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Proceso de fabricación

Proceso de fabricación de la cerámica
Las principales fases son: preparación de las materias primas, prensado, esmaltado y cocción

Vea un ejemplo de esquema del proceso o conozca más sobre las materias primas, conformado, acabados superficiales, etc. en la web Arquitecturas Cerámicas

El proceso de fabricación cerámico comienza con la selección de las materias primas que forman parte de la baldosa y que son fundamentalmente arcillas, feldespatos, arenas, carbonatos y caolines. Dado que las materias primas se suelen utilizar tal y como se extraen de las minas o canteras, lo más importante es asegurar su homogenización previa, para asegurar la continuidad de sus características.

Para ello se somete a un proceso de molturación, que dispersa las partículas y las reduce. Este proceso puede realizarse en vía seca o húmeda. En el caso de la molturación en vía húmeda, la más habitual, las arcillas se deslíen en un molino de bolas y se diluyen en agua. La suspensión resultante se denomina barbotina. Para los posteriores procesos de compactación y secado es necesario reducir el contenido de agua mediante el secado por atomización. 

La barbotina se bombea, se pulveriza y se seca poniéndola en contacto con una corriente de gases calientes, en el interior de un atomizador. Los gases provienen de un quemador convencional aire-gas, o bien se utilizan los gases de escape de una turbina de cogeneración, lo que disminuye el coste energético del proceso de secado. Del proceso se obtiene un polvo atomizado, formado por unos gránulos esféricos, huecos en su interior y muy uniformes, por lo que el polvo es muy fluido. De esta manera se facilita el llenado de los moldes y el prensado.

El procedimiento predominante para conformar las piezas es el prensado en seco, mediante el uso de prensas hidráulicas con una elevada fuerza de compactación, una alta productividad y una gran constancia en el tiempo del ciclo de prensado. La piezas resultantes contienen entre un 5 a un 7% de humedad, por lo que se someten a una etapa de secado, con el objetivo de reducir esta humedad a entre el 0,2 y el 0,5%, de forma que el proceso de cocción y, en su caso, el esmaltado se desarrollen adecuadamente. Un exceso de agua generaría la fragmentación o rotura de las piezas.

En los productos no esmaltados, tras la etapa de secado sigue la fase de cocción. Si son esmaltados, se procede a cubrir la pieza con una o varias capas de vidriado. El tratamiento con esmalte confiere a la pieza una serie de propiedades técnicas y estéticas como impermeabilidad y facilidad de limpieza, color, brillo, textura superficial y resistencia química y mecánica. El esmaltado de las piezas cerámicas se realiza en continuo y los métodos de aplicación más usuales en la fabricación de estos productos cerámicos son: en cortina, por pulverización, en seco o las decoraciones.

La cocción de los productos cerámicos es una de las etapas más importantes del proceso de fabricación, ya que durante la cocción tienen lugar una serie de reacciones que cambian la microestructura de  la pieza, confiriéndole las propiedades finales deseadas: resistencia mecánica, estabilidad dimensional, resistencia a los agentes químicos, facilidad de limpieza, resistencia al fuego, etc. En la etapa de cocción se considera el ciclo térmico atendiendo a la temperatura y al tiempo, y la atmósfera del horno, en función de cada composición y dependiendo del producto cerámico que se desee obtener.

La cocción rápida de las baldosas cerámicas, actualmente predominante, se realiza actualmente en hornos monoestrato de rodillos, que han permitido reducir extraordinariamente la duración de los ciclos de cocción hasta tiempos inferiores a los 40 minutos, (debido a la mejora de los coeficientes de transmisión de calor de las piezas, y a la uniformidad y flexibilidad de los mismos). En los hornos monoestrato, las piezas se mueven por encima de los rodillos y el calor necesario para su cocción es aportado por quemadores gas natural-aire, situados en las paredes del horno. Los mecanismos principales de transmisión de calor presentes durante este proceso son la convección y la radiación.

Aún resta una última etapa, destinada a garantizar la óptima calidad del proceso, que es la identificación de las piezas defectuosas. Este proceso de verificación de las características finales, antes manual, se desarrolla actualmente de forma automatizada mediante un software de reconocimiento, en función de una serie de  parámetros preestablecidos, de forma que las piezas irregulares, o con defectos de coloración, por ejemplo, son separadas. Con la etapa de embalado finaliza el proceso de fabricación de la baldosa cerámica.

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