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<p>1.10 Processo de fabricação</p><p>Condições de conclusão</p><p>Concluído</p><p>A indústria cerâmica é uma indústria de processo químico e envolve três</p><p>etapas.</p><p>1. Preparo da matéria-prima: natural e/ou mecânico.</p><p>2. Conformação.</p><p>3. Tratamento térmico: secagem e queima.</p><p>Preparo da matéria-prima</p><p>Conforme visto anteriormente, cada tipo de produto requer um tipo próprio</p><p>de barro e, como as jazidas de argila são diferentes, é possível obter uma</p><p>grande variedade de produtos, encontrados hoje no mercado.</p><p>Preparar a matéria-prima consiste em eliminar parte das impurezas</p><p>presentes na argila, minimizando os efeitos nocivos que porventura</p><p>apareceriam durante a fabricação ou no produto final.</p><p>Processos naturais</p><p>• Mistura: nada mais é do que a adição de outras argilas, ou outras</p><p>substâncias, à argila recém-extraída com a finalidade de corrigir</p><p>nela certos aspectos para melhorar a sua granulometria, sua</p><p>plasticidade na moldagem e a sua resistência na queima.</p><p>• Meteorização: é o simples processo de submeter a argila recém-</p><p>extraída à ação do sol e da chuva. Ficando o material descoberto,</p><p>sofrerá desagregação dos torrões, lavagem e também alívio das</p><p>tensões ocorridas na exploração, melhorando a trabalhabilidade da</p><p>massa. É um processo rudimentar cujo maior problema é a área</p><p>disponível, além do tempo de espera de cerca de quatro meses</p><p>para utilização do produto. Porém, é uma etapa indispensável.</p><p>• Amadurecimento: é o tratamento a que se submete a pasta, que</p><p>fica abrigada das intempéries por cerca de vinte e quatro horas,</p><p>para a uniformização da umidade.</p><p>Processos mecânicos</p><p>Os processos mecânicos são os beneficiamentos empregados na fábrica,</p><p>utilizando-se máquinas e equipamentos adequados, com a finalidade de</p><p>aumentar a produtividade e a qualidade do produto final. Não se deve</p><p>desprezar, contudo, pelo menos um ou dois dos tratamentos naturais,</p><p>geralmente a mistura e/ou meteorização.</p><p>• Trituração: é o esboroamento dos torrões da argila e a redução do</p><p>tamanho dos grãos de pedriscos que, geralmente, vêm juntos na</p><p>extração. É uma etapa executada em moinhos ou em dispositivos</p><p>que possam eliminar o material grosso indesejável. A moagem é</p><p>importante porque aumenta a superfície específica dos grãos,</p><p>aumentando o contato entre eles e propiciando o aumento da</p><p>reatividade química no interior do forno em temperaturas elevadas.</p><p>• Peneiramento: é a passagem da argila por peneiras adequadas,</p><p>eliminando raízes, folhas e pedriscos, separando os grãos de</p><p>tamanho inadequado. Geralmente, é feita em circuito fechado com</p><p>a trituração, voltando ao moinho o que não passou pela peneira.</p><p>• Amassamento: é a homogeneização da argila com água, obtendo-</p><p>se a pasta com índice de umidade adequada à moldagem do</p><p>produto argiloso.</p><p>• Laminação: tratamento da pasta que consiste em fazê-la passar por</p><p>entre dois rolos cilíndricos metálicos, os quais desenvolvem</p><p>velocidades diferentes para melhor homogeneidade e maior</p><p>densificação da massa. Este processo é indicado para material</p><p>cerâmico moldado com baixos teores de umidade, onde a</p><p>porosidade deve ser diminuída.</p><p>Conformação</p><p>É a operação de moldagem das peças que consiste em dar a forma</p><p>desejada ao produto final, estando diretamente ligada ao teor de</p><p>umidade da pasta.