La fundición en barbotina , o fundición en barbotina , es una técnica de conformado de cerámica y es ampliamente utilizada por la industria comercial y los artistas plásticos contemporáneos como una forma de hacer diversas formas de cerámica. Esta técnica es adecuada para objetos funcionales simples, como tazas y platos, así como para formas más complicadas, como cerámicas figurativas, que serían difíciles de reproducir a mano u otras técnicas de modelado. [1] La técnica implica una barbotina de arcilla , que es esencialmente una versión líquida de arcilla, generalmente preparada en una blunge , que se vierte en moldes de yeso y se deja formar una capa, el molde , en las paredes internas del molde.
Es adecuado para dar forma consistente y precisa a formas complejas. [2] [3] Es la técnica de modelado estándar para artículos sanitarios, como inodoros y lavabos, y se usa comúnmente para piezas más pequeñas como figuritas y teteras . [4] [5] [6]
La técnica se desarrolló por primera vez en China durante la dinastía Tang (618–917), pero se utilizó relativamente poco en China hasta tiempos recientes [ ¿cuándo? ] . [7] Parece haber sido reinventado de forma independiente en Inglaterra alrededor de 1745 "supuestamente por Ralph Daniels de Corbridge ", [8] y en poco tiempo fue ampliamente utilizado por los fabricantes de porcelana europeos, y luego se convirtió en la principal técnica de formación de artículos sanitarios a finales de el siglo.
La fundición sólida se utiliza para producir artículos sólidos, como asas de tazas; para ello el molde incluye frecuentemente un depósito de exceso de barbotina. La fundición hueca se utiliza para producir artículos como teteras. [9]
Las propiedades de una barbotina de fundición dependen de múltiples factores, entre ellos: [10]
Además, los factores que afectan la velocidad de formación de la pieza fundida incluyen: [11]
La barbotina se vierte en un molde poroso. Debido a la presión capilar del molde, se forma una capa de partículas semisólidas en el molde mediante la deposición de los sólidos en la barbotina. Después de un período de tiempo, determinado previamente mediante pruebas, la pieza fundida se retira del molde; el yeso debe ser lo suficientemente firme como para poder manipularlo sin perder su daño. Luego se puede desbarbar la pieza fundida para quitar la costura del molde, antes de secarla para eliminar el agua restante. Esto da como resultado una pieza verde que luego está lista para ser decorada, esmaltada y cocida en un horno . [4]
Por lo general, se tarda entre 40 y 60 minutos en moldear un inodoro utilizando la técnica convencional, [12] [13] y un fabricante suizo señaló que "preparar el molde y moldear una sola pieza puede llevar hasta 40 minutos". [14] Las secciones más delgadas serán más rápidas; una fuente recomienda que 5 a 10 mm tomen entre 10 y 15 minutos. [15]
Se ha informado que los tiempos de fundición de vajillas de cerámica son de 35 a 60 minutos para loza de barro y de 8 a 20 minutos para porcelana china . [16] Otros informes incluyen: 30 a 50 minutos en un estudio de cerámica de EE. UU.; unos 60 minutos en un pequeño fabricante portugués de cerámica decorativa; "aproximadamente 15 minutos" de una universidad de educación a distancia de EE. UU.; 15 a 20 minutos en un artículo para alfareros de estudio; y de 15 a 45 minutos en una guía para principiantes. [17] [18] [19] [20] [21]
Los tiempos de colado son notablemente más cortos con el colado a presión, con 2 minutos para vajillas y platos, y de 6 a 8 minutos para artículos sanitarios. [22] Se informa que el tiempo de ciclo por pieza de sanitarios que utiliza alta presión en Duravit es de 20 minutos. [23]
Para lograr una tasa aceptable de formación de colada y minimizar la contracción por secado, se necesita una barbotina con un alto contenido de sólidos. El contenido de sólidos generalmente aceptado de una barbotina de porcelana sanitaria Vitreous China oscila entre el 72 y el 75% en peso, lo que corresponde a densidades de barbotina de 1,80 a 1,85 g/cm 3 . [24]
