1.PRODUCTOS CERÁMICOS:

1.1- Materias Primas:

Arcilla

Es una roca sedimentaria compuesta por silicatos de
Aluminio hidratados y la principal materia prima de los productos cerámicos. Se
Diferencian unas de otras por la relación de sílice-aluminio, por la cantidad
De agua y por su estructura. Ej: Caolinita, Illita

                  . Plastificantes: Sustancias que se añaden a las arcillas poco
Plásticas ( arcillas magras) para aumentar su plasticidad. Se pueden utilizar
Como plastificantes el agua, la sosa… que añadidos en pequeñas proporción
Aumentan la plasticidad.

                  . Desgrasantes: Sustancias que se añaden a las arcillas muy
Plásticas ( arcillas grasas) para reducir su plasticidad. Los desgrasantes más
Empleados son la chamota, la arena de sílice,…

                  . Fundentes:
Sustancias que tienen por misión reducir la temperatura de cocción de los
Productos cerámicos. Fundente más común à
Feldespato. 

                  . Agua

1.1.1-

Propiedades de las arcillas:

Todas
Lasarcillas presentan una
Estructura laminar con pequeñas partículas cristalinas, por lo tanto son
Alcalinas. Además, suelen acompañarlas diversas impurezas, como por ejemplo el
Cuarzo.

                  . Plasticidad:
Propiedad por la cual un cuerpo puede deformarse bajo la acción de una
Fuerza exterior y permanecer deformado después de cesar ese esfuerzo. Depende
De las carácterísticas de la arcilla y del contenido de agua. La arcilla
Completamente seca no es plástica, pero si se la añade agua y se la amasa, se
Puede observar como aumenta la plasticidad.

                  . Fluidificación: La arcilla tiene la propiedad de mantenerse en
Suspensión en el agua durante un cierto tiempo, depositándose lentamente en
Estratos.

                  . Retracción: Producida por la evaporación del agua.

                  . Capacidad aglutinante: La arcilla tiene la capacidad de unir otros
Materiales.

                  . Refractariedad: Esta propiedad permite que la cocción se produzca
A medias y altas temperaturas.

                  . Resistencia mecánica estando seca: Aumenta durante la cocción.

                  . Porosidad:
Dependerá de la temperatura de cocción y de la presión de moldeo.

1.1.2-

Tipos de arcillas:

Arcillas
Grasas: Son las arcillas que presentan una gran plasticidad y con altos
Contenidos de agua. Se pueden moldear con una gran facilidad, pero presentan
Una gran adherencia a los objetos, lo que provoca que sea difícil de trabajar
Con ellas. Su secado puede resultar defectuoso dando lugar a deformaciones y a
Roturas.

                  . Arcillas magras: Son arcillas que presentan muy poca plasticidad y
Que suelen tener contenido de arena.

1.2-

Fabricación:

                  . Extracción de materias primas: Las fábricas se suelen instalar en
Lugares donde existen canteras de arcilla, estas explotaciones son a cielo
Abierto y las extracciones se realizan a través de maquinaria, como por ejemplo
La excavadora de cuchara o la dragalina. De esta forma también se extraen el
Resto de materias primas, que son transportadas a la fábrica mediante camiones.

                  . Preparación de las materias primas:

                              .

Operaciones principales

: Estas
Operaciones se realizan siempre para la fabricación de cualquier producto
Cerámico.

                                        .Depuración: Las arcillas no deben contener fragmentos
De rocas o sales solubles que puedan producir perturbaciones y anormalidades en
El producto final.

                                        . División: Para dotar a las partículas del tamaño
Adecuado para las operaciones posteriores se utilizan trituradoras para
Deshacer los terrones de arcilla.

                                        . Homogeneización: Se debe mezclar todas las
Materias debidamente con la precisa cantidad de agua para aumentar la facilidad
De homogeneización.

                        .

