UNIVERSIDAD CATLICA DE CUENCA

UNIDAD ACADMICA DE INGENIERA QUMICA,

INDUSTIAL, DE ALIMENTOS, BIOMOLECULAR,

BIOCOMBUSTIBLES Y BIOFARMACIA

FACULTAD DE INGENIERA QUMICA

DEFECTOS EN LA CERAMICA PLANA

MONOGRAFA PREVIA A LA OBTENCIN

DEL TTULO DE INGENIERO QUMICO

DIRECTOR: Ing. Francisco Zaldumbide

AUTOR: Pablo Andrs Calle Peaherrera

CUENCA ECUADOR 2011

2

AGRADECIMIENTO

Tengo tanto que agradecer a Dios, que a lo largo de mi vida, a pesar de algunos errores

cometidos, siempre estuvo junto a mi dndome la fortaleza y la sabidura para

encaminarme, y es as que me llev a tan prestigiosa Institucin, la UNIVERSIDAD

CATLICA DE CUENCA a conocer excepcionales maestros que adems de brindar

el conocimiento me dieron amistad y confianza.

A mi esposa, que se ha convertido en parte esencial de m ser, dndome la satisfaccin

de saber que siempre tendr una persona incondicional, que me apoya en todo proyecto

de mi vida, como lo hizo en este tiempo que recorrimos juntos, especialmente en este

gran paso de la realizacin de esta tesis para la obtencin del Ttulo de Ingeniero

Qumico.

A mis padres que siempre estuvieron buscando lo mejor para mi hermano y para m, en

un hogar en donde preponderaba el respeto, el amor y la confianza mutua; hacindonos

sentir que slo nosotros podemos poner los limites en nuestras capacidades.

Quiero hacer extensivo un especial agradecimiento al Ing. Francisco Zaldumbide, quien

fue partcipe en mi formacin impartiendo sus conocimientos sin ningn tipo de

egosmo y con respeto, siempre abierto al dilogo por lo que en mi persona no tiene

solo un alumno, si no un amigo.

3

DEDICATORIA

A mis seres queridos por el apoyo

que me supieron brindar.

Pablo Calle P.

4

DEFECTOS EN LA CERMICA PLANA

INTRODUCCIN

CAPITULO 1

1. PROCESO DE FABRICACION DE LA CERMICA PLANA

1.1 Recepcin y Molienda

1.2 Atomizacin

1.3 Prensado y Secado

1.4 Preparacin de esmaltes, pastas y pantallas serigrficas

a.- Preparacin de Pantallas serigrficas

b.- Molienda de Esmaltes

1.5 Esmaltado

1.6 Coccin

1.7 Diagrama de Proceso

CAPITULO 2

2. DEFECTOS

2.1 Defectos Superficiales

2.1.1 Separacin de Esmalte

2.1.2 Aplicacin sobrepuesta

2.1.3 Desconchado

2.1.4 Cuarteo

2.1.5 Pinchado de Esmalte

2.1.6 Depresiones u hoyuelos

2.1.7 Grnulos en Relieve

2.1.8 Despuntado

2.1.9 Rayas

2.1.10 Falla Serigrfica

5

2.1.11 Matiz

2.1.12 Corazn negro

2.1.13 Trisado de los filos

2.1.14 Laminado

2.1.15 Chamote

2.2 Defectos Dimensionales

2.2.1 Concavidad

2.2.2 Convexidad

2.2.3 Rectitud de los lados

2.2.4 Trapecio o Paralelismo

2.2.5 Curvatura Diagonal

CAPITULO 3

3. CONTROL DE CALIDAD EN EL PRODUCTO TERMINADO

3.1 Control de calidad de los defectos superficiales

3.2 Control de produccin de primera, segunda y tercera

3.3 Auditorias de Pallets

CAPITULO 4

4. MEJORAS

4.1 Controles en las etapas de produccin

a. Recepcin de materias primas

b. Molienda

c. Atomizacin

d. Esmaltado

e. Prensado

f. Secado

6

4.2 Diagrama de Flujo implantado

CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFIA

ANEXOS

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INTRODUCCIN

Las baldosas fueron desarrolladas como un producto de la cermica; se cree que

surgieron como uso alternativo de las cermicas rotas; sin embargo, hay quienes piensan

que fueron una invencin independiente. Lo cierto es que las baldosas han sido usadas

desde que el hombre aprendi a tratar la cermica.

Una baldosa es una pieza manufacturada, normalmente horneada, con un fino acabado

esmaltado, que se consigue despus de un proceso de quema. Este proceso va desde la

recepcin de materias primas, molienda, atomizacin, prensado, esmaltado y quemado;

y dentro de cada una de estas etapas lleva consigo una serie de condiciones tcnicas que

al no ser controladas pueden ocasionar defectos tanto en la esttica del producto como

su funcionalidad que ocasionan perdidas de la calidad del producto. Estas condiciones

tcnicas las iremos describiendo a lo largo de este trabajo.

La baldosa plana debe cumplir necesidades dimensionales y de calidad superficial con

los requisitos de las propiedades fsicas y qumicas acorde al tipo de baldosa que

corresponda cumpliendo con la Norma Tcnica Ecuatoriana NTE INEN 6541 vigente.

Adems a la baldosa cermica plana se le realizan pruebas de evaluacin de

conformidad segn la Norma Tcnica NTE 6502 para que no induzcan a error o

provoque perjuicios al consumidor final, garantizando el uso adecuado del producto

terminado.

En esta rea, ITALPISOS S.A. fabrica baldosas para pisos y paredes; actividad que se

realiza utilizando tecnologa de vanguardia y se ha visto en la necesidad de introducir

normas de control de calidad para disminuir costos de produccin, mano de obra,

desperdicio y reprocesos; para lo cual es necesario conocer el origen y las posibles

soluciones a los defectos que se pueden generar dentro del proceso. Y as poder

competir y ganar un lugar en el mercado cada da ms competitivo, brindando al cliente

producto de alta calidad cuidando los mnimos detalles, por este motivo en este trabajo

nos dedicaremos a conocer los defectos que ms afectan a la esttica, funcionalidad del

producto y sus posibles soluciones.

1 Anexo.

2 Anexo.

8

CAPTULO 1

9

1. Proceso de Fabricacin

1.1 Recepcin y Molienda

El proceso de fabricacin de baldosa plana empieza con la recepcin de materias primas

como: arcillas, caoln, fundentes y aditivos qumicos, a los que se les realiza prueba de

contraccin y color a la quema, de acuerdo a las normas internas establecidas3. La

muestra proviene del material ingresado en el da, la misma que se toma de diferentes

puntos del montn y a una profundidad adecuada que sea lo suficientemente

representativa. Con estos datos se realiza la formulacin de la pasta, es decir la cantidad

de cada uno de los materiales, as como el porcentaje de agua y aditivos qumicos y se

procede a realizar una molienda va hmeda, la cual tiene por objeto, adems de reducir

las dimensiones en partculas micronizadas que forman la pasta, la perfecta

homogenizacin y dispersin en toda la barbotina de los diferentes componentes.

Lo ms frecuente es que las pastas estn formadas por muchos componentes

(carbonatos, feldespatos, caolines, almina, y aditivos floculantes4), aadidos con el fin

de adaptar las caractersticas de la arcilla al proceso tecnolgico ms racional y

moderno, para la obtencin del producto cermico requerido.

