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 Como funciona a porcelana

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MensagemAssunto: Como funciona a porcelana   Sex 14 Dez 2007 - 16:44

Introdução





Fábrica de porcelana da Lenox na Carolina do Norte
Quando
se seleciona um aparelho de jantar, há várias opções: cerâmica,
cerâmica grés e porcelana. Entre os produtos de porcelana, existe a
porcelana comum, porcelana fina e porcelana de ossos. Muitas
residências sofisticadas têm no mínimo um aparelho de jantar para
servir jantares mais requintados. Você alguma vez já parou para
pensar como a porcelana é feita? Neste artigo, iremos até a fábrica da
Lenox em Kinston, na Carolina do Norte, para ver como a porcelana de
ossos é feita. O processo de produção Os produtos de porcelana
têm sido feitos e usados por um longo tempo. Por volta do fim do século
XVIII, um inglês chamado Josiah Spode desenvolveu uma nova fórmula para
a porcelana que incorporava o uso de cinza de ossos calcinados.
A adição da cinza de ossos na porcelana é feita até hoje na fábrica da
Spode, como também em várias outras fábricas de porcelana incluindo a Lenox (em inglês). A Lenox é a única fabricante de porcelana de ossos dos EUA. Considerada a melhor porcelana por muitos, a porcelana de ossos é mais resistente e mais brilhante do que a porcelana comum e as variedades finas.

Modelos de porcelana no saguão da Lenox
Fabricar
a porcelana de ossos envolve uma série de etapas, desenvolvidas
por profissionais especializados e máquinas sofisticadas. Quando se entra na fábrica da Lenox, fica-se impressionado com o tamanho do lugar: cerca de 14 mil m2. Embora
a fábrica só produza porcelana de ossos, o processo mostrado aqui é
basicamente o mesmo que os utilizados em outros produtos de porcelana. Existem quatro processos principais para a fabricação da porcelana:

  • produção da argila
  • produção do molde
  • vitrificação
  • decoração
Todos
esses processos dependem dos quatro elementos da natureza. Você verá
nos próximos parágrafos que a terra (as matérias primas), o ar (existem
mangueiras de ar por toda parte), o fogo (os fornos) e a água (usada
durante todas as etapas de fabricação) são elementos necessários para
produzir porcelana.
Pratos presidenciaisA Lenox fez a porcelana de cinco presidentes americanos:

  • Woodrow Wilson
  • Franklin Delano Roosevelt
  • Harry Truman
  • Ronald Reagan
  • Bill Clinton
O processo de fabricação da argila
começa no armazenamento das matérias-primas. Polias erguem sacos
gigantescos de matéria-prima dos paletes localizados no chão da
fábrica. Eles são levantados para uma plataforma e depois os sacos
são colocados sobre enormes funis onde seu conteúdo será esvaziado.

Suprimentos

Dois sacos de argila de porcelana suspensos sobre um funil gigante
Dos funis, a matéria-prima seca segue para um misturador de alta velocidade, onde os materiais são misturados com água para formar uma pasta. Essa pasta, armazenada em grandes tanques, irá mais tarde ser misturada para formar a mistura final e a barbotina. Existem cinco componentes principais que fazem parte da mistura final:

  • cinza de ossos
  • caulim
  • argila plástica para cerâmica branca
  • silex
  • feldspato
Estas
matérias-prima são produtos nacionais e importados. O feldspato usado
nessa fábrica vem da Carolina do Norte, enquanto a cinza de ossos vem
da Holanda e da Inglaterra. A Lenox fabrica duas cores de porcelana
de ossos. A venda de produtos de porcelana branca compõe 80% das vendas
totais e a porcelana na cor marfim compõe os outros 20%. Embora
certos aditivos ou pigmentos sejam necessários para obter a cor marfim
no produto final, no estado pastoso, as duas argilas têm uma cor cinza
claro. Para diferenciar a mistura final das cores marfim e branca, tintura vegetal verde
é adicionada à mistura de cor marfim. A tintura vegetal irá
eventualmente queimar no forno. Se a tintura não for adicionada, não
existe maneira de distinguir uma argila da outra. Isto também ajuda a
evitar a mistura das duas argilas. Durante o estágio argiloso, antes da vitrificação, todo resíduo de argila que não foi contaminado por detritos pode ser reaproveitado. Na realidade, todo o produto final na fábrica é feito de 80% de argila virgem e 20% de argila reaproveitada (sucata).

