Questão 22 - Cite e explique os processos de fabricação das cerâmicas e dos vidros.
Passo 1
O enunciado pede para citarmos e explicarmos os principais processos de fabricação de dois materiais cerâmicos distintos: as cerâmicas tradicionais e os vidros. O conteúdo envolve ciência e engenharia de materiais, em particular as etapas de preparação de insumos, conformação, tratamentos térmicos e acabamento. Vamos dividir a resolução em duas partes: primeiro cerâmicas, depois vidros.
Passo 2
Nas cerâmicas, as etapas típicas de fabricação são:
. Preparação da matéria-prima. Começa com minerais (por ex. caulim, sílica, alumina) que são triturados e moídos até partículas finas. Adiciona-se água e aditivos (aglomerantes, plastificantes, desmoldantes) para obter uma pasta ou pó com características de fluxo controlado.
. Conformação. Dá forma ao material úmido ou pastoso. Exemplos de técnicas: conformação por prensagem uniaxial ou isostática (pó seco ou úmido em matrizes), extrusão (peças tubulares ou perfis) e moldagem por injeção de cerâmica (CIM). Em moldagem por suspensão, usa-se slip casting, em que o líquido é absorvido por um molde de gesso, deixando a camada cerâmica aderida.
. Secagem e pré-queima. Remoção gradual da umidade para evitar fissuras. Em cerâmicas refratárias, pode haver uma pré-queima (biscoito) a cerca de
para fortalecer a peça antes do acabamento.
. Sinterização. Aquecimento a alta temperatura (por ex.
) promove difusão sólida e densificação, reduzindo porosidade e aumentando resistência mecânica. A fase líquida (quando presente) melhora a coalescência dos grãos.
. Acabamento e revestimento. Após o sinter, pode-se retificar, polir e aplicar esmaltes ou vidrados cerâmicos para conferir propriedades superficiais (estética, isolamento, resistência a desgaste ou corrosão).
Passo 3
Nos vidros, os processos de fabricação são semelhantes em filosofia, mas usam fusão de óxidos para obter estrutura amorfa. As etapas principais são:
. Formulação e mistura do lote. Combina-se sílica (
), fundentes (carbonato de sódio,
), estabilizantes (calcário,
) e, conforme a aplicação, óxidos coloridos ou aditivos de propriedades especiais.
. Fusão. A mistura vai ao forno a altas temperaturas (
), onde os óxidos se liquefazem formando vidro fundido homogêneo.
. Conformação do vidro. Várias técnicas:
Float glass: o vidro fundido flui sobre banho de estanho, formando chapas planas com espessura controlada.
Sopro e moldagem: sopro manual ou automático para obter garrafas, moldes de pneus.
Extrusão e estampagem: perfis, tubos e placas técnicas.
. Recozimento (annealing). Passagem lenta do vidro por leito de resfriamento controlado para eliminar tensões internas; evita trincas e garante estabilidade dimensional.
. Tratamentos finais. Incluem têmpera (resfriamento rápido para aumentar resistência), laminação (colagem de filmes plásticos), usinagem (corte, furação, polimento) e gravação.
Resposta
Processos de fabricação de cerâmicas:
. Preparação da matéria-prima (moagem e aditivos)
. Conformação (prensagem, extrusão, slip casting, CIM)
. Secagem e pré-queima
. Sinterização (
)
. Acabamento e revestimento (esmaltação, polimento)
Processos de fabricação de vidros:
. Formulação do lote (sílica, fundentes, estabilizantes)
. Fusão (
)
. Conformação (float, sopro, extrusão, moldagem)
. Recozimento (annealing)
. Tratamentos finais (têmpera, laminação, usinagem)