El tipo de molienda que se utiliza es la molienda discontinua, la cual tiene un ciclo de

trabajo que se divide en tres puntos:

1. Carga de materia prima, agua y aditivos qumicos.

2. Molienda propiamente dicha.

3. Descarga de la barbotina obtenida.

Para una correcta molienda y un buen funcionamiento del molino es necesario seguir

algunas reglas y conceptos bsicos:

a. Velocidad del molino

b. Cuerpos moledores

c. Carga de esferas

3 CONTROL DE CALIDAD DE PRODUCTO EN PROCESO DE FABRICACIN DE CERMICA

4 ESTOS ADITIVOS AYUDAN A BAJAR LA VISCOSIDAD DE LA PASTA

10

A manera de orientacin, la carga debera estar compuesta de:

45 - 50% de bolas de dimetro inferior (20 - 30 mm)

25 - 30% de bolas de dimetro intermedio (40 - 50mm)

20 - 25% de bolas de dimetro superior (50 - 60 mm)

d. Carga del producto

e. Material del revestimiento y de cuerpos moledores

1.2 Atomizacin

Luego de que la barbotina ha sido homogeneizada y micronizada a un residuo

especifico, pasa a la seccin de atomizacin en donde se utilizan atomizadores de calor

directo, en los cuales el calor necesario para actuar sobre el lquido a evaporar lo aporta

el aire caliente mezclado con los gases de combustin, que al entrar en contacto directo

con el lquido produce la evaporacin, es decir se produce un secado por conveccin. A continuacin se detalla a breves rasgos su funcionamiento y principales caractersticas:

Al tener la barbotina con un contenido de agua preestablecido de acuerdo con las

caractersticas de las materias primas, es bombeada, con presin constante por la bomba

(1), a travs de los filtros (2), hacia el anillo distribuidor o corona (3), colocado en el al

Fig. 1

11

Al tener la barbotina con un contenido de agua preestablecida con las caractersticas de

las materias primas, es bombeada, con presin constante por la bomba (1), a travs de

los filtros (2), hacia el anillo distribuidor o corona (3), colocado en el interior de la

cmara o torre de secado (4) y dotado de boquillas especiales con luz de pasaje

calibrada.

La colada de barbotina, finalmente nebulizada, es transportada por medio de tubera

con cierta presin (entre 8 y 14 bares) hacia la torre o cmara de secado y elevada su

temperatura hasta aproximadamente 100 C para su evaporacin, por un chorro de aire

caliente producido por el generador (5) a combustin directa (con quemador de gas o de

combustible lquido). El aire es enviado a la parte superior de la torre a travs del

conducto de acero inoxidable aislado trmicamente (6) y puesto en rotacin por el

distribuidor anular (7).

Terminado el proceso de evaporacin del material atomizado, nos queda solamente los

grnulos esferoides que a travs de la vlvula de sostn (8), son descargados sobre una

cinta transportadora. El residuo de polvo fino, que queda en suspensin en el aire, es

separado en parte por los ciclones (9) y en parte por un abatidor en hmedo de

accionamiento centrfugo (10). El aire preparado, perfectamente limpio, en seguida es

enviado por medio del ventilador centrfugo (11) hacia la chimenea (12). Como se

puede apreciar en la figura 1.

Luego la barbotina atomizada descansar por 48 hrs. en los silos de almacenamiento

para homogeneizar la humedad y que el polvo tenga un comportamiento estable en la

formacin de la pieza.

1.3 Prensado y Secado,

En este proceso es importante mantener el porcentaje de humedad entre 7 8 y con una

presin de 250 bares.

En el prensado se suceden contemporneamente tres operaciones:

1. Formacin de pasta: da la forma definida a la materia prima.

12

2. Compactacin de la pasta: da consistencia, para resistir en crudo y en

coccin todas las exigencias mecnicas.

3. Compactacin: en el sentido de limitar los vacos existentes entre las

partculas de la mezcla.

El prensado nos ofrece ventajas frente a otros procesos de formacin estos son:

Alta resistencia mecnica en crudo, debida a presiones especficas de 250

- 500 Kg/cm2

Alta productividad, se logran grandes producciones con poca mano de

obra, por el automatismo.

Facilidad de secado, gracias al prensado en seco y semiseco

Facilidad de obtener medidas, y formas exactas.

Mnimas deformaciones en las operaciones sucesivas al prensado.

Reduccin de contraccin a causa de la reduccin de los espacios vacos

con la aproximacin de las partculas, se limitan las contracciones que

pueden ocurrir en el secado y la coccin.

El tipo de prensa que se utiliza es la prensa hidrulica donde la accin del prensado

viene efectuada mediante transformacin de energa hidrulica en fuerza de

deformacin segn la siguiente frmula:

F = S x P

Donde: F = fuerza deformante (en Kg.).

S = superficie (en cm2)

P = Presin del aceite (en Kg./cm2)

Este tipo de mquina, est formada por una estructura mecnica, una central hidrulica,

un automatismo electrnico. Como estructura, la mquina es muy simple, siendo

prcticamente el rgano principal de movimiento y de empuje un pistn a doble efecto

que se mueve dentro de un cilindro.

Grficamente el prensado se puede describir as:

13

Luego la pieza ya compactada va al secado durante una hora en secaderos verticales o

veinte minutos en secaderos horizontales a una temperatura aproximada de 100 C

obteniendo una humedad menor al 1%, para evitar que a la entrada del horno las piezas

se destruyan ya que podra darse un shock trmico al entrar en contacto la baldosa con

excesiva humedad con el calor del horno.

1.4 Preparacin de Esmaltes, pastas y pantallas serigrficas

a.- Preparacin de Pantallas Serigrficas

En este proceso se controla la tensin, nmero de malla y un correcto revelado de las

pantallas serigrficas. As mismo hay que tomar en cuenta varios aspectos como son:

La limpieza del marco de la pantalla, removiendo todo residuo de pasta u

xido que se puede encontrar.

El tensado de la malla

El desengrasado de la malla

La aspiracin del agua que queda luego de ser desengrasada

Secar la malla para eliminar el agua que se encuentra en los espacios de la malla

Emulsionar la malla con un compuesto qumico mezclado con agua

14

Secar la emulsin a 65C por un lapso de 15 minutos

Exposicin del positivo del diseo requerido a la luz de 2000 Watts, el tiempo

de exposicin depender del nmero de hilo de la malla.

Revelado, se necesita un tiempo comprendido entre 2 y 3 minutos en agua. Se

empieza con poca presin desde afuera hacia dentro y se va aumentando la

presin hasta obtener un revelado completo. En la parte interna basta con un

enjuagado. Luego se realiza nuevamente una aspiracin y secado de la pantalla.

Se realiza una segunda exposicin ya sin el positivo siempre y cuando sea

necesario.

Se pasa un catalizador a la pantalla para fijar el revelado, sin ste el revelado no

durar. Luego se secar por un lapso de 8 minutos.

Finalmente, se coloca la pantalla serigrfica en la estufa por 25 minutos a una

temperatura entre 60 y 65 grados centgrados. Luego de esto, la pantalla est

lista para entrar en produccin.

Las pantallas serigrficas son utilizadas en la decoracin, es decir en la creacin del

diseo de la pieza cermica, luego del esmaltado de la pieza.

b.- Molienda de Esmaltes

Cuando se habla de esmaltado no se puede hacer sin mencionar la preparacin del

esmalte y las tintas serigrficas. Es la seccin de produccin anterior a la aplicacin y su

conduccin es siempre determinante para no tener problemas en operaciones

posteriores.

La seccin se debe dotar de maquinaria debidamente dimensionada por que se trabaja

con grandes cantidades de agua. Tambin debe tener una red de aire comprimido as

como una red de aspiracin de aire sobre las bocas de carga de los molinos, sobre todo

si manejamos polvos.

Fundamentalmente las maquinas que encontramos en esta seccin son: molinos de bolas

o alsing, tamices, bombas de trasriego y agitadores, mezcladores y dispersadores para

polvos y lquidos, molinos refinadores, jarras, molinos rpidos, etc.