Pasta para a porcelana de cor marfim (esquerda) e um tanque suspenso para a pasta de cor marfim (direita)
Depois de a mistura final ter sido preparada, ela é bombeada para um filtro prensa
para remover o ar e a água da mistura. Com isso, o nível de umidade é
reduzido para cerca de 20%. A mistura final que sobra em estado líquido
é chamado de barbotina (falaremos sobre a barbotina mais à frente neste artigo). As placas de argila formadas no filtro prensa são passadas através de uma extrusora para remover mais ar e transformar as placas achatadas em tubos. Estes tubos são chamados de argamassa. Com a aparência de um imenso pedaço de giz, cada argamassa pesa pouco mais de 13,6 kg.

Placa de argila (esquerda) e extrusora (direita)

Máquina de argamassa
Um braço robótico chamado de empilhador de argamassa
pega a argamassa e a empilha em pirâmides sobre paletes cobertos com
plástico. Esse plástico parece com filmes plásticos usados em cozinhas
e são super aderentes. Rolos de cobertura de plástico ficam fixados nas
paredes para serem cortados e cobrirem as pirâmides de argamassa. O
plástico é dobrado de uma maneira que envolva toda pilha de argamassa
formando uma tenda protetora para manter o nível de umidade.



Algumas
pilhas de argamassa são marcadas somente para fabricação de xícaras. O
nível de umidade dessa argamassa é de cerca de 15%.
Fatos sobre os moldesCada molde de gesso
para a produção de pratos é usado cerca de cem vezes, enquanto os
moldes para as travessas, baixelas e itens mais complexos podem ser
usados somente de 10 a 15 vezes.
Se você está imaginando porque não se usam moldes de metal, a razão é que o gesso ajuda a retirar a umidade da argila, coisa que o metal não consegue fazer.
Os
moldes são usados para transformar a argamassa e a barbotina em pratos,
xícaras, tigelas, jarras e outros utensílios de porcelana. O processo de produção de moldes é uma parte fundamental na fabricação da porcelana. Grandes moldes mestres de metal e gesso são usados para a produção de moldes. Para a fabricação de pratos, os moldes mestres de metal parecem duas calotas de carro que formam um sanduíche. Para
fazer um molde de produção, grandes sacos de gesso são misturados com
água e canalizados para dentro de um grande balde móvel. Enquanto isso,
os moldes mestres de metal são preparados com a pulverização de uma mistura saponácea
na parte interna. Este resíduo ajudará mais tarde na liberação do molde
de produção. Os moldes de metal são alinhados um atrás do outro em três
filas de mesas. Cada molde repousa em cima de um objeto que parece um
prato giratório de madeira.

Molde de metal preparado e pronto para ser preenchido. Note à direita o molde do prato para produção já finalizado.
O balde móvel
é usado para preencher os moldes de metal com gesso cremoso e espesso.
É preciso duas pessoas para se fazer isso. Uma pessoa derrama o
material enquanto a outra gira o molde de metal para ter certeza de que
o gesso será distribuído igualmente.

Preenchendo o molde de gesso

Pronto para ser liberado
Leva aproximadamente 20
minutos para o gesso secar. Um martelo de borracha é usado para soltar
o molde de produção com leves batidas em torno do metal. O molde é
liberado quando as duas metades são separadas. Mangueiras de
ar são usadas para retirar pedacinhos de gesso que sobraram no molde de
metal e para limpar os moldes de gesso, removendo qualquer excesso de
partículas. Em uma mesa ao lado, um funcionário inspeciona cada molde e
o carimba com a data do dia, ajudando a controlar o número de vezes que
ele é usado. Cerca de 300 moldes são feitos na Lenox todos os
dias. Esses moldes podem ser usados das seguintes maneiras: com a
argamassa de argila ou com a barbotina.
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MensagemAssunto: Dando forma às peças   Sex 14 Dez 2007 - 16:56

O processo de dar forma ao prato ou ao molde da argamassa começa na máquina de tornear. Existem dois torneadores: um para a porcelana branca e um para a porcelana cor marfim (argamassa verde). A
argamassa é empurrada através de uma outra extrusora para remover
qualquer excesso de ar. Um fatiador gigante divide cada argamassa em
vária colunas de argila.

Cada coluna de argila é colocada em cima de um molde de prato, que começa a girar. Um torno
suspenso também começa a girar e pressiona a fatia da argamassa que
está no molde de prato. Uma ferramenta de cortar rebarbas corta o
excesso de argila da borda do novo prato formado de cerâmica crua.