</p><p>O teor de umidade (h%) é a quantidade de água presente no material,</p><p>normalmente expresso em porcentagem em relação à massa do material</p><p>seco.</p><p>A quantidade de água na pasta para a moldagem tem grande</p><p>importância na qualidade dos produtos. Por isso, deverá ser apenas a</p><p>quantidade necessária e suficiente para evitar a retração na secagem,</p><p>trincas na queima e gastos desnecessários de combustíveis nos fornos. A</p><p>tendência é de se moldar a pasta com a menor quantidade de água</p><p>possível, uma vez que ela deverá sair do produto posteriormente.</p><p>Destacaremos três processos básicos de conformação em função do teor</p><p>de umidade da pasta de argila.</p><p>Argila seca ou semi-seca (h < 8%)</p><p>A pasta é moldada por prensas cujas capacidades de pressão variam de 5</p><p>a 70 MPa. É um processo de simples operação e grande produção, porém</p><p>de elevado custo. As peças obtidas possuem a melhor qualidade por se</p><p>tornarem menos porosas e mais resistentes, sendo utilizadas na fabricação</p><p>de azulejos, pisos, pastilhas, refratários, isoladores elétricos, lajotas e</p><p>algumas telhas como as do tipo “francesas”.</p><p>Argila plástica (8% < h < 25%)</p><p>A argila plástica é subdividida em: argila mole e argila rija.</p><p>• A argila mole constitui o mais antigo processo de moldagem. São</p><p>fabricados de maneira manual e artesanal, tais como: os tijolos</p><p>maciços, as telhas coloniais, os vasos para plantas e os filtros para</p><p>água.</p><p>• A argila rija, com menor teor de umidade é, normalmente, moldada</p><p>por extrusão, numa maromba. A pasta mais enrijecida é forçada a</p><p>passar sob pressão através de uma boquilha que funciona como</p><p>molde para a cerâmica, formando uma coluna uniforme e contínua.</p><p>A coluna é cortada no tamanho desejado por uma guilhotina de arame. É</p><p>um processo usual para fabricação de tijolos furados e tubos cerâmicos,</p><p>entre outras peças. Constituem materiais de boa qualidade no que diz</p><p>respeito às resistências mecânicas, devido ao menor índice de</p><p>porosidades, além de serem materiais mais leves, graças à possibilidade de</p><p>fabricação de peças vazadas.</p><p>Argila líquida (h > 25%)</p><p>A moldagem da argila fluida (ou líquida) é identificada por um processo</p><p>chamado barbotina, utilizado na fabricação da porcelana, louças</p><p>sanitárias, cerâmicas elétricas e peças de formato complexo.</p><p>Forma-se uma suspensão de argila em água onde se usam produtos</p><p>químicos chamados defloculantes que evitam a coagulação das</p><p>partículas sólidas. Essa mistura é vertida num molde poroso de gesso que</p><p>absorve a água da pasta. Os grãos de argila aglutinam-se e, quando seco,</p><p>descolam-se do molde. A descolagem ocorre tanto pela retração da</p><p>peça, quanto pela utilização de ar comprimido soprado no molde.</p><p>Tratamento térmico</p><p>Inclui a secagem e a queima do produto argiloso.</p><p>Secagem</p><p>A secagem é a remoção da água que deu plasticidade à argila para a</p><p>moldagem do produto.</p><p>Após a moldagem da peça, a água que concedeu plasticidade à ela</p><p>começa a evaporar, deixando vazios entre os grãos que acabam se</p><p>aproximando e provocando a retração da peça moldada. Um fenômeno</p><p>que se não for bem controlado torna-se nocivo, porque não sendo</p><p>uniforme em todas as direções, torce o material, deformando-o.</p><p>O processo do tratamento térmico se inicia por uma secagem natural,</p><p>seguida pela secagem forçada onde a temperatura poderá alcançar 85</p><p>°C.