15

Para una correcta aplicacin de los esmaltes nos ayudamos de los electrolitos que se

utilizan por la facultad que tienen para variar la viscosidad de los esmaltes y la

velocidad de secado o sea la trabajabilidad de los mismos sin variar sustancialmente la

densidad.

Los electrolitos se pueden dividir en dos categoras segn el efecto que causan al

aadirlos a la suspensin acuosa del esmalte, siempre en pequeas cantidades (no se

supera salvo ciertas excepciones el 10%) Estos son:

a. Defloculantes o fluidificantes

b. Floculantes o espesantes

La introduccin de los defloculantes o fluidificantes disminuye la viscosidad del

esmalte, igual que si aadiera agua, pero con efecto mucho mayor, sin disminuir la

densidad.

Son muy utilizados en el esmaltado de soportes crudos, donde es necesario reducir el

contenido de agua al mnimo.

Los floculantes causan un efecto contrario, es decir aumentan la viscosidad del esmalte

o pasta, sin aumentar la densidad.

Es conveniente recordar que dosis no adecuadas de estos electrolitos, pueden causar

efecto contrario al que esperamos.

16

1.5 Esmaltado

Una vez que se tenga los esmaltes, tintas y pantallas serigrficas preparadas, el soporte

prensado pasa a la lnea de produccin en donde se realizar la aplicacin del esmalte

que puede ser aplicado por uno o varios de los siguientes equipos:

Campanas para depositar una capa consistente de esmalte de un modo uniforme

sobre el soporte o bizcocho, con la misma se puede trabajar con esmalte a

densidad ms alta.

Discos rotativos que nos permiten aplicar esmaltes a densidades ya sea altas o

bajas, cantidades de esmalte muy variable (de pocos o muchos gr.), permite

aplicar varios esmaltes en sobreposicin y de obtener superficies bastantes

uniformes.

Aergrafos que consiste en la pulverizacin o nebulizaciones del esmalte sobre

la pieza con la ayuda de aire comprimido. Este tipo de aparatos est

especficamente indicado para aplicaciones pequeas de esmalte o

frecuentemente colores finamente pulverizados distribuidos en un modo poco

homogneo sobre la pieza. El principal efecto obtenido con estos aparatos son

generalmente conocidas con el nombre de fumes o impropiamente

flameados.

Esmaltada la pieza, esta pasa a las decoradoras en donde por medio de pantallas

serigrficas se impregnar las tintas formando el diseo deseado.

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1.6 Coccin

En este proceso es de vital importancia mantener la curva de temperatura adecuada a fin

de que el producto cumpla con las caractersticas de funcionalidad y esttica requeridas.

La coccin o quema de las piezas cermicas previamente secas y esmaltadas se utiliza

un horno de rodillos que se compone de una estructura metlica modular portante, de un

elevado poder aislante y ptima resistencia al choque trmico. El horno posee

quemadores de gas y aire soplado, de alta velocidad de llama y emisin de los productos

de combustin directamente en el canal de coccin. Los quemadores estn alojados en

las paredes sobre y bajo el plano de los rodillos.

Cada batera es independiente en cuanto al dispositivo de regulacin del gas tanto en

manual como en automtico, encendido electrnico mediante electrodos insertados en la

cmara de combustin del quemador y dispositivo de regulacin automtica de la

temperatura para la fraccin del canal de coccin necesario. Esta regulacin es

realizada mediante un sistema caa piromtrica-autorregulador-modulador servo

18

asistido que manda la alimentacin de gas al quemador. De esta forma, cada quemador

recibe la cantidad segn las necesidades de la seccin donde est montado.

El horno a su vez se encuentra dividido en secciones de coccin y temperatura que

cumplen funciones especficas a la hora de quemar una pieza, siendo estas:

Primer tramo definido como prehorno con aislamiento en fibra cermica, dadas las bajas

temperaturas de ejercicio (200 - 400C). Exento de quemadores, est calentado por los

productos de combustin aspirados de la zona de precalentamiento-coccin mediante

el ventilador de evacuacin de humos.

La funcin especfica del prehorno es el secado completo del material crudo,

eliminando la humedad residual despus del ciclo de secado-esmaltado y almacenado

estocado.

Con el fin de evitar roturas del material a cocer por una evaporacin de agua demasiado

violenta debida a las altas temperaturas que puede haber ya en la primera zona de

calentamiento.

El prehorno, permite adems un racional intercambio trmico entre el material a cocer y

los humos, antes de que estos sean evacuados del horno, propiciando un sensible

aumento del rendimiento trmico de la instalacin lo cual mejora el consumo

energtico.

El segundo tramo denominado como zona de precalentamiento, esta caracterizado

por un tipo de aislamiento adaptado a las relativas altas temperaturas. Para tal fin se

utiliza un sistema mixto refractario aislante y fibra cermica. Refirindose a la curva de

temperaturas, se considera como zona de precalentamiento la fraccin inicial de la curva

hasta los 900C aproximadamente.

Con una apropiada regulacin del horno, en esta zona se interviene para resolver

algunos problemas caractersticos de la coccin del producto cermico, como la

eliminacin del agua de constitucin, transformacin del cuarzo, combustin de las

sustancias orgnicas y descomposicin de los carbonatos.

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Para disponer del margen de regulacin lo ms amplio posible, porque de la total o

parcial evacuacin de los gases producidos en las reacciones qumico-fsicas depende

gran parte de los buenos resultados de la coccin, la instalacin de combustin en la

zona de precalentamiento est constituida de manera particular.

El tercer tramo, denominado zona de coccin, est caracterizado por un tipo de

aislamiento en refractario y fibra cermica, especficas para altas temperaturas de

ejercicio previstas.

Refirindonos a la curva de temperaturas se considera como zona de coccin la fraccin

del diagrama comprendido entre los 1100C y el inicio del enfriamiento.

En la zona de coccin preferentemente se resuelven con apropiada regulacin

problemas como: defectos de planaridad, desigualdad e inconstancia dimensional,

desigualdad, heterogeneidad en el grado de gresificacin y tonalidad de los esmaltes

(estos defectos sern detallados mas adelante).

El cuarto tramo definido como zona de enfriamiento rpido, est caracterizado por un

tipo de aislamiento similar al de la zona de coccin, pero reducido en el espesor.

Refirindonos a la curva de temperatura se considera como zona de enfriamiento rpido

la fraccin comprendida entre la temperatura de coccin y los 600C.

La longitud de este tramo es limitada (generalmente 4 metros) est compuesta de dos

partes, de las cuales la primera, denominada enfriamiento indirecto, est provista de un

intercambiador de calor posicionado bajo la bveda del horno que, alimentado por el

ventilador de aire de combustin, procede, adems del enfriamiento de la zona del

horno en el cual est instalado, al calentamiento del aire de combustin para los

quemadores.

A continuacin del intercambiador trabaja un segundo sistema de enfriamiento directo,

realizado mediante el soplado de aire a temperatura ambiente directamente sobre y bajo

el material de produccin a travs de tubos agujereados de acero pasantes a la seccin

del horno.

El quinto tramo, definido como zona de enfriamiento natural, se considera la fraccin

del diagrama comprendida entre los 650 - 450 C.

20

La misin de este tramo es la consecucin de un gradiente lo suficientemente bajo de

disminucin de la temperatura para que el proceso de transformacin del cuarzo se

produzca de manera que no provoque roturas del material.

El tipo de aislamiento, bastante pesado, con el empleo de materiales refractarios, est

empleado precisamente para que teniendo una masa notable mayor que la de la fibra

cermica normal, ejerce una accin de pulmn trmico. Esto es suficiente para

mantener el ambiente a temperaturas prximas a las de funcionamiento normal, aunque

se produzcan huecos en la alimentacin del material, evitando as daar el material que

avanza despus del hueco.

