Tendencias en el conformado de suspensiones cerámicas

Abstract

El procesamiento coloidal de materiales cerámicos permite mejorar las propiedades finales de los productos, reduciendo el número y tamaño de los defectos, y aumentando la reproducibilidad del proceso. Esto exige, por una parte, el adecuado conocimiento de los parámetros coloidequímicos y reológicos que rigen la estabilidad de la suspensión y, por otra, el control de las variables específicas de cada proceso de conformado. La técnica de colaje se ha utilizado tradicionalmente en la industria, dada su gran versatilidad, su bajo costo y la elevada uniformidad de las piezas así obtenidas. Sin embargo, el desarrollo industrial impone la búsqueda de nuevas técnicas de conformado capaces de aunar las ventajas del colaje (como la posibilidad de obtener piezas de forma casi final, con el fin de reducir o eliminar la etapa de mecanización) con las propias de otros procesos (como los de prensado), como son la reducción del ciclo de fabricación y la automatización del proceso. Esto ha impulsado el desarrollo de nuevos procesos de conformado en los que la manipulación de las propiedades coloidales de una suspensión permiten obtener piezas de forma casi neta. En este trabajo se muestran las bases de dichas técnicas y se discuten las tendencias actuales en el conformado coloidal de materiales cerámicos. Palabras clave: Procesamiento, Conformado, Suspensiones Trends in slip forming of ceramicsColloidal processing of ceramics allows to improve the final properties of the products by reducing the number and size of defects, enhancing the reproducibility of the process. This needs on one hand an adequate knowledge of colloidal and rheological parameters that control the stability of the suspension and, on the other hand, the control of the specific parameters of each forming technique. Slip casting has been widely used in the industry due to its high versatility, the low cost and the high uniformity in the so cast bodies. However, the industrial development needs the search of new forming techniques capable to combine the advantages of casting processes (as the possibility to obtain near-net shaped parts where machining is reduced or even avoided) with those of other processes (such as pressing) mainly related to the reduction of the fabrication cycle and the possibility of automation. All this has favoured the development of new forming techniques where a proper manipulation of the colloidal properties of a slip makes possible to obtain near-net shaped parts. This work shows the basis of such processes and discusses the actual tendencies in colloidal forming of ceramics. Key words: Processing, Forming, Slips INTRODUCCIÓNEl procesamiento cerámico es el conjunto de operaciones por las que, a partir de uno o varios polvos de partida, se llega a obtener una pieza de la forma y estructura deseadas. La fabricación de un producto, pues, requiere el establecimiento de una sistemática que permita ejercer un adecuado control en cada una de las etapas del proceso, ya que las propiedades del sistema en cada etapa determinan todas las restant...

Interparticle Potentials in Nonaqueous Silicon Nitride Suspensions

“…1,2 These features can be improved by means of colloidal processing. [3][4][5] Colloidal techniques are often used in the synthesis and beneficiation of powders and in a variety of shape-forming methods, 6 including slip and pressure casting, tape casting, etc.…”

Rheological Characterization of Synergistic Mixtures of Carrageenan and Locust Bean Gum for Aqueous Gelcasting of Alumina

“…1 In addition to product quality, the total cost of the process and its environmental impact are determining aspects for selecting a suitable shape-forming process. 2 Therefore, great effort recently has been devoted to developing new forming methods. [3][4][5] A great challenge is to fabricate near-net-shaped components for which little machining is required.…”

Al2O3 Nanoparticulate LZS Glass–Ceramic Matrix Composites for Production of Multilayered Materials

“…Thus, the use of colloidal processing techniques such as tape casting would be necessary. Tape casting process is very adequate to forming large areas, thin, and flat ceramic parts and it is convenient for tailoring layered structures [11][12][13][14][15][16][17] by tape lamination to obtain multilayer capacitors or packages, piezoelectrics, solid oxide fuel cells, and lithium ion batteries. In tape casting, the thickness of a single tape is controlled at the micrometric level by the blade height adjustment, making it possible the formation of ceramics with controllable thickness.…”