Las técnicas de formación de cerámica son formas de formar cerámica , que se utilizan para hacer de todo, desde vajillas como teteras hasta cerámica de ingeniería , como piezas de computadora. Las técnicas de alfarería incluyen el torno de alfarero , la fundición en barbotina y muchas otras.
Los métodos para formar polvos de materias primas cerámicas en formas complejas son deseables en muchas áreas de la tecnología. Por ejemplo, tales métodos son necesarios para producir piezas estructurales avanzadas de alta temperatura tales como componentes de motores térmicos, recuperadores y similares a partir de polvos de materias primas cerámicas. Las piezas típicas producidas con esta operación de producción incluyen impulsores hechos de acero inoxidable, bronce, herramientas de corte complejas, moldes de plástico y otros. Los materiales típicos utilizados son: madera, metal, agua, yeso, epoxi y STL, sílice y zirconia.
Esta operación de producción es bien conocida por proporcionar herramientas con estabilidad dimensional, calidad de superficie, densidad y uniformidad. Por ejemplo, en el proceso de fundición en barbotina, la pieza fundida tiene una alta concentración de materias primas con poco aditivo, lo que mejora la uniformidad. Pero también, el molde de yeso extrae agua de la barbotina vertida para compactar y formar la pieza fundida en la superficie del molde. Esto forma un elenco denso.
Existen muchas técnicas de formación para hacer cerámica, pero un ejemplo es la fundición por deslizamiento . Aquí es donde se vierte la barbotina o arcilla líquida en un molde de yeso . El agua de la barbotina se extrae hacia las paredes del molde de yeso, dejando una capa interior de arcilla sólida, que se endurece rápidamente. Cuando se seca, la arcilla sólida también se puede eliminar. La barbotina utilizada en la fundición de barbotina a menudo se licua con una sustancia que reduce la necesidad de agua adicional para ablandar la barbotina (a menos que se desee agrietar ); esto evita la contracción excesiva que se produce cuando se seca una pieza que contiene mucha agua; otro método consiste en secar las prendas lentamente. [1]
Los métodos de fundición deslizante proporcionan una calidad superficial, densidad y uniformidad superiores en la fundición de materias primas cerámicas de alta pureza sobre otras técnicas de fundición cerámica, como la fundición hidráulica, ya que la pieza fundida tiene una mayor concentración de materias primas cerámicas con pocos aditivos. Una barbotina es una suspensión de polvo fino de materias primas en un líquido como agua o alcohol con pequeñas cantidades de materiales secundarios como dispersantes, tensioactivos y aglutinantes. Las técnicas de fundición en barbotina de cerámica emplean un bloque de yeso o un molde de matraz. El molde de yeso extrae agua de la barbotina vertida para compactar y formar la pieza fundida en la superficie del molde. Esto forma un molde denso que elimina los espacios de aire perjudiciales y minimiza la contracción en el proceso de sinterización final.
Para la producción de formas complejas en pequeñas cantidades, la fabricación aditiva (AM) representa un enfoque eficaz y es objeto de una importante investigación y desarrollo. A diferencia de la fabricación aditiva de materiales poliméricos, el alcance de la fabricación de materiales cerámicos sigue siendo bastante limitado debido a los desafíos del procesamiento de materiales. Los equipos disponibles comercialmente para la fabricación de materiales cerámicos se basan principalmente en la sinterización capa por capa de polvos y rara vez son rentables. Sin embargo, las dificultades en el mecanizado de artículos cerámicos significan que las técnicas de AM pueden resultar atractivas en situaciones en las que los volúmenes de producción son demasiado bajos para producir moldes de manera viable para los métodos de fundición en barbotina. En particular, la fabricación aditiva de cerámica a partir de polímeros precerámicos.El uso de técnicas que incluyen la estereolitografía , con la posterior pirólisis para producir cerámicas derivadas de polímeros , representa un enfoque emergente para abordar el desafío de las cerámicas fabricadas de forma aditiva. [2]