El sexto tramo, zona de enfriamiento final, la misin de este tramo es el enfriamiento

rpido del material para que llegue a la salida del horno a una temperatura lo

suficientemente baja para manipularlo.

Est provisto de un sistema de enfriamiento directo, mediante soplado de aire ambiente

directamente sobre y bajo el material de produccin, a travs de tubos agujereados

pasantes a la seccin del horno. A fin de evitar la introduccin de tal volumen en la

zona, y que no salga aire caliente por los laterales del horno, se ha previsto un sistema

de extraccin del aire calentado a travs de una capa sobre la bveda y conectada a un

ventilador.

21

1.7 Clasificacin y empaque

Con la etapa de clasificacin y embalado finaliza el proceso de fabricacin del producto

cermico. La clasificacin se realiza mediante sistemas automticos con equipos

mecnicos y visin superficial de las piezas. El resultado es un producto controlado en

cuanto a su regularidad dimensional, aspecto superficial y caractersticas mecnicas y

qumicas. En caso de no tener ningn defecto se empacara en calidad de exportacin,

caso contrario esta ser empacada en calidad de segunda, tercera de acuerdo a sus

caractersticas, se identificarn defectos posibles ya sean estticos o funcionales para

tomar las acciones correctivas que sean necesarias.

1.7 Diagrama de Flujo de Proceso Actual

22

CAPTULO 2

23

2. DEFECTOS Y POSIBLES SOLUCIONES EN LA PIEZA

CERMICA

Los defectos en la pieza cermica puede deberse a un sin fin de causas, estos se pueden

generar en las diferentes etapas de produccin, pero casi todos los defectos se

evidencian despus de la coccin, solo una parte de estos, dependen de esta fase del

ciclo productivo, en cada caso es muy difcil hacer una clasificacin de los defectos en

base al origen, porque, casi siempre, un defecto depende ms de una serie de causas que

de un nico factor. Por esta razn vamos a clasificar a los defectos en dos clases,

superficiales y dimensionales

2.1 DEFECTOS SUPERFICIALES

Son aquellos que afectan a la esttica del producto, sin afectar la funcionalidad del

mismo.

Los principales defectos que hemos podido evidenciar son:

2.1.1 Separacin del Esmalte

Es el defecto ms comn, en el cual la baldosa presenta reas ms o menos amplias

donde el esmalte durante la coccin no se ha adherido al soporte. En general el esmalte

que circunscribe la zona descubierta presenta un borde redondeado y limpio como si

durante la fusin se hubiese contrado sobre s mismo. Este retiro de esmalte a veces

puede reflejarse sobre los bordes o sobre las puntas de la baldosa. En otro caso se

manifiestan como amplias lamas colocadas alternadas a la zona descubierta o tambin

como agujeros circulares ms o menos amplios.

24

Un caso lmite puede estar representado por el esmalte que se ha retirado

completamente hasta formar unas minsculas bolitas con un defecto similar al que

forma una gota de agua dejada caer sobre una baldosa esmaltada y cocida.

Generalmente se ha inducido a creer que la causa principal de este fenmeno sea la

excesiva tensin superficial del esmalte fundido. Esta creencia no es totalmente exacta.

Otros factores como el tipo y la cantidad de material plstico presente en el esmalte, el

espesor de la aplicacin, el grado de adhesin del esmalte al soporte y tambin la

resistencia en crudo del esmalte, representan parmetros fundamentales.

El defecto puede de hecho, tener su origen ya en crudo o antes de la fusin del esmalte.

Este defecto en la prctica hemos podido evitar controlando:

La dosificacin del material plstico presente en la frmula del esmalte.

Los valores del % de retiro del esmalte y el soporte no sean significativamente

diferentes en el secado y durante la coccin.

Que el porcentaje de residuo del esmalte sea de 2 a 3 en malla # 200.

Que en la etapa de esmaltado la cantidad de esmalte aplicado no sea excesiva,

este ser de acuerdo a la ficha tcnica del producto que se est elaborando.

2.1.2 Aplicacin sobrepuesta

Puede suceder alguna vez que esmaltes no sujetos a retiro, lo manifiesten cuando sean

aplicados los unos sobre los otros. Al menos son tres diferentes razones que se han

podido identificar que pueden causar este fenmeno.

2.1.1. El esmalte de fondo resulta polvoriento e impide al esmalte aplicado

sucesivamente unirse correctamente.

2.1.2 La segunda aplicacin va a mejorar nuevamente el primer piso de esmalte

apenas secado que se apoya en el soporte.

2.1.3. La incompatibilidad entre los dos esmaltes presentan una tensin

superficial y una viscosidad muy diferente entre unos y otros. Un caso tpico

25

es donde el esmalte superior muy viscoso y con una fuerte tensin superficial

se abre flotando sobre el esmalte de fondo ms fusible.

Este defecto lo podramos evitar controlando:

La viscosidad y densidad de los esmaltes antes de ser aplicados.

El porcentaje de residuo en el esmalte que sea de 2 a 3 en malla # 200

El % de retiro del esmalte en relacin con el soporte no deben ser

significativamente diferentes.

2.1.2 Desconchado

Es cuando durante el enfriamiento el coeficiente dilatromtrico del soporte se

encontrar en compresin. Esto en condicin lmite puede causar la fractura del vidrio

en numerosas escamas que resultan levantadas en correspondencia con la lnea de

rotura.

Este defecto puede controlarse:

Verificando la viscosidad del esmalte.

Que en la etapa de esmaltado la cantidad de esmalte aplicado no sea excesiva.

2.1.4. Cuarteo

26

Es cuando el coeficiente de expansin trmica del vidrio (esmalte) es ms alto que el del

soporte (engobe), el esmalte en el enfriamiento, por debajo del punto de transformacin

del vidrio, se contraer mayormente y por tanto, se encontrar en tensin. Si la fuerza

de tal tensin es superior al mdulo de elasticidad del vidrio, le causar la rotura segn

un fino e irregular pelo.

El cuarteo puede definirse como una serie de fracturas localizadas preferentemente en

los bordes de la baldosa o con recorrido circular (cuarteo de cebolla).

Este defecto puede contralarse:

En este caso tendramos que reformular el esmalte para bajar el coeficiente de

dilatacin, o reformular el engobe subiendo el coeficiente de dilatacin del

mismo, para que exista prcticamente una igualdad entre estos coeficientes,

adems hay que revisar y comprobar que el coeficiente de dilatacin de nuestra

nueva frmula no se aleje del coeficiente de dilatacin de la pasta base, si esto

llegara a pasar tendramos nuevamente el problema.

2.1.5. Pinchado del Esmalte

El pinchado de esmalte es el defecto ms frecuente y al mismo tiempo el de ms difcil

solucin. La baldosa, despus de la coccin presenta una superficie ms o menos

cubierta de pequeos pinchazos.

Estos son el resultado de la afloracin en el vidrio fundido de burbujas gaseosas que una

vez que vencen la tensin superficial del esmalte dejan agujero.

27

Los parmetros que ms pueden influenciar la evacuacin del gas en el vidrio fundido

son la viscosidad y la tensin superficial a la temperatura de coccin.

Este defecto se debe a factores como son:

2.1.5.1 Frita defectuosa

Si durante la preparacin de la frita y particularmente en el momento de la fusin una

parte de los componentes del vidrio, no estn ligados perfectamente conservando as,

una cierta inestabilidad.

Se puede contrarrestar con un control de calidad de la frita realizando una molienda de

prueba (500g) y aplicando la misma en una baldosa para observar si no se da este

defecto.