As fatias da argamassa são colocadas nos moldes de produção

É dada forma a um prato: note o excesso de argila indo da correia transportadora para o balde amarelo da reciclagem
O
excesso de argila cai sobre uma correia transportadora que segue para a
reciclagem. Esta argila que sobrou será misturada à água para criar uma
pasta que eventualmente irá para um lote de mistura final. Os
pratos de cerâmica crua passam por um secador de moldes, depois são
removidos e passam por um segundo secador. Neste ponto, o nível de
umidade da argila passou de 20% para 0,5%. Os pratos vão para uma
máquina de acabamento para que esponjas úmidas possam deixar lisas as
beiradas de cada prato. Os pratos são inspecionados por funcionários quando saem da máquina de acabamento e depois são colocados em modeladores. Esses
são muito parecidos com os moldes de gesso, porém, feitos com um
material mais resistente que possa aguentar as temperaturas extremas
dos fornos. Os modeladores que carregam os pratos são empilhados em
prateleiras de metal para que passem pelo forno. Eles desempenham um
papel importante. pois os pratos estão ainda muito maleáveis (podem se
dobrar) e, desta forma, asseguraram que os pratos mantenham a sua forma
no forno.

Um funcionário da Lenox coloca um prato em um modelador
Existem
máquinas diferentes para moldar xícaras, canecas e pequenas tigelas. As
xícaras passam por uma máquina torneadora similar à máquina de pratos e
como mencionado anteriormente, a argamassa usada têm 15% de umidade.
Assim que a forma básica da xícara é feita na máquina torneadora, ela é
passada através de uma máquina perfiladora. Finalmente uma lâmina de carbureto dá forma ao pé e à lateral de cada xícara. Os
cabos são colocados manualmente em xícaras e estas são enviadas para a
área de acabamento. Usando pequenas facas de acabamento, água e
esponjas, funcionários alisam a borda e o pé de cada xícara e se
certificam de que cada cabo está bem colocado. As xícaras acabadas são
colocadas em pequenos modeladores, chamados de chums, e empilhadas em prateleiras que irão ao forno.



Agora vamos ver o processo de moldagem: criando a porcelana a partir dos moldes e da barbotina.
Treinamento multifuncionalEm
fábricas como esta existem várias funções a serem realizadas. Todos os
funcionários são treinados para realizar o trabalho em todas
as unidades. Isto traz benefícios tanto para a empresa quanto para os
funcionários.
Para a empresa, o treinamento
multifuncional ajuda a assegurar a produtividade contínua, mesmo na
falta de funcionários devido a férias ou licença médica. Para os
funcionários, o treinamento multifuncional pode ajudar a diminuir o
esforço físico. Alguns trabalhos demandam um esforço extra da visão o
que pode causar tensão nos
olhos,
enquanto outros trabalhos exigem que o funcionário fique de pé por
longos períodos de tempo. Portanto, a troca periódica de tarefas
beneficia a todos.
Na
área de moldagem, dezoito discos de madeira rotativos ficam em cima de
uma grande mesa redonda e,em cima de cada um destes discos existe um
molde. Cada molde é composto por partes unidas por tiras vermelhas.
Três mangueiras ficam penduradas: uma para o ar, uma para argila branca
e outra para argila cor marfim. Estas mangueiras são usadas para
preencher cada molde com argila líquida ou barbotina.

Moldes de quatro peças usados para fazer jarros pequenos

Mangueiras de ar e de barbotina
O processo de moldagem funciona basicamente desta maneira:

  • usa-se
    a mangueira de ar para limpar o molde, assegurando que não exista
    nenhum excesso de gesso ou barbotina remanescente de um preenchimento
    anterior;
  • mira-se o bocal da mangueira e preenche-se o molde com a barbotina desejada (branca ou cor de marfim);
  • faz-se com que a barbotina se acomode por cerca de 15 minutos;
  • retira-se o excesso de barbotina e deixa-se o molde descansar por mais 10 minutos;
  • solta-se o molde.
Para
soltar o molde, as tiras vermelhas são removidas e os seus pedaços são
cuidadosamente separados da peça de argila que está dentro. Como
o molde é composto por vários pedaços, existem marcas na cerâmica crua
que mostram o encaixe dos moldes. Os funcionários usam esponjas
molhadas e facas de acabamento para alisar a superfície e remover as
marcas de encaixe deixadas na peça. Peças de argila crua que não foram queimadas no forno são chamadas de cerâmica crua.
(não confunda com peças de argila de cor verde que indicam um produto
acabado da cor marfim). As peças que passaram pelo forno são chamadas
de cerâmica branca. Assim que a cerâmica crua estiver completa, ela está pronta para ser queimada no forno.
Fatos interessantes

