En cerámica, los anillos y círculos de medición pueden emplearse con finalidades diferentes: trazar y verificar formas, controlar la temperatura real recibida por una pieza durante la cocción y evaluar la resistencia de materiales frágiles mediante ensayos mecánicos.
Por ello, es importante distinguir entre el círculo de medición para el modelado, los anillos de control de temperatura de proceso, los anillos pirométricos y el método del anillo concéntrico utilizado en los ensayos de flexión-compresión equibiaxial.
Círculo de medición para el modelado cerámico
El círculo de medición en cerámica es una herramienta que se utiliza para medir, trazar y verificar el tamaño de las piezas cerámicas, especialmente en la creación de formas circulares, como platos, tazas o bases de jarrones.
Principales funciones
- Trazado de círculos: El círculo de medición se utiliza para trazar círculos perfectos en el barro o arcilla.
- Control de proporciones: En la cerámica, la proporción de los diferentes elementos de una pieza (como la base y el borde) es crucial para su estabilidad y estética.
- Verificación de piezas: Después de modelar, el círculo de medición se puede usar para verificar que las piezas cumplan con las medidas deseadas.
Su utilización proporciona una forma fácil y precisa de medir y trazar círculos perfectos, lo que asegura que las piezas cerámicas tengan un tamaño y forma uniformes.
También garantiza que las piezas tengan una forma simétrica, lo que contribuye a un acabado más profesional y estéticamente atractivo.
El uso del círculo de medición agiliza el proceso de trazado y corte, permitiendo a los ceramistas trabajar más rápido sin sacrificar la calidad.
Esta herramienta es fácil de usar, generalmente simple en diseño y bastante duradera.
Anillos concéntricos en el ensayo de flexión equibiaxial
El ensayo de flexión-compresión equibiaxial es un método de ensayo de materiales utilizado para evaluar la resistencia de una probeta a la flexión bajo carga multidireccional.
Es especialmente valioso para materiales frágiles como la cerámica, el vidrio y los compuestos avanzados, que pueden fallar repentinamente sin una deformación plástica significativa.
El método más utilizado para los ensayos de compresión por flexión equibiaxial es el método del anillo concéntrico.
Una probeta circular se apoya en un anillo exterior y se carga a través de un anillo interior concéntrico más pequeño.
Preparación de la probeta
Corte el material en un disco circular, normalmente de 25 mm a 100 mm de diámetro, con un grosor controlado.
Recogida de datos
Registre la fuerza máxima sostenida antes del fallo.
Las normas reconocidas internacionalmente garantizan la precisión, repetibilidad y comparabilidad de los resultados.
En la producción de marcadores de carretera de cerámica, las pruebas de flexión equibiaxial revelaron un defecto de fabricación que provocaba grietas prematuras bajo carga.
Mecmesin diseña y fabrica equipos de precisión para ensayos de compresión por flexión equibiaxial conforme a normas, incluyendo el método de anillo concéntrico.
El ensayo de compresión por flexión equibiaxial mediante el método del anillo concéntrico es una potente herramienta para evaluar la resistencia de materiales sometidos a tensiones multidireccionales realistas.
Para discutir sus requisitos de ensayo, seleccionar el equipo Mecmesin adecuado o integrar el ensayo de flexión equibiaxial en su proceso de control de calidad, hable con nuestro equipo técnico.
Anillos de control de temperatura de proceso PTCR
Los anillos de control de temperatura de proceso (PTCR) son un indicador de temperatura fiable y preciso, un parámetro importante en la fabricación de azulejos, sanitarios, refractarios, porcelana, cerámica técnica, etc.
Miden la energía térmica recibida por los productos durante la cocción o la sinterización.
La temperatura de un producto puede medirse con una precisión de +/- 3°C gracias al diámetro del anillo a la salida del horno.
Estos anillos son eficaces en un rango de 560°C a 1750°C.
Importancia del control térmico
La precisión de la cocción es un factor crítico en la fabricación de productos cerámicos de alto rendimiento, como la alúmina.
El nivel de rigor de esta cocción repercute en los costes de producción y en la calidad de los productos finales.
Para ello se necesitan productos capaces de medir con precisión las altas temperaturas.
Para optimizar el proceso de cocción, es necesario disponer tanto de una medición precisa de la temperatura como de la homogeneidad de la temperatura en el horno.
El objetivo es medir la temperatura del producto y no la de su entorno.
En este sentido, la mayoría de los métodos convencionales son limitados.
Funcionamiento de los anillos PTCR
La supervisión del proceso de cocción mediante anillos de temperatura PTCR es un método para determinar con precisión el calor recibido por el producto a lo largo del ciclo térmico.
Pueden colocarse en cualquier lugar del horno, sin estar necesariamente en contacto con el producto.
Los anillos pueden colocarse libremente en el horno calentando el producto cuya temperatura exacta se desea medir.
Cuando están expuestos, los anillos PTCR se encogen por radiación, convección y conducción de calor.
Tras la cocción, la contracción del anillo se mide con un micrómetro.
A continuación, esta contracción se convierte utilizando tablas específicas para cada modelo.
Este método devuelve entonces un único parámetro: la temperatura del anillo (RT), que permite una evaluación simplificada de los resultados.