2.1.5.2. Sobrecoccin

La sobrecoccin del revestimiento causado el resurgir de una renovada reactividad en el

interior del vidrio o de este con el soporte. Particularmente sensible a este fenmeno son

aquellos esmaltes caracterizados por una elevada presencia de xido alcalino. Este

xido tiene tendencia a volatilizarse por excesiva coccin generando minsculas

burbujas que son fuentes de pinchado.

El control de temperatura en el horno nos ayuda a eliminar este defecto por esta causa,

si ya no se puede bajar la temperatura del horno sin que nos afecte la absorcin o

tamao de nuestro producto terminado se tendra que reformular el esmalte usando

materias primas con menor xido alcalino

2.1.5.3. Presencia de Sales

La presencia de sales como sulfatos o carbonatos que pueden provenir del soporte, del

agua de molturacin de pigmentos, de aditivos, o del mismo esmalte. Tales sales son

generalmente causa de otros defectos

El pinchado de esmalte tambin puede ser fruto de causas accidentales como son:

Contaminacin del esmalte durante el ciclo de produccin.

Retencin de aire durante la aplicacin.

Secado imperfecto.

Coccin incompleta

Enfriamiento demasiado rpido.

28

2.1.6 Depresiones u hoyuelos

A veces las superficies de los esmaltes brillantes, de modo particular, el blanco de

zirconio, ponen en evidencia la presencia de hoyuelos. Este defecto se presenta como

una leve depresin de forma circular cuya dimensin, an decisivamente mayor de

aquellas del pinchado, raramente superan los 5 - 6 mm de dimetro. En ciertos casos,

al centro de tal depresin est localizada una zona mate similar a un minsculo disco.

El efecto recuerda a aquel causado por una pequea partcula slida que cae sobre una

superficie fangosa muy fluida. Raramente el defecto es muy visible antes de la coccin.

Una razn donde suele surgir tal imperfeccin es la presencia de grnulos de frita con

una granulometra superior a la que resulta del resto del esmalte. Normalmente es

debido a un tamizado imperfecto.

Otra causa que puede originar este defecto est en relacin a la presencia de sales

solubles (sulfatos, carbonatos) provenientes de fases no homogneas del esmalte y del

soporte. Estos compuestos tienen la tendencia a emigrar siguiendo el camino del agua

en evaporacin.

2.1.7 Grnulos en Relieve

29

La presencia de grnulos en relieve sobre la superficie del esmalte es seguramente

consecuencia de la contaminacin que puede venir durante el ciclo productivo de la

baldosa, en este caso el material contaminado tiene normalmente una coloracin del

esmalte que lo engloba.

Otra causa de la presencia de grnulos en relieve puede ser la consecuencia de una

adicin al molino de silicato de zirconio que no ha estado convenientemente molido. El

defecto en este caso est caracterizado por la presencia de pequeos puntos blancos en

relieve visibles en el caso de esmaltes coloreados o semitransparentes.

2.1.8 Despuntado

Es la falta de una de las aristas o vrtices de la baldosa. Se origina en 3 secciones

principalmente:

1. En la prensa.- Su caracterstica principal es que el despuntado est cubierto de

esmalte.

2. En las lneas.- Se produce por golpe en las guas.

3. En la entrada al horno.- Se produce por golpe a la salida de las piezas de la

descargadora.

2.1.9 Rayas

Se produce por la existencia de impurezas que se quedan en la cuchilla o esptula del

velo de la esmaltadora y provocan que la aplicacin no sea uniforme en la superficie de

la baldosa.

30

2.1.10 Falla Serigrfica

Puede producirse por tapado de la pantalla serigrfica por falta de limpieza, pegado de

la pantalla por humedad en la baldosa. Lo que ocasiona que el diseo impreso no sea

ntido.

2.1.11 Matiz

Distinto color al patrn establecido debido a fallas del operador en la aplicacin de la

serigrafa, por desgaste de malla serigrafica, por variacin de la temperatura del horno o

por falta de homogenizacin de la pasta.

2.1.12 Corazn Negro

Se trata de formaciones genricamente carbonosas, originadas de la sustraccin del

oxgeno a la materia orgnica y a los compuestos del carbono as como de fenmenos

de reduccin del xido de hierro.

Este defecto se presenta debido a una incompleta combustin de los residuos orgnicos

englobados en la pasta cermica, se presenta en el espesor del producto diferentemente

acentuado y conformado segn el grado de contaminacin de la pasta, de sus

caractersticas tipolgicas y de las causas que en el proceso productivo influencian la

impermeabilidad. En las pastas rojas se presenta difuminado entre el amarillo-gris-

negro.

31

2.1.13 Trizado de los filos

Fisuras que se encuentran en los filos de la baldosa y se producen en la prensa por

compactacin insuficiente o durante la extraccin de la pieza por el rozamiento de sta

con las paredes del molde, este rozamiento es mucho ms intenso cuando el polvo

presenta muchos finos o cuando la humedad es baja lo cual produce una expansin de la

pieza.

2.1.14 Laminado

Se produce por la presencia de aire en la pieza prensada introducido a la matriz y la

imposibilidad de extraerlo completamente esto provoca el ahojado de la pieza capas de

material compactado alternadas con capas de aire atrapado. Tambin puede deberse a la

presencia de polvos muy finos y con poca humedad que no se compactan.

2.1.15 Chamote

Pedazos de bizcocho pegados en la cara vista de la baldosa que presentan un color caf.

2.2 DEFECTOS DIMENSIONALES

Los defectos dimensionales son desviaciones que se pueden presentar en el calibre o en

la planaridad de una baldosa. Los principales defectos pueden ser:

32

2.2.1 Concavidad

Todos los vrtices de la pieza en un tramo de unos 3 cm. estn levantados hacia arriba,

la restante superficie est suficientemente plana o solo un poco cncava. La

distribucin del defecto en la carga, se supone uniforme y constante en el tiempo; el

fenmeno aparece un poco menos en el lado externo de las piezas laterales

2.2.2 Convexidad

Todos los vrtices de la pieza en unos 3 cm., estn torcidos hacia abajo; el resto de la

superficie est plana o con ligera tendencia convexa. La distribucin de la carga se

supone uniforme y constante en el tiempo, y el fenmeno aparece un poco menos en el

lado externo de las piezas laterales.

2.2.3 Rectitud de los lados

Es la medida de la desviacin de la rectitud del centro del lado en el plano de la baldosa.

La medida solo es pertinente en los lados rectos de la baldosa.

33

2.2.4 Trapecio o Paralelismo

Es la diferencia entre las medidas de lado y lado de la baldosa. Esta definido mediante

ETX y ETY.

2.2.5 Curvatura Diagonal

Este parmetro representa la Concavidad (DI ) o Convexidad (DI ) sobre las dos

diagonales de la baldosa. En concreto, indican si el punto central es ms alto o ms bajo

respecto a los ngulos.

34

CAPTULO 3

35

3. CONTROL DE CALIDAD EN PRODUCTO TERMINADO

El control est dividido en 3 partes:

3.1 Control de calidad de los defectos superficiales

El procedimiento para el control de defectos en producto terminado es el siguiente:

Frecuencia: Cada 2 horas.

Tamao de la muestra: 100 piezas

Lugar: Mesa clasificadora.

Visualizar y anotar (cdigos) de los defectos que van apareciendo con su

respectiva frecuencia.

Si se presentan piezas destinadas a tercera anotar los defectos y su frecuencia

Si se presentan bajas anotar el nmero de piezas.

Contabilizar:

El total de defectos de segunda representar el porcentaje de segunda obtenido en el

muestreo.

El total de defectos en tercera representar el porcentaje de tercera obtenido en el

muestreo.

