Fabricação de Cerâmicas: processos e etapas

Assuntos

1. Matéria-prima e Massa para Fabricação de Cerâmicas
2. Processamento dos Materiais Cerâmicos
3. Acabamento e Decoração na Fabricação de Cerâmicas

Neste artigo, você conhecerá a matéria-prima e massa, além do processamento, acabamento e a decoração no processo de fabricação de cerâmicas.

Matéria-prima e Massa para Fabricação de Cerâmicas

Matéria-Prima

Inicialmente, a matéria-prima para os processos de fabricação de cerâmicas é minerada em depósitos naturais ao longo da crosta terrestre. Em seguida, esses materiais são beneficiados, transformando-se em misturas desagregadas ou moídas. Nessa etapa, as misturas são classificadas de acordo com sua granulometria e podem ser purificadas, dependendo de sua aplicação.

Além desse tipo de matéria-prima tradicional, existem matérias-primas sintéticas, as quais geralmente necessitam apenas de ajustes granulométricos para serem utilizadas na preparação das massas.

Massa

As massas cerâmicas são fabricadas a partir de duas ou mais matérias-primas, além de alguns aditivos e água. As diversas combinações desses elementos devem ser proporcionais às propriedades físico-químicas desejadas para a aplicação.

No caso específico da cerâmica vermelha, em que apenas argila é utilizada, dois ou mais tipos de argilas com composições diferentes são empregadas na mistura.

A cerâmica vermelha é um importante segmento de materiais. Quer saber mais? Acesse o artigo sobre Materiais Cerâmicos na Construção Civil e entenda.

As massas cerâmicas são formuladas e classificadas em função do processamento a ser empregado. Existem três tipos básicos de massas:

1. Secas ou semi-secas: utilizadas em forma de grãos para fabricação de peças por prensagem mecânica;
   
   
2. Plásticas: empregadas para processamento a partir de extrusão, podendo ser seguido por torneamento ou prensagem;
   
   
3. Suspensões (barbotina): usadas para obtenção de peças em resinas porosas ou moldes de gesso.
   
   

Processamento dos Materiais Cerâmicos

A primeira etapa para o processamento dos materiais cerâmicos é a formação das peças. Geralmente, as técnicas empregadas na fabricação de cerâmicas são extrusão, prensagem, colagem e torneamento. Os métodos se diferenciam em função das características e propriedades desejadas no produto final, além de sua geometria e aspectos de produção.

• Extrusão: neste processo, a massa plástica é alocada em uma extrusora (maromba), em que é compactada e forçada por um parafuso helicoidal ou pistão através de um orifício com formato específico. Com a coluna extrudada com formato e seção transversal determinados, as peças são obtidas a partir de cortes, originando produtos como blocos, tubos e tijolos.
  
  
• Prensagem: a prensagem começa quando a massa granulada, com baixo teor de umidade, é colocada em um molde. Em seguida, através da força da prensa, a massa adquire o formato final do molde.
  
  
• Colagem: a colagem é realizada a partir da inserção da barbotina em um molde de gesso, em um processo que só terminará quando a água contida na suspensão seja totalmente absorvida pelo gesso. Nessa técnica, as partículas sólidas se acumulam nas superfícies do molde, dando forma à parede da peça cerâmica. Dessa maneira, a peça adquire o formato do molde de gesso.
  
  
• Torneamento: essa técnica costuma ser utilizada após outros procedimentos de conformação, realizada em tornos mecânicos ou manuais, para dar acabamento conformacional às peças.
  

Em seguida, as peças conformadas devem seguir para o processo de tratamento térmico, fundamental para que o material adquira as propriedades adequadas. Dessa maneira, a peça perderá massa, desenvolverá novas fases cristalinas, formará a fase vítrea e os grãos serão aglutinados.

O processo de tratamento térmico é dividido em duas etapas:

1. Secagem: mesmo após os processos de conformação, as peças continuam contendo umidade, proveniente das etapas de preparação da massa cerâmica. A água residual favorece o acúmulo de tensões, que consequentemente podem causar defeitos e falhas nas peças. Portanto, a água é removida das peças através de secadores intermitentes ou contínuos, em temperaturas que variam desde 50ºC até 150ºC.
   
   
2. Queima: na etapa de queima, as peças são sinterizadas, a partir de temperaturas elevadas, entre 800ºC e 1700ºC. Os fornos contínuos ou intermitentes, operam em três fases: aquecimento da temperatura ambiente até a temperatura de queima, sinterização e resfriamento até temperaturas inferiores a 200ºC. Esse processo pode levar de minutos até dias, dependendo do produto.

Acabamento e Decoração na Fabricação de Cerâmicas

Após todo o processamento da matéria-prima cerâmica, no qual a massa é transformada em uma peça conformada e tratada termicamente, podem ser realizadas etapas adicionais de acabamento e decoração.

Os processos de acabamento mais comuns são o polimento, o corte e a furação. Já as técnicas de decoração envolvem serigrafia (pintura por impressão), decalcomania (gravura por compressão), pintura com pincel e revestimento com esmaltes, crus ou de fritas, com ou sem corantes.

Assim, é possível se obter inúmeros e diversos produtos cerâmicos, com os mais variados formatos, cores, propriedades físico-químicas e características desejadas.

As Análises Químicas costumam ser realizadas em produtos cerâmicos acabados ou até mesmo na matéria-prima e massa cerâmica, a fim de se descobrir quais elementos estão presentes e como é a estrutura do material, por exemplo. Clique no link Análises Químicas e saiba como isso ocorre.

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