DENOMINACIÓN
Desarrollo de fritas, esmaltes y pigmentos cerámicos
CÓDIGO
MF0156_3
DURACIÓN
270 horas
COMPETENCIAS
C1: Analizar información técnica de materias primas para la formulación de fritas,
esmaltes y pigmentos cerámicos, relacionando sus características químicas y físicas con las propiedades que aportan a la frita, esmalte o pigmento cerámico y los riesgos derivados de su empleo.
CE1.1 Identificar materias primas a partir de su análisis químico y, si procede, mineralógico, clasificándolas de acuerdo con su papel en las composiciones de fritas, esmaltes y pigmentos cerámicos.
CE1.2 Señalar las impurezas relevantes en las materias primas para la preparación de fritas, esmaltes y pigmentos, indicando los parámetros que hay que controlar y los riesgos para la salud y el medioambiente.
CE1.3 Relacionar las características físico?químicas de las materias primas, considerando las propiedades que aportan a las de fritas, esmaltes y pigmentos cerámicos.
CE1.4 Indicar los criterios para la selección de materias primas en la fabricación industrial de fritas, pigmentos y esmaltes, teniendo en cuenta sus características físico?químicas.
CE1.5 Interpretar la composición química y mineralógica y las características físicas de las materias primas, aplicando criterios de idoneidad para su empleo en composiciones de fritas, esmaltes y pigmentos cerámicos.
C2: Analizar composiciones de fritas y esmaltes cerámicos, relacionando sus propiedades con los materiales empleados y sus proporciones.
CE2.1 Describir los principales tipos de fritas, esmaltes, engobes y tintas empleadas en la fabricación de productos cerámicos, justificando su composición en función del papel y disponibilidad de cada una de las materias primas empleadas, las características técnicas del producto fabricado y los procesos de fabricación.
CE2.2 En un supuesto práctico de composición de una frita, esmalte, engobe o tinta cerámica, expresada en fórmula de carga, a partir de la información técnica:Realizar los cálculos necesarios para expresar la composición en formulación Seger y en análisis químico.
Realizar los cálculos necesarios para determinar las propiedades teóricas mediante la regla de la aditividad.
Describir la función de cada componente en la composición.
Relacionar los materiales empleados con el comportamiento en el proceso, identificando las condiciones idóneas de fabricación.
Interpretar las propiedades del producto sobre la base de la composición y las condiciones de fabricación.
Identificar el tipo de frita, esmalte, engobe o tinta, de acuerdo con criterios de clasificación establecidos.
C3: Analizar composiciones de pigmentos cerámicos, relacionando sus propiedades con los materiales empleados y sus proporciones.
CE3.1 Describir las principales composiciones de pigmentos empleados en la fabricación de productos cerámicos, explicar el papel de cada una de las materias primas empleadas y justificar la composición atendiendo a la disponibilidad de los materiales, a las características técnicas del producto fabricado y al proceso de fabricación.
CE3.2 En un supuesto práctico de composición de un pigmento cerámico expresado en fórmula de carga, a partir de la información técnica:
Realizar los cálculos necesarios para expresar la composición del material calcinado en análisis químico en peso y en moles.
Proponer una fórmula estructural del pigmento resultante.
Describir la función de cada componente en la composición.
Relacionar los materiales empleados con el comportamiento en el proceso, identificando las condiciones idóneas de fabricación.
Interpretar las propiedades del producto sobre la base de la composición y las condiciones de fabricación.
Identificar el tipo de pigmento de acuerdo con criterios de clasificación establecidos.
C4: Proponer y elaborar composiciones de fritas, pigmentos y esmaltes cerámicos, a partir de información técnica del proceso, del producto y de las materias primas disponibles.
CE4.1 Definir un plan de ensayos para el desarrollo y/u optimización de la composición de la frita, especificando la composición a ensayar; la secuencia de operaciones; los procedimientos de preparación de materiales; los ensayos de comprobación de propiedades; las condiciones de ensayo; los procedimientos de análisis de resultados de los ensayos y los criterios de evaluación que se deben aplicar.
CE4.2 En un supuesto práctico de caracterización de una frita por sus propiedades de uso y por el sistema de preparación a utilizar, a partir de la información técnica:
Identificar los requisitos de la frita que se deriven de sus propiedades de uso (propiedades del producto cocido y comportamiento en el proceso de fabricación).
Identificar los requisitos de la mezcla de materias primas derivados de las técnicas y procedimientos empleados en el proceso de preparación de la frita.
Proponer una composición de la fórmula de carga de la frita, que se adapte a los procesos de fabricación descritos y presente las propiedades en cocido requeridas en el producto.
Preparar la frita mediante fusión, siguiendo las instrucciones del plan de ensayos definido.
Realizar los ensayos establecidos de caracterización de la frita.
Evaluar los resultados obtenidos, de acuerdo con las especificaciones técnicas del producto que se desee obtener y formular conclusiones útiles para el progreso de la investigación.
Proponer y justificar modificaciones en la composición o en los parámetros de las pruebas, con objeto de progresar en el desarrollo de la frita.
CE4.3 En un supuesto práctico de fabricación de un pigmento cerámico, a partir de información técnica sobre sus propiedades de uso y el sistema de preparación que se debe utilizar:
Identificar los requisitos del pigmento que se deriven de sus propiedades de uso (propiedadesdel producto cocido y comportamiento en el proceso de fabricación).
