Manufaturação industrial
Internet das coisas industrial | Materiais industriais | Manutenção e reparo de equipamentos | Programação industrial |
home  MfgRobots >> Manufaturação industrial >  >> Manufacturing Technology >> Processo de manufatura

Cerâmica


Antecedentes


A cerâmica é a argila modelada, seca e cozida, geralmente com esmalte ou acabamento, em um vaso ou objeto decorativo. A argila é um produto natural extraído da terra, que se decompôs da rocha da crosta terrestre por milhões de anos. A decomposição ocorre quando a água corrói a rocha, decompõe-se e deposita-a. É importante notar que um corpo de argila não é a mesma coisa que argila. Os corpos de argila são argilas misturadas com aditivos que conferem à argila propriedades diferentes quando trabalhadas e cozidas; assim, a cerâmica não é feita de argila crua, mas uma mistura de argila e outros materiais.

O oleiro pode formar seu produto de várias maneiras. A argila pode ser modelada à mão ou com o auxílio de uma roda de oleiro, pode ser jiggerada usando uma ferramenta que copia a forma de um modelo mestre em uma peça de produção, pode ser derramada em um molde e seca, ou cortada ou estampada em quadrados ou lajes. Os métodos de formação da cerâmica são tão variados quanto os artesãos que os criam.

A cerâmica deve ser queimada a uma temperatura alta o suficiente para amadurecer a argila, o que significa que a alta temperatura endurece a peça para permitir que ela retenha água. Uma parte integrante desta queima é a adição de esmalte líquido (pode ser pintado ou mergulhado no esmalte) à superfície da panela crua, o que muda a composição química e se funde à superfície da panela queimada. Então, a cerâmica é chamada de vítrea, o que significa que pode reter água.

História


Os oleiros vêm formando vasos de corpos de argila há milhões de anos. Quando o homem nômade se acomodou e descobriu o fogo, o disparo de potes de barro não ficou muito atrás. Os potes de aperto, feitos de bolas de argila nos quais os dedos ou polegares são inseridos para fazer a abertura, podem ter sido a primeira cerâmica. Os potes de bobinas, formados por longos rolos de argila que são misturados, não ficaram muito atrás. Essas primeiras panelas foram queimadas em baixas temperaturas e, portanto, frágeis e porosas. Os ceramistas antigos resolveram parcialmente isso polindo as superfícies com uma pedra ou madeira dura antes de queimar. Essas panelas queimadas de baixa temperatura foram enegrecidas por esses incêndios. A decoração era geralmente o resultado de incisões ou inserções de ferramentas em argila mole. Os primeiros ceramistas criaram objetos que podiam ser usados ​​para fins práticos, bem como objetos que representavam seus deuses da fertilidade.

As civilizações do antigo Egito e do Oriente Médio utilizavam argila para construção e uso doméstico desde o início de 5.000 a.C. Por volta de 4000 a.C. , os antigos egípcios estavam envolvidos na cerâmica em uma escala muito maior. Eles utilizavam argilas mais finas e queimavam as peças em temperaturas muito mais altas nos primeiros fornos que removiam as panelas do fogo direto para que não fossem enegrecidas pelo fogo. Tijolos de barro também foram usados ​​como material de construção. Os antigos chineses produziam cerâmica negra por volta de 3500 a.C. com bases redondas e decoração entrançada. Perto de 1000 a.C. os chineses usaram a roda de oleiro e desenvolveram esmaltes mais sofisticados. Sua cerâmica costumava ser incluída em cerimônias fúnebres. No primeiro milênio a.C. , os gregos começaram a jogar potes sobre rodas e a criar formas requintadas. Os pré-colombianos, os antigos ibéricos, os antigos romanos (que moldavam a cerâmica com decoração em relevo) e os antigos japoneses criaram uma bela cerâmica para uso doméstico e também para fins religiosos.

Até meados do século XVIII, os ceramistas europeus geralmente vendiam pequenas quantidades de mercadorias concluídas em um mercado ou por meio de mercadores. Se eles queriam vender mais, levavam mais mercadorias para o mercado. No entanto, os ceramistas britânicos experimentaram novos tipos de carrocerias, esmaltes aperfeiçoados e recebiam pedidos de produtos feitos nas fábricas, em vez de levar os produtos acabados ao consumidor. No final do século XVIII, muitos colegas oleiros seguiram o exemplo, experimentando todos os tipos de novos corpos e esmaltes. Os moldes eram usados ​​para fazer grandes quantidades de produtos consistentes, para que o consumidor pudesse ter certeza da aparência dessa peça.

Matérias-primas


Seu mineral primário é a caulinita; a argila pode ser geralmente descrita como 40% de óxido de alumínio, 46% de óxido de silício e 14% de água. Existem dois tipos de argilas, primárias e secundárias. A argila primária é encontrada no mesmo lugar que a rocha da qual é derivada - não foi transportada por água ou geleira e, portanto, não se misturou com outras formas de sedimento. A argila primária é pesada, densa e pura. A argila secundária ou sedimentar é formada por sedimentos mais leves que são carregados mais longe na água e depositados. Essa argila secundária, uma mistura de sedimentos, é mais fina e mais leve que a argila primária. Vários aditivos conferem à argila características diferentes. A argila chega ao oleiro de produção em uma de duas formas - como um pó ao qual se deve adicionar água ou com água já adicionada. Grandes fábricas compram as argilas em grandes quantidades como materiais secos, compondo o lote de argila conforme necessário a cada dia.