Otras operaciones

A veces,
Además de las operaciones principales, es necesario someter a las arcillas a
Uno o a varios de los siguientes procesos:

                                   . Meteorización: Consiste en dejar la arcilla a la
Intemperie, dejando a los agentes atmosféricos que trabajen. Para ello, se pone
La arcilla en grandes extensiones de terreno y en capas de poco espesor. Con
Esto, se mejora las condiciones de moldeo, pero se necesita mucho terreno y
Mucha cantidad de materia prima.

                                   . Maduración: Consiste en dejar en reposo la arcilla en
Naves techadas. El objetivo es conseguir una homogeneización de todas las
Carácterísticas de la arcilla, especialmente el reparto uniforme de la humedad.

                                   . Pudrición: Consiste en dejar las arcillas amontonadas
En naves frías, sin ventilación y con poca luz el mayor tiempo posible,
Intentando que la humedad sea constante. Este proceso produce una fermentación
De la arcilla que hace que se elimine la materia orgánica, aumente la
Plasticidad y se reduzca los agrietamientos.

                                   . Levigación: Consiste en diluir la arcilla con mucha
Agua. El proceso comienza formando una papilla de arcilla con mucha agua, que
Se vierte en unas balsas puestas en serie. Los componentes de la papilla que
Tengan mayor densidad se sedimentarán en la primera balsa, mientras que los
Demás son arrastrados por el agua hasta la siguiente balsa, donde sedimentarán
Otros componentes. Los componentes que flotan, como la materia orgánica, se
Retiran. La levigación es un proceso costoso que solo se recomienda para
Productos especiales que requieren arcillas muy depuradas.

                . Preparación de la pasta: La arcilla y los desgrasantes se amasan
Con agua y se homogeneízan ya que esto depende mucho para la calidad final del
Producto. La preparación tiene que ser siempre económica y con maquinaria
Adecuada para ahorrar tiempo y espacio.

   Las operaciones que se pueden realizar son: tamizado, lavado, mezclado,
Amasado…

   En la elección del tratamiento idóneo intervienen muchas variables:
Naturaleza de la arcilla, circunstancias económicas, clase de moldeo, proceso
De secado y de cocción…

                . Moldeo de los productos: Dependiendo de la forma y de las
Carácterísticas del producto a fabricar, se emplearán distintos sistemas de
Moldeo.  Sistemas de moldeo:

                                   . Extrusión: Sistema adecuado para pastas blancas del 20 al 25 % de
Humedad. Se realiza a través de la máquina extrusora. De esta máquina sale una
Tira continua de producto, y para obtener las piezas individuales es necesario
Realizar cortes transversales mediantes alambres de acero. Productos: ladrillos macizos, perforados o huecos; bovedillas;
Tubos; tejas

. Prensado: Sistema que se utiliza en productos sin sección recta constante
Y con relieves, rehundidos o formas curvas. Para moldear las piezas se depositan
En el molde y una prensa efectúa una compresión sobre la pasta mediante un
Contramolde. Con este sistema se obtienen productos más compactos como:
Ladrillos macizos, ladrillos macizos con rehundidos;
Tejas planas o mixtas; baldosas, azulejos; piezas especiales

 .Laminación: Variante del sistema de extrusión que consiste en hacer pasar
La pasta entre dos rodillos laminadores, que pueden llevar o no bajorrelieves
Que se irán marcando en las piezas. Con este sistema se obtiene también una
Tira continua de producto, que deberá ser cortada mediante cortes transversales
Para obtener las piezas individuales. Productos: azulejos
Y baldosas

 .Colada: Sistema que únicamente se utiliza para fabricar piezas cuya forma
No permite los otros sistemas de moldeo. Primero se elabora un modelo que
Tendrá la forma del elemento a moldear. Con este modelo se fabrica un molde que
Tenga varias partes desmontables y un orificio por donde verter la pasta
Arcillosa. Después se vierte la pasta líquida en el molde y se deja secar un
Tiempo. Las paredes del molde empiezan a solidificar y una vez solidificadas,
Se vierte el líquido que queda dentro del molde, se deja secar la capa, y
Finalmente, se abre el molde con la pieza ya moldeada. Productos: Aparatos sanitarios: lavabos, inodoros, bidés, placas de
Ducha…; Accesorios de baño: toalleros,
Jaboneras…; vertederos; piezas decorativas como jarrones.