  • Uma prato de cerâmica crua de 30,5 cm encolherá para 25,4 cm depois de ter sido queimado no forno.
  • A fábrica da Kinston usa cerca de 1,8 milhão de quilos de argila por ano.
  • A fábrica da Kinston pode produzir de 15 a 20 mil peças de porcelana por dia.
  • Hoje, a Lenox produz um tipo de porcelana que pode ser usada nos fornos e microondas
  • Da matéria-prima ao prato acabado são necessários de 3 a 4 dias para fabricar uma peça de porcelana de ossos da Lenox.
Logo
que as peças de cerâmica crua (da modelagem da argamassa ou do molde da
barbotina) são finalizadas, elas são empilhadas nas prateleiras de
metal e enviadas para as linhas transportadoras (áreas de espera).
Eventualmente, serão movidas pela correia transportadora através de um forno a gás.
Esse forno a gás tem 41 m de comprimento e funciona em ciclos de nove
horas. Isto significa que cada peça de cerâmica crua é queimada
exatamente por 9 horas. A temperatura dentro deste forno é de 1.254º C.

Prateleiras de modeladores carregadas com pratos de cerâmica crua entram no forno

A temperatura dentro deste forno é de 1.254º C
Depois
que a cerâmica branca é retirada do forno, cada peça leva um banho.
Pedras macias e água são usadas para polir cada peça de porcelana. A
vibração das pedras alisa o lado externo. Peças recém saídas do forno
têm uma textura parecida com uma lixa fina. Este processo é chamado de acabamento vibratório.

Acabamento vibratório

Veja o brilho desta peça!
Depois
do acabamento, a cerâmica branca é colocada em uma lavadora e secadora
de louça industrial gigante. Na saída da máquina, cada peça de
porcelana é detalhadamente inspecionada a procura de falhas ou danos.
As peças que passaram na inspeção seguem para o processo de
vitrificação.
A maioria
das pessoas só usa peças de boa porcelana em ocasiões especiais, porque
consideram essas peças muito frágeis. Mas isto não é verdade: a
porcelana é muito mais resistente do que se pensa. O que faz
a porcelana ser tão resistente? Já mencionamos um destes aspectos: as
cinzas de ossos. Outro fator é a vitrificação. Pense nisto como vidro
líquido que uma vez aquecido, forma uma incrível e forte camada
protetora. O processo de vitrificação na Lenox é muito interessante. Cada
peça de porcelana deve ser pré-aquecida para que a camada de vidro
grude na superfície. A camada de vidro é bombeada de enormes tanques
pendurados na área de vitrificação.

Note a área de cor laranja e brilhante à direita: é ali que os pratos são pré-aquecidos antes da aplicação da camada de vidro

Pré-aquecimento
Tendo aparência similar a um lava-rapido automático,
a cabine de vitrificação contém cerca de doze pistolas de pulverização.
Para os pratos que estão sendo vitrificados, oito destas pistolas estão
em uso para que cada parte da peça seja coberta. Os pratos que estão em
cima das prateleiras de metal são empurrados através de um fluxo
contínuo de vitrificação. Uma parede de água corrente (parecida com uma
série de cachoeiras) fica de frente para as pistolas de pulverização.

Unidade de vitrificação
Esta
série de cachoeiras tem um propósito econômico interessante. A água
pega a névoa de vidro líquido que não adere à argila. O interessante é
que a camada de vidro que está sendo pulverizada é mais pesada do que a
água. Após a água da cabine de vitrificação ser deixada em repouso por
um tempo, a camada de vitrificação que foi pulverizada e escorreu com a
água pode ser recolhida e reutilizada. Antes de ser colocada
no forno de esmaltação que tem 56 m de comprimento, o pé (base) de cada
peça de porcelana deve ser limpo com uma esponja úmida para que não
grude no forno.

O forno funciona por oito horas e meia a 1.104º C. Diferentemente do primeiro forno (a gás), este forno usa gás e eletricidade.
Uma conta enormeA fábrica da Lenox em Kinston, na Carolina do Norte, gasta por ano US$ 1,5 milhão em gás e eletricidade.
Para
a maioria dos fornos, existe um estágio de aquecimento, uma zona quente
ou estágio de impregnação e um estágio de resfriamento. No forno de
esmaltação, os estágios funcionam desta maneira:

  • três horas para o aquecimento
  • duas horas e meia para a impregnação
  • três horas para o resfriamento
Durante
a impregnação, existe muita turbulência no forno a gás. Como um
acabamento por igual é necessário na vitrificação, o estágio da
impregnação do forno de esmaltação é movido à eletricidade.