Ciertos productos químicos, conocidos como defloculantes, se utilizan para dispersar los aglomerados en la barbotina, y así disminuir la viscosidad y también permitir un mayor contenido de sólidos; esto último es importante para minimizar la contracción por secado. Ejemplos de defloculantes incluyen carbonato de sodio y silicato de sodio . [25] [26] [27] Las adiciones de defloculantes típicas utilizadas para una barbotina de porcelana vítrea son 0,1-0,65%; las propiedades reológicas de los componentes de la arcilla son los principales factores que influyen en la dosificación. [28]
Se utiliza una fórmula matemática desarrollada por Alexandre Brongniart de Sèvres Porcelain para determinar el contenido de materia seca de la barbotina. Esto se conoce como la fórmula de Brongniart. [27]
La fundición a presión es una evolución de la fundición deslizante tradicional que se desarrolló en la década de 1970 para la producción de artículos sanitarios y, más recientemente, se ha aplicado a la vajilla. [29] [30]
Los materiales poliméricos especialmente desarrollados permiten que un molde esté sujeto a presiones externas de hasta 4,0 MPa; mucho más alto que el colado en barbotina en moldes de yeso donde las fuerzas capilares corresponden a una presión de alrededor de 0,1 a 0,2 MPa. [31] La alta presión conduce a velocidades de fundición mucho más rápidas y, por lo tanto, ciclos de producción más rápidos: un estudio encontró que al aumentar la presión de 0,25 a 4,0 bar (3,6 a 58 psi) se reducía el tiempo de fundición para una pieza de 6 mm de un cuerpo de porcelana de unos 45 a 15 min. [32] Utilizando fundición a presión, una fábrica de Geberit en Finlandia fabrica un inodoro en 20 minutos. [33]
Además, la aplicación de aire a alta presión a través de los moldes poliméricos al desmoldar la pieza permite iniciar inmediatamente un nuevo ciclo de fundición en el mismo molde, a diferencia de los moldes de yeso que requieren largos tiempos de secado. Los materiales poliméricos tienen mucha mayor durabilidad que el yeso y, por tanto, es posible conseguir productos con mejores tolerancias dimensionales y una vida del molde mucho más larga. [10] [34]
Las ventajas de la fundición a presión sobre la fundición convencional se han resumido en mayor productividad, mayor rendimiento, mejor calidad del material, menor distorsión de la pieza fundida, menores defectos superficiales, menor espacio de producción, menor demanda de moldes, menores costos de energía y fácil adaptación con el Automatización del desmolde y manipulación. [35]
Como técnica de procesamiento para laminados cerámicos , a menudo se coloca un polvo cerámico en suspensión para formar una barbotina con un alto contenido de sólidos (>60% en peso), así como un valor de viscosidad muy bajo (<40 mPa). Se puede formar una serie de capas cambiando la composición de las barbotinas utilizadas en vaciados repetidos. Si se comprende bien la química de los materiales que se utilizan, el espesor de las capas se puede controlar variando el tiempo involucrado en la fundición. [36]
La cerámica engobe, objetos que se forman mediante fundición en barbotina, no debe confundirse con la cerámica engobe , que se forma mediante cualquier técnica y luego se decora utilizando engobe. [37] La palabra francesa para barbotina es barbotine ( coulée en barbotine significa fundición de barbotina). Ya en el Imperio Romano , los alfareros creaban lo que se denomina "artículos de barbotina" utilizando barbotina de arcilla para decorar la superficie de las vasijas. [38] La "cerámica barbotina" se utiliza a veces para la cerámica francesa y estadounidense del siglo XIX con decoración añadida engobe, [39] así como (confusamente) engobe inglés del siglo XVII decorado con gruesas gotas de engobe. [40]