                . Secado: La fase de secado tiene gran importancia en la fabricación
De piezas cerámicas. Si una vez moldeadas, se introdujeran las piezas directamente
En el horno, sufrirían una pérdida de humedad tan elevada y en tan poco tiempo
Que originarían fisuras y roturas en las piezas. El objetivo del proceso de
Secado es reducir al máximo el agua de amasado. El gran peligro del secado está
En la velocidad de evaporación. Las diferencias de humedad entre las caras
Exteriores y el interior de la pieza son las que hacen fluir el agua hacia el
Exterior. Pero esas diferencias de humedad ( muchas veces provocadas por un
Rápido secado) ocasionan tensiones internas que pueden llegar a producir la
Rotura de la pieza. El secado por lo tanto debe realizarse de manera lenta y
Progresiva.

  Existen diferentes tipos de secaderos:

                                   . Secadero rápido: Se utiliza con materiales que tienen paredes de poco
Espesor, como las bovedillas, ladrillos huecos…
El secadero está compuesto por una cámara en la que existe una especie de noria
De cangilones, donde se colocan las piezas, de forma que van movíéndose por el
Secadero y con una vuelta, en pocos minutos, se produce el secado.

                                  . Secadero túnel: Secadero constituido por una larga cámara, con forma de
Túnel, donde se meten las piezas por medio de unas vagonetas sobre las que se
Colocan las piezas a secar. Las piezas se deben de poner separadas unas de
Otras, para que el aire caliente envuelva toda la pieza y se produzca el secado
Por todas sus caras a la misma velocidad. Cuando se introduce una nueva
Vagoneta provoca que se muevan todas las demás, haciéndolas avanzar por el
Secadero. El proceso de secado se produce por el contacto de las piezas con el
Aire caliente. Este aire se introduce por una serie de puntos en la parte
Inferior de la zona final del secadero, y es evacuado por una chimenea situada
En el techo de la zona inicial. De esta manera se produce una corriente de aire
Caliente ascendente que recorre todas las piezas a secar, reduciendo la
Humedad. El aire dentro del túnel circula por tanto a contracorriente con
Respecto al sentido de circulación de los productos a secar.

                                 . Secadero industrial: Su principio de funcionamiento es parecido al del
Secadero túnel, pero con algunas ventajas: – Producción de secado mucho mayor –
Se pueden secar a la vez piezas de diferentes espesores.Consiste en un local en el que se introduce el aire caliente. Este aire
Caliente se introduce en una zona del secadero y se hace circular a través de
él, haciéndolo salir por el extremo opuesto. Los productos a secar se
Introducen en el secadero por la zona por donde se retira el aire más frío y
Salen por la zona próxima a la de introducción del aire caliente (circulan a
Contracorriente), de esta manera, se producirá una reducción de humedad lo más
Gradual posible.

   Al igual que en el secadero túnel, las piezas van puestas sobre vagonetas
Que se introducen por la puerta de entrada y se colocan en una vía, donde
Estarán el tiempo necesario para su secado, movíéndose únicamente cuando se
Introduzca en esa vía otra vagoneta, originando el movimiento de toda la fila y
La expulsión de la vagoneta que contiene las piezas ya secas. El aire caliente
Es movido por medio de unos grandes ventiladores.