Um modo de bule de faiança por Jonah Wedgwood and Co. de Staffordshire England. (Das coleções do Museu Henry Ford e Greenfield Village, Dearborn, Michigan)

Este adorável e robusto bule de grés é obra de Josiah Wedgwood and Co., de Staffordshire, Inglaterra, talvez a mais conhecida das empresas de cerâmica britânicas do século XIX. Bules e xícaras associadas tornaram-se muito populares em meados dos anos 1700 devido à importância do "chá" para o desenvolvimento e sua cerimônia. Assim, um dos pilares dos carregadores no século XVIII eram os jogos de bule e xícaras.

Josiah Wedgwood não se contentava em simplesmente fornecer cerâmica de forma bastante desordenada. Ele sabia que havia um grande mercado para cerâmicas de alta qualidade e atraentes e certamente faria o possível para regularizar o produto e desenvolver alguns novos produtos que as pessoas precisavam ter. Ele foi um dos primeiros oleiros a vender suas mercadorias com antecedência por meio de pedidos, criando assim uma amostra ou um produto de "estoque". Como seus produtos deveriam ser uniformes, ele desenvolveu esmaltes que dariam resultados consistentes e dividiu o processo de trabalho em muitas etapas diferentes para que um trabalhador não tivesse um impacto tremendo no produto acabado. Particularmente importante para Wedgwood foi o trabalho do modelador e do artista, que fez os protótipos de formas e designs para Wedgwood. Wedgwood descobriu que esses artistas podiam fornecer designs para novas cerâmicas que parecessem antigas, e essas peças neoclássicas foram o esteio de seu negócio por muitos anos.

Nancy EV Bryk

Os esmaltes são feitos de materiais que se fundem durante o processo de queima, tornando a panela vítrea ou impermeável a líquidos. (Os engenheiros cerâmicos definem o vítreo como um pote que tem uma taxa de absorção de água inferior a 0,5%.) Os esmaltes devem ter três elementos:sílica, o elemento vitrificante (converte a cerâmica bruta em uma forma de vidro) - é encontrado em pederneira moída e calcinada e quartzo; fluxo, que funde o esmalte à argila; e material refratário, que endurece e estabiliza o esmalte. A cor é derivada da adição de um óxido metálico, incluindo antimônio (amarelos), cobre (verde, turquesa ou vermelho), cobalto (preto), cromo (verdes), ferro, níquel, vanádio, etc. Os esmaltes são geralmente adquiridos na forma seca por oleiros de produção. Os esmaltes são pesados ​​e colocados em um moinho de bolas com água. O esmalte é misturado no moinho de bolas e tritura o esmalte para reduzir o tamanho das partículas naturais dentro do esmalte.

A mistura do bolo é transformada em plugues e pronta para a conformação.

Design


As fábricas de cerâmica incluem diretores de arte cujo trabalho é conceber produtos comercializáveis ​​para a empresa de cerâmica. Geralmente, o diretor de arte, trabalhando com profissionais de marketing, desenvolve ou cria a ideia de uma nova criação. (Curiosamente, muitas empresas de cerâmica estão reproduzindo velhas formas populares décadas atrás, como Fiesta Ware de cores vivas, para que um novo design não seja necessário ou desejável em todos os casos.) O diretor de arte trabalha então com um modelador de argila, que produz uma forma original de a criação de acordo com as especificações do diretor de arte. Se a forma for considerada uma candidata viável para a produção, o fabricante de moldes faz um mestre de gesso para a máquina de jigger (que essencialmente traça uma forma mestre em uma peça de produção) ou uma cavidade na qual a argila é derramada a fim de formar uma peça de produção.

O processo de fabricação

Misturando a argila

Jiggering

Moldagem deslizante

Vidraças

Demissão

Controle de qualidade


Todas as matérias-primas são verificadas de acordo com os padrões estabelecidos pela empresa. As argilas devem conter os ingredientes exigidos pelo produto e encomendados pela empresa. Os esmaltes devem ser tão puros quanto possível e são verificados quanto à cor, viscosidade, gravidade, etc. A temperatura do forno deve ser cuidadosamente monitorada com cones de calor e termocupias, etc. E cada humano envolvido na produção usa seus olhos para monitorar produtos de qualidade inferior.

Subprodutos / resíduos


Não existem subprodutos prejudiciais resultantes da produção de cerâmica. Pedaços de argila e peças imperfeitas produzidas na máquina de jigger ou na fundição de barbotina podem ser remisturados e reutilizados. Os esmaltes devem ser isentos de chumbo, conforme exigido pela Food and Drug Administration (FDA), e os esmaltes são testados internamente para garantir ao FDA que eles não contêm cádmio nem chumbo. Todos os esmaltes que podem ser tocados pela mão humana não são prejudiciais no estado bruto.

Processo de manufatura

  1. O que é VMC Machining?
  2. Guia para marcação a laser em alumínio
  3. Soldagem MIG vs. Soldagem TIG
  4. Guia para marcação a laser
  5. Considerações para usinagem suíça de alta produção
  6. Guia de Prototipagem CNC
  7. Compreendendo o Processo de Fabricação do Eixo
  8. O que é passivação de aço inoxidável?
  9. Cerâmica
  10. O que é Tijolo de Argila?