tipos de secagem; Engenharia Civil – UNILINS Noemi, Natasha, Máira, Rodrigo, Everton, Guilherme. 6 Secagem Natural Ao ar livre, próxima aos fornos para aproveitamento o calor circulante, por um período de 6 a 12 dias, dependendo da umidade relativa do ar no local de secagem. A secagem natural é dependente das condições atmosféricas e, portanto, tem um tempo de ciclo muito variável, dificultando assim, os controles durante o processo de produção. As empresas que estão implementando um Sistema de Gestão da Qualidade estão procurando utilizar secadores artificiais. Secagem Artificial Nesse processo as peças são colocadas dentro de secadores, onde recebem ventilação forçada e ar quente para auxiliar a extração da umidade. A secagemé feita em secadores estáticos, contínuos ou semi-contínuos, com a introdução controlada de ar quente proveniente das fornalhas ou fornos. No Brasil são utilizados três tipos de secadores artificiais, secadores estáticos, contínuos e semicontínuos. Secador estático: Geralmente são de pequeno porte e os produtos a secar ficam imóveis; Temperatura e fluxo do ar em variação podem ser alterados; Utilizados por fabricantes de telhas, peças especiais e de grande porte; Indicado para produtos com espessuras irregulares; Início da secagem exige cuidados especiais, velocidade de aquecimento é muito alta. Secador contínuo: Engenharia Civil – UNILINS Noemi, Natasha, Máira, Rodrigo, Everton, Guilherme. 7 Requer cuidados no início da secagem, como no estático a velocidade de aquecimento é muito alta; Geralmente trabalham com ventiladores móveis; Possuem baixo custo operacional, utilizando-se de ar quente dos fornos; Secador semicontínuo: Produtos a secar são móveis; Fluxo de ar em variação é constante; Indicado para operação conjugada com fornos contínuos. Independente do tipo, o aquecimento dos secadores pode ser feito através de fornalhas ou aproveitando a sobra de calor dos fornos. Esta última opção resulta na maior eficiência no processo, gerando assim redução nos custos. Engenharia Civil – UNILINS Noemi, Natasha, Máira, Rodrigo, Everton, Guilherme. 8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS UFSC – Universidade Federal de Santa Catarina. <https://repositorio.ufsc.br/bitstream/handle/123456789/86480/191985.pdf?seq uence=1>. Acesso em 19 de fev. 2014. Unesc – Universidade Comunitária – Criciúma. <http://www.bib.unesc.net/biblioteca/sumario/000040/000040CF.pdf>. acesso em 19 de fev. 2014. ABC – Associação Brasileira de Cerâmica. < http://www.abceram.org.br/site/?area=4&submenu=50>. Acesso em 19 de fev. 2014. UFSC – Universidade Federal de Santa Catarina. < http://www.arq.ufsc.br/arq5661/Ceramicos/telhas.html>. Acesso em 19 de fev. 2014. UFERSA – Universidade Federal Rural do Semi-Árido. <http://www2.ufersa.edu.br/portal/view/uploads/setores/232/arquivos/Fabson% 20Emerson%20Marrocos%20de%20Oliveira.pdf>. Acesso em 19 de fev. 2014. UFSCAR – Universidade Federal de São Carlos. < http://www.bdtd.ufscar.br/htdocs/tedeSimplificado//tde_busca/arquivo.php?codA rquivo=134>. Acesso em 19 de fev. 2014.
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