Cocción

La
Acción del calor sobre las arcillas es el fundamento de la industria cerámica.
Cuando se cuecen las arcillas a altas temperaturas se producen unas reacciones
Que provocan en el material una consistencia pétrea, adquiriendo éstas
Permanencia de forma y durabilidad. La cocción es una operación delicada, en la
Que hay que controlar la temperatura y sus escalones, ya que no se puede cocer
Igual una pieza de pequeño espesor que otra más gruesa y, por supuesto, también
Depende del tipo de arcilla.  Las temperaturas de cocción para cada clase de producto son:

                      – Alfarería y tejería 900 – 1.000ºC

                      – Loza y gres cerámico 1.000 – 1.300ºC

                      – Porcelana y productos refractarios 1.300 – 1.500ºC

   Durante
La cocción de las materias arcillosas se producen una serie de trasformaciones
Físico-químicas, variando sus estructuras cristalinas, lo que se traduce en las
Propiedades que después alcanzan: compacidad, resistencias mecánicas, etc. 

  Al cocer una arcilla se producen las siguientes transformaciones, dependiendo de la
Temperatura a la que sea sometida:

                                . De 0 a 400ºC: Pierde el agua de amasado pasando la arcilla de plástica a rígida, es grágil y se rompe. No
Obstante, si se le añade agua vuelve a recuperar la plasticidad. Solamente se
Producen cambios físicos, pero no cambios químicos ni estructurales. 

                                . De 400 a 600ºC: Se desprende el agua de constitución de la arcilla. Se rompe la estructura cristalina de la arcilla, pasando a
Estado amorfo y aumentando la porosidad. Se producen cambios químicos, de
Manera que, aunque se le añada agua, la arcilla ya no se puede volver a amasar. 

                                . De 600 a 900ºC: Se forma un metacaolín muy inestable y muy higroscópico. 

                                . De 900 a 1.000ºC: Se producen reacciones químicas. 

                                . Más de 1.000ºC: El silicato alumínico tiende a transformarse en mullita.

                               . A 1.780ºC: la arcilla alcanza el punto de fusión. 

                      . Tipos de hornos: Para realizar la cocción se pueden utilizar diferentes hornos que podemos agrupar en dos clases:

–                             . Intermitentes. Requieren ser apagados para las fases de carga y descarga del
Material, dando rendimientos inferiores a los continuos y deteriorándose con más
Facilidad al estar sometidos a bruscos cambios de temperatura y, consecuentemente, a notables dilataciones y contracciones.                                                                                                                              . Continuos. Permanecen funcionando interrumpidamente, permitiendo la carga y
Descarga sin apagar el horno. El rendimiento de estos hornos es muy superior a los
Intermitentes.                        Hoy, las fábricas modernas utilizan hornos continuos, que pueden ser de dos tipos: 

                               . Los hornos en los que la zona de fuego es móvil y son los productos a cocer los
Que permanecen siempre en la misma posición durante todo el proceso de
Cocción. Su costo de implantación es menor, aunque la superficie que ocupa el
Horno es mayor, para una misma producción. Estos hornos sufren cambios
Térmicos notables en las distintas zonas, originando el paulatino deterioro del
Horno por dilataciones y contracciones térmicas, lo que supone la necesidad de
Un más costoso y periódico mantenimiento. La ventaja es que las piezas a cocer,
Al estar estáticas, no sufren ningún tipo de rotura por desplazamientos.

                              . Los hornos en los que la zona de fuego permanece siempre en la misma
Posición y son los productos a cocer los que se mueven. Estos hornos, aunque
Son más costosos de instalación, tienen un rendimiento y durabilidad
Considerablemente mayor, ya que las diferentes zonas del horno no sufren
Grandes cambios térmicos, y por tanto disminuyen las dilataciones y
Contracciones que originarían su fisuración y rotura. El inconveniente de estos
Hornos es que, al moverse las piezas cerámicas en su interior, pueden
Producirse caídas y roturas del material; no obstante, en la actualidad están muy
Perfeccionados y estas anomalías son muy esporádicas.