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Sector Cerámico

El proceso cerámico

El proceso cerámico consiste en la transformación de una mezcla de materias primas en un elemento rígido cuyo destino puede ser muy diverso. Desde elementos rústicos y de escaso valor unitario (ladrillos, tejas) hasta elementos decorativos de precio más alto para uso en construcción (baldosas, azulejos), utensilios (vajillas) o decorativos (jarrones, piezas de arte).

Se trata por tanto de un sector amplio y heterogéneo, aunque con numerosos elementos comunes en lo que al proceso productivo se refiere.

Una clasificación clásica define dos grandes grupos de empresas en el sector, en función de los componentes (materias primas):

• Cerámica blanca, en la que la materia prima principal es el caolín.
  
• Cerámica roja, en la que la materia prima principal es la arcilla.     

En el mercado existen también productos intermedios entre ambos extremos.

Para este estudio, utilizaremos más bien una clasificación basada en el destino final de los
productos fabricados. Con ese criterio, aparecen los siguientes tipos de empresas:

• Construcción:
  - Revestimiento
  - Pavimento
  - Piezas especiales
  - Ladrillos, tejas y similares
  
• Utensilios y decoración     

Proceso genérico de fabricación

A continuación se hace una breve descripción de las diferentes etapas del proceso cerámico, para centrarnos posteriormente en los procesos que precisan calor, que son los que aparecen sombreados en el diagrama inferior.

No todas las industrias realizan el proceso completo, siendo habitual partir de etapas intermedias u obtener productos intermedios que requieren la intervención de otras industrias. En general, las tres primeras etapas (hasta la atomización, inclusive) las realizan industrias especializadas y de gran tamaño, por la importante inversión en activos fijos que requieren. Las empresas en las siguientes etapas compran la arcilla ya atomizada. Se explican a continuación en detalle los objetivos y actividades de cada una de las etapas de fabricación.

A) MEZCLA
La primera etapa consiste en la mezcla  de diferentes materias primas para dotar al producto acabado de las características y estabilidad necesarias. Las materias primas básicas son las arcillas (materiales plásticos) que confieren la posibilidad del moldeado y a las que se les
adicionan otras materias no plásticas (tales como sílice, feldespato, cenizas y otros minerales) para aportarles propiedades especiales: evitan que las arcillas se rompan o distorsionen durante el secado y disminuyen la temperatura de cocción.

B) MOLTURACIÓN
La molturación seca  (sin adición de agua) o húmeda  (adicionando agua) permite obtener un tamaño de las partículas que sea acorde con las necesidades del proceso. La molturación final suele ser húmeda (por ejemplo en molinos de bolas) ya que se consigue más fácilmente la distribución deseada en el tamaño de los granos. Tras la molturación es preciso retirar gran parte del agua empleada. Esto se realiza principalmente por dos medios: la atomización y el filtrado.

C) ATOMIZACIÓN Y FILTRADO
En la atomización  el agua se elimina por evaporación. Para el filtrado  suele recurrirse a filtros prensa. El material filtrado se somete a un proceso de amasado y compresión para eliminar el aire. El producto así obtenido se denomina “cuerpo” o “tierra atomizada”.

D) MOLDEADO
La operación siguiente es el moldeado  o conformado.  Este puede realizarse básicamente por tres técnicas:

• Moldeo por extrusión y/o compresión: Una porción de cuerpo o tierra atomizada se coloca en una matriz y es sometida a una compresión o a una compresión con deslizamiento.
• Moldeo en torno: Se puede emplear para piezas con simetría cilíndrica: una porción de cuerpo se coloca en un torno donde al girar y comprimirse contra una plantilla se va logrando la forma deseada. El torno se emplea también en procesos manuales donde el maestro tornero confiere la forma deseada a la pieza.
• Moldeo por colaje: Requiere que el producto esté en forma líquida (barbotina), líquido que puede ser el producto obtenido tras la molturación húmeda, o el resultado de añadir a la tierra atomizada el agua eliminada en la atomización y prensado. En el moldeo por colaje se vierte la barbotina en un molde de escayola formado por varias partes para facilitar la extracción de la pieza conformada. La escayola absorbe el agua de la barbotina que así se transforma en un cuerpo sólido manipulable.      

E) SECADO
Tras el moldeado la pieza debe perder el agua que acompaña a la materia sólida del cuerpo. Esto tiene lugar en el secado.

F) COCCIÓN
Tras el secado tiene lugar la cocción.  A la primera cocción se denomina bizcochado, pues el producto obtenido (“barro cocido”) recibe el nombre de bizcocho.

Algunos productos cerámicos como las tejas, ladrillos y productos similares (cerámica roja), sufren una única cocción,  pues no llevan esmalte ni decoración. Otros productos precisan únicamente de dos cocciones,  pues no llevan decoración o ésta se realiza conjuntamente con el esmaltado. En este último caso, se aplica un esmaltado transparente sobre la decoración, y se realiza la cocción conjunta de decoración y esmalte. Las piezas obtienen así, mayor brillo y estabilidad en la decoración. En general el proceso de tres cocciones  (el proceso esquematizado), con el esmaltado y la decoración, puede considerarse como el más habitual.

Finalmente algunos productos reciben hasta cuatro cocciones;  el llamado cuarto fuego tiene lugar tras una nueva decoración final para proporcionar a las piezas unas características especiales, tales como los brillos metálicos. Existe otro procedimiento cerámico, denominado
monococción, en el que el esmaltado y la decoración se realizan sobre el producto tras el secado y existe únicamente una cocción, tanto para el cuerpo como para el recubrimiento de esmalte y la decoración.

G) ESMALTADO Y DECORACIÓN
Como ya se ha ido comentando en el apartado anterior, el esmaltado y la decoración son procesos destinados a dar un acabado final atractivo o brillante a las piezas, y suelen integrarse alrededor de las diferentes etapas de cocción.

Fabricación de fritas y colores cerámicos

Las fritas (producto similar al vidrio) y los colores cerámicos se emplean para el recubrimiento de esmaltado y en la decoración. El proceso que siguen es diferente, como recoge el siguiente esquema:

En este caso las materias primas son, fundamentalmente, tintes y productos vitrificantes.

El enfriamiento tras la fusión puede realizarse vertiendo el líquido fundido directamente sobre agua o sobre un cilindro refrigerado por agua. El resultado es similar: se obtienen pequeñas porciones de un producto sólido. La molienda permitirá reducir el tamaño de estas porciones y obtener la granulometría deseada. Finalmente se realiza una suspensión de la frita en agua para obtener un nuevo tipo de barbotina para emplearla en el esmaltado y la decoración.

En el esmaltado se recubre toda la pieza con la barbotina de frita (el esmalte). La pieza absorberá el agua de la barbotina dejando en la superficie una capa de frita. La decoración consiste en la aplicación con pinceles o pistola, o la estampación por serigrafiado, de diferentes colores cerámicos, en forma de barbotinas. El agua de los colores empleados en la decoración se elimina por secado.