Resumen

En este trabajo se empleó el proceso a escala laboratorio desarrollado por Navarro (ver bibliografía del documento) para la producción de cerámica piroeléctrica como caso de estudio para diseñar una metodología de alto nivel para el escalado de los procesos cerámicos.

Se adoptó un enfoque doble como base para esta metodología. Se usó un enfoque “centrado en el proceso” que consideraba la secuencia de las operaciones de proceso, su factibilidad a gran escala y los problemas potenciales previsibles para un escalado. Por otra parte, un enfoque “centrado en el producto” analizó la calidad del producto con respecto a los requerimientos (especificaciones) del cliente; también incluía el análisis del potencial del proceso para llevarlo a cabo dentro de un intervalo de tolerancia esencial. Se buscó lograr este objetivo a través del uso de una técnica estadística, el control de procesos estadístico.

Con el enfoque “centrado en el producto”, se compararon las características mecánicas y eléctricas de las láminas obtenidas en el proceso a escala laboratorio con los requerimientos industriales. Las láminas cerámicas mostraron características satisfactorias, excepto por su resistencia.

Se investigaron los parámetros de proceso para optimizar la microestructura cerámica sinterizada y para entender su influencia relativa sobre el logro de características adecuadas que permitan la manipulación y la maquinación. Se estudiaron la densidad y el tamaño de grano como funciones de la densidad “verde” y la temperatura de cocción. El incremento de la densidad “verde” desde el valor original de 37% a aproximadamente 65% de la densidad teórica –por medio de prensado caliente– permitió a las láminas alcanzar una microestructura más homogénea y densidad de sinterizado cerca de 97% de la teórica. Gracias a los incrementos en la densidad “verde”, se pudo reducir la temperatura de sinterización (en 100ºC) y el tiempo total de sinterización (en 190 minutos)

• Materias:Procesos de manufactura Metales cerámicos Industrias manufactureras Fabricación industrial Cerámica
• Subjects:Manufacturing processes Ceramic metals Manufacturing industries Manufacturing Pottery
• Palabras claves:Industria cerámica, Materiales cerámicos, Modelado, Colada en cinta, Sinterizado, escalado, Diseño conceptual, Cerámica piroeléctrica
• Keywords:Ceramic industry, Ceramic materials, Modeling, Tape casting, Sintering, scaling, Conceptual design, Pyroelectric ceramics