</p><p>• Secagem natural: secagem que acontece pela exposição do</p><p>material ao ambiente, porém, protegendo-o da ação direta do sol,</p><p>ventos e chuvas. A secagem natural, em épocas ou ambientes de</p><p>mais alta umidade, auxilia a peça a evitar deformações e trincas,</p><p>por ser conduzida com mais lentidão. Muitas vezes é levada a efeito</p><p>em galpões próximo aos fornos de onde se aproveita o calor gerado</p><p>pelo mesmo. Essa secagem deve ser conduzida lentamente,</p><p>podendo durar de uma a duas semanas. Após esse processo, a</p><p>peça adquire resistência mecânica, conhecida como "resistência a</p><p>verde" e poderá ser manuseada, mas com muito cuidado.</p><p>• Secagem forçada (ou artificial): é a secagem por ar quente e úmido</p><p>que acontece dentro de um galpão, onde são lançados os gases</p><p>quentes vindos do interior do forno antes de serem encaminhados às</p><p>chaminés. É mais rápida, mais econômica e alcança maiores</p><p>temperaturas.</p><p>Geralmente, os fornos já são construídos com dispositivos de recolhimento</p><p>do ar quente que, por ser mais leve, se desloca para a parte superior do</p><p>mesmo. Através de um sistema de exaustores, esse ar é lançado nos</p><p>galpões de secagem onde se encontram as peças que constituirão a</p><p>próxima fornada. Essa secagem leva em média dois dias.</p><p>Formas semelhantes de secagem forçada são executadas nos túneis de</p><p>secagem onde o material é deslocado sobre carrinhos ao longo do túnel,</p><p>recebendo ar quente durante sua passagem, antes de serem levados aos</p><p>fornos.</p><p>Queima</p><p>A queima do material argiloso é executada no interior do forno em</p><p>temperaturas que variam entre 850 e 1200 °C. Nessas temperaturas, o calor</p><p>“solda” os grãos de argila devido à formação de vidro. O alcance da</p><p>temperatura e o tempo de permanência no interior do forno têm íntima</p><p>relação com as propriedades de resistência mecânica, absorção de água</p><p>e contração linear do produto cerâmico obtido. Durante a queima</p><p>distinguimos quatro fases básicas:</p><p>• Desidratação: é a perda de toda a água presente nas peças</p><p>argilosas e se desenvolve em temperaturas de 80 a 600 °C. Elimina-se</p><p>desde o restante da água de plasticidade, até a água de</p><p>constituição que faz parte da estrutura da argila e que se encontra</p><p>separando as camadas de sílica e alumina.</p><p>• Oxidação: fase em que os produtos de cálcio e magnésio se</p><p>transformam em óxidos, formando CaO, MgO e FeO, responsáveis</p><p>pela futura formação do vidro. Nesta fase há o rompimento da rede</p><p>cristalina, passando o material para o estado amorfo. Processa-se</p><p>entre 600 e 950 °C.</p><p>• Vitrificação: com o calor no interior do forno ultrapassando os 950 °C</p><p>inicia-se esta 3ª fase da queima, onde as peças de cerâmicas</p><p>fusíveis tem os grãos aglutinados por uma massa vítrea que lhes</p><p>conferirá dureza, resistência e compacidade.</p><p>• Sinterização: constitui uma fase de queima mais avançada dos</p><p>produtos argilosos, onde a temperatura ultrapassa os 1150 °C. Nesta</p><p>etapa ocorrem novas reações químicas entre os componentes</p><p>amorfos, resultando em novos compostos, agora cristalizados. É a</p><p>cerâmica propriamente dita.</p><p>Referência:</p><p>ZANDONADI, Alexandre. Materiais cerâmicos. III PCDET. Belo Horizonte:</p><p>CEFET-MG, 1992.</p><p>Este material foi baseado em:</p><p>LARA, Luiz. Materiais de Construção. Instituto Federal do Norte de Minas</p><p>Gerais/Rede e-Tec Brasil, Ouro Preto: 2013.</p>