El total de bajas representa el porcentaje de rotura.

Por diferencia el porcentaje restante corresponde al total de primera obtenido en el

muestreo.

Comunicar los defectos de mayor incidencia para la toma de acciones

correctivas.

Al final de cada turno cuantificar el total por defectos encontrados

3.2 Control del total de produccin Primera, Segunda y Tercera.

36

Al final del turno contabilizar el total en m2 producidos de primera, segunda (Tabla 1.)

y tercera.

Para producto tercera contar el nmero total de cajas en el palet.

TABLA 1. * M2/ PALET PARA PRODUCTOS DE CERAMICA

PRIMERA Y SEGUNDA

3.3 Auditorias de Pallets

Con la finalidad que el producto de primera llegue al cliente en ptimas condiciones y

cumpla con todas las caractersticas. Se deber efectuar auditorias de los palets de

primera el procedimiento es el siguiente:

De cada palet se deber abrir 3 cajas para revisar su aspecto superficial (rayas, matiz

etc.) as como calibre y espesor.

9624842.5X42.5

84.82.124042X42

10425225X33

13026520X30

10225130X30

13026520X25

M2/PALETM2/ CAJACAJAS/ PALETFORMATO

9624842.5X42.5

84.82.124042X42

10425225X33

13026520X30

10225130X30

13026520X25

M2/PALETM2/ CAJACAJAS/ PALETFORMATO

37

CAPTULO 4

38

4. MEJORAS

4 .1Controles en las etapas de produccin

De acuerdo a los estudios realizados en ese trabajo vemos que los controles que se realizan no

nos ayudan a controlar debidamente el proceso de una manera preventiva ya que estos solo

estn al final del proceso por esto hemos credo conveniente introducir controles en todos los

procesos de produccin tratando con esto de disminuir y evitar los defectos superficiales y

dimensionales que se presentan el en producto terminado aumentando al mismo tiempo la

productividad y la calidad.

Para esto se han creado procedimientos internos que elaboramos en base a la experiencia, fichas

tcnicas de producto y formatos5 de las diferentes pruebas a realizarse y en que rea se van a

hacer. A continuacin se detallan:

a. RECEPCION

1. DETERMINACIN DE CONTRACCIN

La contraccin se determina mediante la medicin de las longitudes de una muestra de baldosa

cermica (placas de prueba) antes y despus de ser secadas y quemadas, establecindose la

diferencia entre las 2 longitudes como base para conocer la contraccin.

1. IMPORTANCIA: Esta prueba permite conocer el comportamiento de las materias primas

antes de que sean utilizadas en la produccin, esto nos permite dosificar para alcanzar una

absorcin del 7% en producto terminado.

2. UNIDAD: %

3. MATERIALES Y/ O EQUIPOS: Molino de laboratorio con capacidad de 500g, estufa,

Prensa de laboratorio, recipientes. Balanza

4. MUESTRA: 100 g (Arcillas, Feldespatos, Caoln.)

5. FRECUENCIA: Se realiza por cada entrega de la Materia prima.

6. PROCEDIMIENTO:

- Previamente determinamos la humedad de la muestra.

- Utilizamos la frmula: 100gr de material seco, 60gr de agua y 0.3gr de tripolifostato.

- La formulacin se coloca en el molino del laboratorio el tiempo de molienda depende

de la materia prima, se obtiene una pasta con el 3-4% de residuo.

5 Ver anexos

39

- La pasta se coloca en un recipiente y se coloca en la estufa durante 1hora.

- Se muele a mano para obtener polvo, de este tomamos 60gr agregamos 6gr de agua, y

se homogeniza.

- Colocamos sta mezcla en la prensa del laboratorio formando placas que se colocan en

la estufa durante una hora para secarla.

- Determinamos sus medidas iniciales L1 y se la enva a quemar.

- Nuevamente medimos L2, anotando la temperatura y ciclo de quema.

- El porcentaje de contraccin se calcula:

% Contraccin= L1 L2 *100

L1

2. DETERMINACIN DEL PORCENTAJE DE ABSORCIN DE AGUA:

Establece la diferencia entre dos masas (luego de quemada y la introducida en agua), como

base para conocer el valor de la absorcin del agua.

1. IMPORTANCIA: Permite conocer la capacidad del material para absorber agua y su

directa afectacin en el producto terminado6.

2. UNIDAD: %

3. MATERIALES Y/ O EQUIPOS: Balanza, Cocineta, olla.

4. MUESTRA: Placas elaboradas con materias primas.

5. FRECUENCIA: Por cada muestra de materia prima recin llegada.

6. PROCEDIMIENTO: Se determina el peso seco inicial (P1).

- En la olla se hacer hervir agua y se introducen las placas durante 2 horas se las mantiene

al fuego.

- Retiramos la olla y le agregamos agua fra, hasta que quede completamente fra.

- Con una toalla humedecida se le quita el exceso de agua .Se establece el (P2).

% Absorcin= P2- P1 *100

P1

7. NORMA: NORMA 651 INEN VIGENTE

b. MOLIENDA

1. DETERMINACIN DE LA DENSIDAD:

6 Anexos norma INEN 654 requisitos

40

La densidad es una propiedad de la materia definida como la relacin de la masa de un objeto

dividida por su volumen. La masa es la cantidad de materia contenida en un objeto y

comnmente se la mide en unidades de gramos (g). El volumen es la cantidad de espacio

ocupado por la cantidad de la materia y es comnmente expresado en centmetros cbicos (cm3)

1. IMPORTANCIA: Por su afectacin al momento de atomizar, si tiene gran contenido de

agua es decir es poco denso entonces producir granos muy finos, sucede lo contrario

cuando est muy denso siendo el rango optimo de 1,63 + 2 g/cm3.

2. UNIDAD: g/cm3

3. MATERIALES Y/ O EQUIPOS: Picnmetro, balanza de precisin

4. MUESTRA: 100cm3 (V) de barbotina tomada del molino que se va a descargar.

5. FRECUENCIA: Luego de cada molienda

6. PROCEDIMIENTO: Previamente determinamos el peso del densmetro vaco (P1),

Llenamos Densmetro con 100cm3 dejamos salir el exceso y determinamos el peso (P2).

El peso de la muestra es: P2-P1.

DENSIDAD= PESO = P2 - P1

VOLUMEN V

2. DETERMINACIN DE LA VISCOSIDAD

Propiedad de un fluido que tiende a oponerse a su flujo cuando se le aplica una fuerza. Los

fluidos de alta viscosidad presentan una cierta resistencia a fluir; los fluidos de baja viscosidad

fluyen con facilidad. La fuerza con la que una capa de fluido en movimiento arrastra consigo a

las capas adyacentes de fluido determina su viscosidad, que se mide con un recipiente

(viscosmetro) que tiene un orificio de tamao conocido en el fondo. La velocidad con la que el

fluido sale por el orificio es una medida de su viscosidad.

1. IMPORTANCIA: una viscosidad muy baja da problemas generando polvo fino en el

proceso de atomizacin. Es un problema que no se puede solucionar bajando la presin de

la bomba ya que el atomizador empieza a desechar lodo. Una viscosidad alta da

problemas ocasionando que el grano atomizado sea demasiado grueso dando problemas

en la distribucin de la tierra en el momento del prensado, y para solucionar este

inconveniente se debera aumentar la presin en la bomba esforzndola demasiado, o se

puede bajar la viscosidad agregando agua a la pasta, pero existe el riesgo que la densidad

disminuya considerablemente dando problemas de granos finos. El rango optimo de

viscosididad se encuentra en 25 + 5 segundos

2. UNIDAD: Segundos (s)

41

3. MATERIALES Y/ O EQUIPOS: Copa Ford # 8, cronmetro.

4. MUESTRA: 100cm3 de barbotina tomada del molino que se va a descargar.

5. FRECUENCIA: Luego de cada molienda

6. PROCEDIMIENTO: La barbotina se introduce en la Copa Ford tapando el orificio, en

la parte inferior colocamos un recipiente, y tomamos el tiempo en el instante que

destapamos el orificio.