La medición tiene una precisión de +/- 3° TA (temperatura del anillo).
Control de la uniformidad del horno
Los anillos PTCR también pueden utilizarse para controlar la uniformidad de la temperatura.
Colocando varios anillos de temperatura en el horno, es posible trazar un mapa de la uniformidad de la temperatura al final del proceso de cocción.
De este modo, se pueden identificar las zonas "calientes" y "frías" y optimizar el proceso de cocción ajustando las fuentes de calor.
Los anillos de FERRO ofrecen así una forma sencilla y segura de medir la temperatura y la uniformidad de la temperatura en un horno.
Aplicaciones y condiciones de uso
Los anillos PTCR son una solución excelente para medir la temperatura a la que se calienta un producto en un horno u otro tipo de horno, teniendo en cuenta todos los flujos de calor implicados (radiación, pero también convección y conducción).
Estos anillos, fabricados por FERRO en Francia, pueden utilizarse tanto en un horno convencional como en un horno de paso y en varias atmósferas.
FERRO fabrica diferentes gamas y tipos de anillos PTCR para medir de la mejor forma posible diferentes rangos de temperatura entre 560°C y 1750°C.
| Característica | Dato |
|---|---|
| Rango de funcionamiento | 560°C a 1750°C |
| Precisión indicada | +/- 3°C |
| Parámetro obtenido | temperatura del anillo (RT) |
| Medición posterior | contracción del anillo con un micrómetro |
| Tipos disponibles | ZTH, UTH, ETH, LTH, STH, MTH y HTH |
Existen 7 tipos: ZTH, UTH, ETH, LTH, STH, MTH y HTH.
Los distintos tipos de anillos se reconocen por su color, las inscripciones grabadas en ellos y su grosor variable.
Estos diferentes rangos permiten medir temperaturas específicas y, por lo tanto, se adaptan a las necesidades de zonas concretas.
Ventajas para el control de calidad
Esta técnica también puede utilizarse para el control de calidad a bajo coste.
En efecto, utilizándolos regularmente, los anillos permiten detectar cualquier desviación a lo largo del tiempo, sobre la que se puede actuar rápidamente.
Los anillos pueden colocarse libremente en el horno calentando el producto cuya temperatura exacta se desea medir.
Anillos pirométricos y medición de la temperatura de cocción
El anillo pirométrico es una herramienta utilizada en cerámica para medir la temperatura máxima alcanzada durante el proceso de cocción en un horno.
A diferencia de los conos pirométricos, que se deforman a una temperatura específica, el anillo pirométrico no experimenta cambios de forma visible, sino que sufre alteraciones en su tamaño o peso debido a la contracción o expansión del material cerámico al estar expuesto a altas temperaturas.
Procedimiento de utilización
- Para usar el anillo pirométrico, primero se selecciona el anillo adecuado según el rango de temperatura de cocción, ya que cada anillo corresponde a un punto de fusión específico.
- Luego, se mide su tamaño o peso inicial con precisión antes de colocarlo dentro del horno.
- Durante la cocción, el anillo experimentará expansión o contracción debido al calor.
- Tras la cocción, se mide nuevamente su tamaño o peso y se compara la diferencia con la medición inicial usando una tabla de referencia, lo que te permitirá determinar la temperatura máxima alcanzada en el horno.
Los anillos pirométricos son particularmente útiles en hornos industriales de cerámica o cuando se utiliza equipo de cocción automático, ya que proporcionan una medida precisa de la temperatura real alcanzada sin depender de la deformación visual.
Siempre mide los anillos pirométricos después de la cocción con un calibrador para obtener lecturas exactas.
Comparación con los conos y otros métodos pirométricos
Existen otros métodos para medir la temperatura del producto y no la de su entorno.
Se trata de los dispositivos pirométricos utilizados en los hornos durante la cocción de cerámica para evaluar la temperatura y la homogeneidad de la cerámica.
Los conos alargados de base triangular se disponen en grupos de al menos tres con las piezas que se van a cocer en un horno.
En función del número de conos rectos, inclinados o incluso fundidos, la temperatura puede estimarse visualmente.
Por tanto, los anillos de temperatura tienen una doble ventaja: son capaces de medir la temperatura del producto que se está cocinando (no la del aire del horno) y lo hacen con gran precisión, por lo que los resultados obtenidos son exactos y numéricos.
Curso de Cerámica - Conos Pirométricos para Medir la Temperatura de Nuestro Horno
Cómo elegir el sistema de anillos adecuado
- Para trazar círculos y comprobar diámetros en platos, tazas o bases de jarrones, se utiliza el círculo de medición.
- Para medir el calor recibido por el producto durante la cocción o la sinterización, se utilizan los anillos PTCR.
- Para determinar la temperatura máxima alcanzada mediante cambios de tamaño o peso, se utiliza el anillo pirométrico.
- Para evaluar la resistencia de una probeta cerámica bajo carga multidireccional, se emplea el método del anillo concéntrico.
La elección debe considerar el objetivo de la medición, el rango de temperatura, las dimensiones de la pieza, el tipo de horno y la necesidad de controlar la uniformidad térmica o la resistencia mecánica.
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