Pilhas de modeladores e pratos entram no forno de vitrificação

Pratos, sopeiras e terrinas saem do forno de vitrificação

Note o brilho nestas peças recém vitrificadas
Depois
do forno de esmaltação, a cerâmica branca é inspecionada de novo.
Qualquer beirada desigual ou pontas que existirem no pé da cerâmica
branca são desgastadas na roda de diamante.

Peças sendo desgastadas
A cerâmica branca está pronta para os decalques e a decoração.
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MensagemAssunto: Decorando com estilo   Sex 14 Dez 2007 - 16:59

Com aproximadamente 85 padrões diferentes e perto de 400 formatos,
decorar a porcelana pode levar muito tempo e se tornar um processo
monótono. Dependendo da forma da peça e dos detalhes envolvidos, alguns
processos requerem um toque pessoal enquanto outros são feitos por
máquinas. Existem três coisas que podem ser feitas para adornar uma peça de porcelana:

  • decalques
  • metais preciosos: ouro, platina ou uma combinação dos dois
  • esmalte
Os
decalques podem ser aplicados manualmente ou por uma máquina. Quando um
decalque vai ser aplicado manualmente em um prato por exemplo, uma
linha azul e fina é desenhada em volta da borda. Esta linha será usada
como guia para o próximo decalque. A tinta azul eventualmente
desaparecerá, pois se queimará no forno. Os decalques são molhados em
água e aplicados manualmente no prato, com o uso de uma esponja
ligeiramente úmida. O prato é então virado de cabeça para baixo para
que o selo da Lenox seja aplicado no fundo do prato. Os pigmentos (e
algumas vezes metal) dos decalques são selados na cerâmica branca em um
forno a 871º C por cerca de duas horas e meia.

O selo da Lenox é aplicado no fundo do prato

Esta pilha de decalques e selos será aplicada em uma pilha de pratos que está ao lado

As bordas de metal mostradas aqui podem ser aplicadas por uma máquina
O processo de aplicação de metais preciosos (ouro ou platina) na cerâmica branca é conhecido como douração. Exatamente como a aplicação de decalques, pode ser feito manualmente ou por uma máquina. Para
peças como cremeiras e xícaras, o serviço manual é mais indicado. O
metal que está em estado líquido é pintado em cada peça com um pincel
delicado. Para outras peças como pratos e tigelas, que terão uma faixa
de metal nas bordas, o serviço pode ser feito por uma máquina. Sem
considerar o aplique que será usado, o metal é permanentemente aplicado
na porcelana em um forno a 760º C por cerca de uma hora e meia. Quando
o esmalte é aplicado, o desenho vai parecer em alto relevo no prato. O
esmalte é aplicado manualmente ou por uma máquina que imprime um
desenho inteiro na porcelana.

Pintando no metal
À primeira vista, a aplicação manual parece muito simples.

Aplicando o esmalte manualmente
Na
verdade, é muito mais difícil do que parece. O trabalho requer
paciência e mão firme. Para o prato mostrado abaixo, cerca de 400
pontos de esmalte devem ser aplicados para completar a decoração.

Com o decalque e a douração no lugar, cerca de 400 pontos de esmalte devem ser adicionados a este prato para completar o padrão
A máquina usada para aplicar os decalques de esmalte funciona da seguinte maneira:

  • o decalque coberto com uma película de cera é aquecido;
  • uma grande bomba de borracha de silicone é pressionada sobre o decalque;
  • quando a bomba é levantada, o decalque também é levantado;
  • a bomba é espremida contra o prato transferindo o decalque para o prato.

Este decalque de esmalte rosa foi aplicado por uma
máquina de decalque

Depois do decalque ter sido aplicado, a porcelana deve ir para um forno a 760ºC por cerca de uma hora e meia. Quando a decoração estiver pronta, a porcelana está pronta para ser embalada.

As
peças prontas de porcelana são levadas para fora da área de decoração e
inspecionadas uma última vez. A porcelana que passar pela inspeção será
gravada com um codico de barras embrulhada em espuma e embalada. A porcelana já embalada irá então para uma área de empacotamento e depois levada para o setor de despachos.

Pratos sendo inspecionados e marcados com código de barra
Para a peça que não está perfeita, uma das três medidas a seguir é tomada:

  • a peça será destruída;
  • a peça será marcada como peça de "segunda linha" é será vendida em uma loja especial;
  • se a imperfeição tiver conserto, ele será feito e a peça será enviada novamente para o processo de inspeção final.
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Como funciona a porcelana

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