3. DETERMINACIN DE RESIDUO

Determina la cantidad de slidos existentes en una muestra de agua ms slidos.

1. IMPORTANCIA: Es una medida que nos permite conocer la calidad de homogenizacin

de todas las materias primas presentes en la pasta. Si el residuo es muy alto genera

problemas en los tamices, pudiendo ocasionar rotura de las mallas de los tamices por lo

que las boquillas del atomizador se taparan y la tierra atomizada saldra muy seca. Si el

residuo es muy bajo nos indica que el material esta sobre molido si esto ocurre con

frecuencia debemos revisar nuestro tiempo de molienda para optimizar el tiempo de

trabajo de los molinos. Rango optimo del 2% al 5%.

2. UNIDAD: (%)

3. MATERIALES Y/ O EQUIPOS: Probeta graduada de 100 cm o picnmetro, Balanza

con capacidad de 30000,01g., Tamices: 200 ASTM para pasta, Recipiente para secar las

muestras Estufa.

4. MUESTRA: 100cm3 de barbotina tomada del molino que se va a descargar.

5. FRECUENCIA: Por cada molino descargado

6. PROCEDIMIENTO: La muestra de barbotina la vaciamos sobre la malla o tamiz, con

ayuda de un chorro de agua hacemos que quede el sedimento.

a. El material retenido se lo pasa a un recipiente de peso conocido, se seca en la

estufa hasta peso constante, y luego se pesa.

b. El peso del material retenido en el tamiz representa el residuo de la muestra

analizada, expresada en porcentaje.

c. ATOMIZACION

1. DETERMINACIN DE LA HUMEDAD

Determina la cantidad de agua presente en una muestra de material determinado.

1. IMPORTANCIA: Por su influencia en la calidad del producto terminado, ya que

favorece al prensado en la formacin de la pieza, humedades menores al rango pueden

42

provocar que la pieza no se compacte y se vuelva dbil para el siguiente proceso o genere

el defecto de laminado. Humedades mayores al rango generan que la tierra se pegue en

los moldes de la prensa ocasionando perdida de tiempo para limpiarlos a cada momento.

Rango optimo de 7.0% a 8.0%

2. UNIDAD: (%)

3. MATERIALES Y/ O EQUIPOS: Lmpara infrarroja, Balanza capacidad 30000,01g,

Recipientes para pesar la muestra.

4. MUESTRA: Se toma una muestra del polvo atomizado que va a los silos.

5. FRECUENCIA: Cada hora

6. PROCEDIMIENTO: Pesar una cantidad de muestra (10 o 100 grs.) sobre un recipiente

adecuado previamente tarado y anotar su peso como H1. Colocar en la estufa

aproximadamente 110C o en la lmpara de rayos infrarrojos por 10 minutos, hasta peso

constante, pesar nuevamente identificando su peso como H2.

Humedad= 100- (H2 *100)/ H1

Por tanto si la muestra es de 100g se reduce a: Humedad (%)= 100-H2

Si la muestra es de 10g se reduce a: Humedad (%)= (10-H2)*10

2 .DETERMINACIN DE LA GRANULOMETRA:

Determina la distribucin del tamao de las partculas atomizadas.

1. IMPORTANCIA: El exceso de polvos finos producen fisuras a la salida de la prensa.

Las medidas de control para el tamao del grano se puede controlar en el atomizador

mediante variacin de presin. Del tamao de las partculas de polvo atomizado depende

la buena distribucin de stas en la matriz de la prensa, su efectiva compresin y la

resistencia de la baldosa a la salida del secadero.

2. UNIDAD: Porcentaje

3. MATERIALES Y/ O EQUIPOS: Juego de mallas o tamices Nmeros: 40, 120,180,

Vibro separador, Balanza con capacidad de 20000,01g.

4. MUESTRA: Se toma una muestra de 100g del polvo atomizado.

5. FRECUENCIA: cada tres horas mientras dure el proceso

6. PROCEDIMIENTO: Se introduce la muestra en el tamiz 40 y debajo de este va el 120 y

luego el 180, el juego de tamices se colocan en el vibro separador, se ajustan los pernos y

se lo deja por 5 minutos.

43

7. Posteriormente se pesa lo que est en cada tamiz, este peso representa el

porcentaje de material retenido.

d. ESMALTADO

1. DETERMINACIN DEL PESO

IMPORTANCIA: Para controlar el consumo de engobes y esmaltes, principalmente

por los cambios de matiz que se presentan con variaciones excesivas en la aplicacin.

UNIDAD: g (gramos)

MUESTRA: Se toman baldosas a la salida del secadero y se las deja enfriar, y sobre

estas se realiza el control del peso.

MATERIALES Y/O EQUIPOS: Balanza

PROCEDIMIENTO: Tomamos la baldosa fra (cuerpo verde), colocamos en la

balanza y lo enceramos, esta baldosa se la hace pasar por el engobe o por el esmalte

segn sea el caso y se lo coloca en la balanza para leer el peso aplicado.

NOTA1: Si tiene granilla, la baldosa se la hace pasar por la goma y posteriormente

por la granilla y se determina su peso.

NORMA: Fichas Tcnicas.

NOTA2: En la lnea se controla viscosidad y densidad de engobes y esmaltes; as

como la densidad de las pastas serigrficas el procedimiento para la determinacin de

stas propiedades se encuentran descritas anteriormente.

Y la importancia en su determinacin sta dada tanto por el nivel de consumo

(costos), as como en la calidad del producto terminado (matiz).

2. CONTROL HORARIO

IMPORTANCIA: El control horario del producto esmaltado y quemado es de gran

importancia para poder tomar acciones preventivas y/o correctivas cuyas causas son

generadas en los procesos de prensado, secado y esmaltado del producto.

MUESTRA: Las muestras son tomadas al final del proceso de esmaltado antes de

la cargadora, en un nmero mnimo de 2 baldosas.

PROCEDIMIENTO: Tomar las muestras cada hora y mandar a quemar en el

horno respectivo, y comparar con el producto de inicio de produccin.

44

e. PRENSADO

1. DETERMINACIN DE LA DUROMETRA O PENETROMETRA:

Determina la compactacin del material prensado.

IMPORTANCIA: De la correcta compactacin del material depende su rigidez y por

lo tanto la resistencia de la baldosa.

UNIDAD: Centsimas de milmetro

MATERIALES Y/ O EQUIPOS: Durmetro

MUESTRA: Se toman a la salida de la prensa, el nmero de muestras depende de la

cantidad de unidades por prensada.

FRECUENCIA: Como mnimo una vez por turno.

PROCEDIMIENTO: Se coloca la baldosa con la cara muro hacia arriba, se encera el

equipo, accionamos la palanca de operacin hacia delante esto hace que la aguja del

durmetro penetre en la baldosa, en la escala nos indica el rango de penetracin. Este

procedimiento se repite para las posiciones requeridas en la baldosa.

Nota: Con un calibrador se determina el espesor de las 4 esquinas.

Adems se debe establecer el peso de cada baldosa

f. SECADO

1. PARALELISMO O CUADRATURA

Determina la diferencia en las medidas luego de la quema en los cuatro lados de la baldosa

cuando es de forma cuadrada, y de dos en dos cuando es de forma rectangular.

Aplicable para proceso de mono quema7

IMPORTANCIA: Permite corregir a tiempo los defectos de forma, generados en la

prensa.

