Colagem de barbotina e análise de viscosidade em relação ao teor de água

[pic 1]   Escola de Engenharia Industrial Metalúrgica       Universidade Federal Fluminense         Introdução ao Processamento de Materiais Colagem de barbotina e análise de viscosidade em relação ao teor de água Gabriel Henrique Matheus Henrique Fucio Baptista Nathália Nunes Falcão Patrick de Paula Coelho Tonino Gaggino Vitor Augusto da Silva Garcia Professor (a): Esoly Santos Volta Redonda/2018

SUMÁRIO

1. RESUMO

2. INTRODUÇÃO

3. MATERIAIS E MÉTODOS

3.1. Colagens de Barbotina

3.1.1. Materiais e Equipamentos

3.1.2. Procedimento

3.2. Determinação da variação de viscosidade

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1. Colagem de Barbotina

4.2. Determinação da variação da viscosidade

5. CONCLUSÃO

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Resumo

Este relatório tem por objetivo descrever o experimento realizado, mostrar as técnicas usadas e apresentar os resultados obtidos, no processo de conformação por colagem da barbotina, além de aferir a viscosidade dessa barbotina usada na colagem com diferentes porcentagens de água.

Inicialmente, o processo de colagem foi realizado a partir da barbotina já preparada, esta foi adicionada a um molde de gesso, também já preparado, com formato cilíndrico para a formação do chamado “cadinho” (peça desejada). Adjacente a esse processo de colagem, foram realizadas diferentes medições de viscosidade na barbotina usada na conformação do cadinho, com diferentes porcentagens de água. Essas medições foram auxiliadas pelo aparelho chamado viscosímetro presente no laboratório. Os resultados das medições foram coletados e plotados em um gráfico.

2. Introdução

A produção de materiais a base de cerâmica é largamente utilizada, por toda sua simplicidade e relativo baixo custo (uma vez que grande parte do material utilizado é natural e encontrado na crosta terrestre [1], dependendo apenas de um beneficiamento da matéria prima), esta produção não ocorre apenas nos dias atuais. A história da cerâmica retrata a história da civilização, ao passo que, os vasos, as taças ou as ânforas são, em muitos casos, os únicos elementos sobre os quais se podem reconstruir os hábitos, a religião e até as migrações de povos já desaparecidos [1]. 

Os processos de conformação de cerâmica são diversos e, constantemente, estão sendo aprimorados, objetivando sempre melhores condições de trabalho e maior rentabilidade. Exemplificando um deles, a colagem, que foi utilizada neste experimento, é um processo bem simples. Aplicado a toda peça cerâmica que não tenha o contorno de uma superfície de revolução que seria possível obter no torno, ou seja, é um processo apropriado para massas fluidas, chamadas de barbotina (suspensão de materiais cerâmicos em água suficientemente fluida para ser vertida) [2].

A colagem é descrita como “consolidação de partículas cerâmicas de uma suspensão coloidal, através da remoção da parte líquida, por um molde absorvente” [3]. Em outras palavras, consiste em colocar a barbotina em um molde poroso com o formato desejado e manter neste um nível constante de solução até que a espessura desejada seja alcançada. Conforme o molde (que normalmente é feito de gesso) faz a absorção da água, o nível de solução diminui, por conta disso, faz-se necessário a reposição constante de barbotina no molde. Quando a espessura desejada for alcançada, basta fazer a retirada do material em excesso.

É importante salientar que, a composição da solução cerâmica é muito importante para o objetivo final da peça, bem como para o sucesso na formação da mesma. Peças defeituosas terão suas propriedades mecânicas ou estruturais prejudicadas, portanto precisarão ser descartadas. [3] Algumas propriedades gerais desejáveis de uma barbotina para o processo de colagem são: baixa viscosidade, para ser vertida no molde; velocidade de secagem adequada; baixa retração de secagem após colagem; alta resistência mecânica na forma úmida e seca após colagem; separação rápida do molde. [2]

No processo final da colagem, após ser retirada do molde, deixa-se a peça secar e posteriormente a ela é queimada. Na queima, as peças levadas ao forno, são submetidas a altas temperaturas e as partículas que as constituem sofrem sinterização, aumentando significativamente sua resistência mecânica. [4]. Além disso, para melhorar ainda mais as propriedades mecânicas e até por uma questão de estética, pode-se realizar na peça o chamado acabamento, que seria processos como: eliminação de rebarbas, polimento, aplicação de vidrado, torneamento. [2]

Viscosidade é a propriedade física que caracteriza a resistência de um fluido ao escoamento. Em outras palavras, é a propriedade associada à resistência que um fluido oferece à deformação por cisalhamento, tipo de tensão gerado por forças aplicadas em sentidos opostos, porém, em direções semelhantes no material analisado. [5]

Neste experimento foi utilizado um aparelho chamado viscosímetro que é também designado por viscómetro, e consiste num instrumento usado para a medição da viscosidade de um fluído. [6]

3. Materiais e Métodos

Estando em posse dos conceitos teóricos lecionados em sala de aula a respeito da técnica de colagem de barbotina, o experimento foi dividido em duas frentes:

- Colagem de barbotina

- Determinação da variação da viscosidade de barbotina em função do teor de Água

3.1- Colagens de barbotina

3.1.1- Materiais

-Molde de Gesso         

-Béquer de 100 ml

-Barbotina

-Bacia de plástico

-Pincel

3.1.2- Procedimento

Inicialmente se fazia necessário a preparação da barbotina. Porém, devido ao curto tempo de aula, a mesma já havia sido preparada para que fosse possível realizar o experimento dentro do tempo estipulado.