Estudio y modelización del comportamiento reológico de materiales cerámicas pulverulentos durante el llenado de moldes

Abstract

Las baldosas cerámicas son placas de escaso grosor fabricadas con arcillas,sílice, fundentes, colorantes y otros materiales, generalmente utilizadas comorevestimientos. Durante su fabricación pueden aparecer problemas de heterogeneidad, debido a una distribución deficiente del polvo en los alvéolos del molde en el que se conforman. Como respuesta a esta problemática, en este trabajo se ha desarrollado un programa informático que permite simular, estudiar y comprender el llenado de moldes del proceso de fabricación de baldosas. El método utilizado para realizar la simulación se denomina Método de los Elementos Discretos (en inglés “Discrete Elements Method”, abreviado como DEM). Asimismo, se ha propuesto una metodología novedosa para la calibración del modelo, el cual ha sido validado utilizando un sistema de alimentación de polvo piloto. Este equipo también se ha utilizado para investigar el llenado de moldes. Finalmente se realizaron una serie de simulaciones orientadas a mostrar las capacidades del programa desarrollado.

Ceramic tiles are thin plates made from clays, silica, fluxes, colorants and other materials, generally used as wall or floor coverings. During its manufacturing process, some heterogeneity problems may appear, due to a poor distribution of the powder in the mold which they are formed in. As a response to this problem, a computer program that allows for simulation, study and understanding of the mold filling of the tile manufacturing process has been developed. The method used to perform the simulation is called the Discrete Elements Method (abbreviated as DEM). Likewise, a novel methodology has been proposed for the calibration of the model, which has been validated using a prototype of a powder feeding system. This equipment has also been used to study the mold filling. Finally, a series of simulations were carried out in order to show the capabilities of the program developed.