MATERIALES Y/ O EQUIPOS: Flexmetro o calibrador pie de rey

MUESTRA: Se toma 2 baldosas por cada estampa a la salida del secadero.

7 Baldosa para pisos

45

FRECUENCIA: Cada tres horas como mnimo

PROCEDIMIENTO: Las muestras se colocan en el horno, luego de cocinadas y

estableciendo primero la direccin por la cual salen del secadero.

Se miden los lados y se establece la diferencia entre las medidas mas alta y mas baja,

2. DETERMINACIN DE LA RESISTENCIA A LA FLEXIN

IMPORTANCIA: El grado de resistencia que presenta el producto prensado a la salida

del secadero es de gran importancia ya que de esta depende su comportamiento en el

transporte y trabajo que va ha estar sometido en la lnea de esmaltacin, carga y

descarga de las vagonetas.

UNIDAD: kg /cm2

MUESTRA: Las muestras para pruebas provienen de la salida del secadero, una de

cada estampa.

MATERIALES Y/O EQUIPOS: Equipo para la determinacin de la resistencia a la

flexin, calibrador pie de rey

PROCEDIMIENTO: Colocar la pieza sobre los apoyos del equipo de tal modo que

sus bordes extremos sobrepasan por lo menos 10 mm. a cada lado de la distancia entre

los ejes de los apoyos. La distancia entre las barras de apoyo ser de acuerdo a la

medida de la pieza. Encerar, accionar el equipo para que se produzca el asenso de los

soportes con la baldosa, tomar la lectura de rotura cuando se produzca la misma. En la

seccin en la que se rompi la pieza determinar el espesor del cuerpo (mnimo) y el

ancho.

La resistencia a la flexin expresado en kg./cm2 se calcula mediante la siguiente

formula:

RF=3FL/2e2b

Siendo:

F = Carga aplicada (lectura en el equipo) en kg.

L = Distancia entre apoyos en cm (largo)

b = Seccin de ruptura en cm

e = Espesor menor de la baldosa (cuerpo)

NORMA: NORMA INEN 652 vigente

Finalmente con todos los controles que se han implantado ahora el diagrama de flujo del

proceso queda de la siguiente manera:

46

Diagrama de Flujo de Proceso Implementado

CONTROL 1 % DE CONTRACCIN % DE ABSORCION DE AGUA COLOR A LA QUEMA

CONTROL 2 RESIDUO de 2% a 6 % DENSIDAD 1,63 + 2 g/cm3

VISCOSIDAD 25 + 5 s

CONTROL 3 % DE HUMEDAD de 7.0% a 8.0% GRANULOMETRIA

CONTROL 4 PENETROMETRIA CARGA

CONTROL 5 FALLAS SERIGRAFICAS DENSIDAD ficha tcnica VISCOSIDAD 18 + 2 s

CONTROL 6 PLANARIDAD MATIZ ESCUADRE

NO

DESPERDICIONO

CONTROL 4

SI

PRENSADO Y

SECADO

CONTROL 3

SI

NO

NO

ATOMIZACION

NO

SI

MOLIENDA

CONTROL 2

NO

OTRO USO

CONTROL 1

RECEPCION DE

MATERIAS PRIMAS

SI

CONTROL 6

SI

EMBALAJE

ESMALTADO

CONTROL 5

SI

COCCION

47

CONCLUSIONES

Luego de haber realizado esta investigacin prctica en la industria de la cermica plana, se

puede concluir que nos ha permitido conocer los principales defectos superficiales y

dimensionales que se pueden dar durante el proceso tecnolgico, los cuales se deben a un sin fin

de factores que pueden influir en cada punto de la produccin y estos pueden originar uno o

varios defectos; as que a mas de controlar de que las condiciones tcnicas (Porcentaje de

contraccin, Determinacin de la granulometra, porcentaje de residuo en la barbotina y

esmaltes, porcentaje de humedad, etc) en las que se produce sean las idneas, se debe cuidar:

1. El uso inadecuado del tipo y de la cantidad de materias primas, estas deben ser analizadas y

formuladas de modo que no provoque defectos como el retiro del esmalte, desconchado,

deformacin en el soporte cermico.

2. Que la calidad de las materias primas sea constante y verificable.

3. El uso excesivo de esmalte que puede ser la causa del levantamiento del mismo, as tambin

puede provocar un cuarteo

4. La excesiva molturacin de las materias primas tanto en el soporte como en el esmalte

pueden provocar una prdida en las propiedades fsico- qumicas de estas.

5. La falta de molturacin en su defecto puede provocar fases no homogneas ya sea en el

esmalte y en el soporte (porcentaje de residuo).

6. El prensado debe tener una presin constante para evitar variacin en el tamao, variacin

de espesores, desviacin en el porcentaje de absorcin de agua en las piezas.

7. La distribucin de la carga en la prensa se supone uniforme y constante en el tiempo

8. El incorrecto uso de los equipos instalados o falta de limpieza de los mismos.

9. Limpieza de toda la planta, en especial de la seccin de esmaltado para evitar la

contaminacin por polvo causa principal del pinchado del esmalte.

10. Una curva adecuada de coccin para cada tipo de soporte cermico (piso o pared) que

permita la correcta evacuacin de los gases, el completo desarrollo de la desvitrificacin,

completa combustin de los residuos orgnicos.

Controlados todos los parmetros mencionados, se puede detectar a tiempo posibles defectos

tanto superficiales como de dimensin como contaminacin, trizado, craquelado, fisuras,

defectos de serigrafa o problemas de proceso como falta de presin, falta de temperatura, dao

de equipos, calibracin de equipos, capacitacin al personal, falta de resistencia que hagan que

el producto disminuya su calidad y se incrementen los costos del proceso encareciendo al

producto final.

48

A pesar de todos estos controles tanto de condiciones tcnicas, equipos, materias primas estn

correctos, nos es posible garantizar el 100% de calidad ya que todos los das en la industria

cermica van apareciendo nuevos defectos, nuevos orgenes pero ya con parmetros y tcnicas

de deteccin mas rpidas y eficaces.

Estos controles tambin ayudan a mantener a la empresa en un mejoramiento continuo, siempre

buscando alternativas para optimizar los procesos y procedimientos tecnolgicos.

49

BIBLIOGRAFIA

HISTORIA DE LA CERAMICA

www.artesaniasenea.com

www.historiadelarte.us

MANUAL DE CONTROL DE PRODUCTO TERMINADO DE LA FABRICA DE

ITALPISOS

Departamento de Calidad de Italpisos

Impreso Octubre 2006

Manual de Defectos en la Cermica Plana

PROCESO DE FABRICACIN DE LA BALDOSA CERMICA

www.construmatica.com

CERMICA, WIKIPENDIA LA ENCICLOPEDIA LIBRE

www.wikipedia.org/cermica

NORMA TECNICA ECUATORIANA NTE 645 vigente

Baldosas Cermicas. Muestreo y Bases de Aceptacin

NORMA TECNICA ECUATORIANA NTE 654 vigente

Baldosas Cermicas. Requisitos

NORMA TCNICA ECUATORIANA NTE INEN 644 vigente

Baldosas cermicas. Definiciones, clasificacin y caractersticas.

NORMA TCNICA ECUATORIANA NTE INEN 650 vigente

Baldosas cermicas. Determinacin de las dimensiones y calidad superficial.

Norma ISO 13006

Baldosas Cermicas.- Definicin, clasificacin, caractersticas

NORMA TECNICA ECUATORIANA NTE INEN 651 vigente

Determinacin de porcentaje de absorcin de agua

NORMA TECNICA ECUATORIANA NTE INEN 652 vigente

Determinacin de la Resistencia a la Flexin