Identificar los requisitos de la mezcla de materias primas derivados de las técnicas y procedimientos empleados en el proceso de preparación del pigmento.
Proponer una composición del pigmento que se adapte a los procesos de fabricación descritos y presente las propiedades en cocido requeridas en el producto.
Preparar el pigmento mediante calcinación, siguiendo las instrucciones del plan de ensayos definido.
Realizar los ensayos establecidos de caracterización del pigmento.
Evaluar los resultados obtenidos, de acuerdo con las especificaciones técnicas del producto que se desee obtener, y formular conclusiones útiles para el progreso de la investigación.
Proponer y justificar modificaciones en la composición o en los parámetros de las pruebas, con objeto de progresar en el desarrollo del pigmento.
CE4.4 En un supuesto práctico de fabricación, a partir de una muestra de un esmalte o engobe
(aplicado sobre un soporte cerámico) y de información técnica sobre sus propiedades y proceso de fabricación:
Identificar los requisitos del esmalte o engobe que se deriven de sus propiedades de uso
(propiedades del producto cocido y comportamiento en el proceso de fabricación).
Identificar los requisitos de la mezcla de materias primas derivados de las técnicas y procedimientos empleados en el proceso de preparación del esmalte o engobe.
Proponer una composición del esmalte y/o engobe que se adapte a los procesos de fabricación descritos y presente las propiedades en cocido requeridas en el producto.
Preparar el esmalte y/o engobe, siguiendo las instrucciones del plan de ensayos definido.
Realizar los ensayos establecidos de caracterización del esmalte y/o engobe.
Evaluar los resultados obtenidos, de acuerdo con las especificaciones técnicas del producto que se desee obtener, y obtener conclusiones útiles para el progreso de la investigación.
Proponer y justificar modificaciones en la composición o en los parámetros de las pruebas, con objeto de progresar en el desarrollo del esmalte o engobe.
CE4.5 En un supuesto práctico de fabricación de una tinta cerámica (aplicada sobre un soporte
cerámico), a partir de información técnica sobre sus propiedades y su proceso de fabricación:
Identificar los requisitos de la tinta derivados de las técnicas y procedimientos empleados en el proceso de preparación y aplicación de la tinta.
Identificar los requisitos de la tinta que se deriven de las propiedades del producto cocido y comportamiento en el proceso de fabricación.
Proponer una composición de la tinta que se adapte a los procesos de fabricación descritos y presente las propiedades en cocido requeridas en el producto.
Preparar la tinta siguiendo las instrucciones del plan de ensayos definido.
Realizar los ensayos establecidos de caracterización de la tinta.
Evaluar los resultados obtenidos, de acuerdo con las especificaciones técnicas del producto que se desee obtener y formular conclusiones útiles para el progreso de la investigación.
Proponer y justificar modificaciones en la composición o en los parámetros de las pruebas, con objeto de progresar en el desarrollo de la tinta.
C5: Programar y realizar pruebas de desarrollo de fritas, pigmentos y esmaltes, a escala de planta piloto o semi?industrial y evaluar los resultados obtenidos.
CE5.1 En un supuesto práctico de prueba a escala de planta piloto de un esmalte, engobe, tinta, frita o pigmento, a partir de la composición, propiedades de uso e información técnica sobre sus componentes:
Establecer los materiales y medios necesarios para la realización de las pruebas.
Indicar la secuencia de operaciones necesaria para la preparación y puesta a punto de los materiales y equipos necesarios.
Elaborar instrucciones de procedimiento para la realización de las pruebas.
Establecer los parámetros de operación y el método para su control.
Establecer criterios para la supervisión de las pruebas.
Realizar el ajuste y puesta a punto de los materiales, máquinas y equipos de acuerdo con el procedimiento establecido.
Obtener prototipos.
CE5.2 En un supuesto práctico de contingencias en la realización de un ensayo a escala de planta piloto de un esmalte, engobe, tinta, frita o pigmento, a partir de la composición, características de uso exigidas e información técnica sobre sus componentes, evaluar la importancia de la contingencia acaecida, sus causas y posibles soluciones.
CE5.3 En un supuesto práctico de resultados de pruebas de desarrollo de un esmalte, engobe, frita o pigmento, a partir de muestras y datos de control:
Evaluar los resultados obtenidos de acuerdo con las especificaciones técnicas del producto que se desee obtener.
Proponer y justificar correcciones en la composición o en los parámetros de la prueba, con objeto de progresar en el desarrollo de la frita, pigmento, esmalte o engobe.
Evaluar la viabilidad del empleo de la composición ensayada en la fabricación industrial del producto, de acuerdo con el proceso caracterizado a partir de los datos obtenidos en las pruebas de desarrollo e indicar los parámetros de proceso que deben guiar la fabricación industrial.
C6: Analizar y evaluar las posibilidades de utilización de composiciones de fritas, pigmentos y esmaltes en la fabricación de productos cerámicos, considerando los sistemas, procesos, fases, procedimientos y medios necesarios.
CE6.1 En un supuesto práctico de fabricación de un producto cerámico conformado, a partir de la composición de la pasta, del esmalte y del pigmento y de la información técnica sobre sus características (planos, volumetría, propiedades y requerimientos de uso, entre otros), en una empresa cerámica de la que se conocen los medios de fabricación y las instalaciones:
Identificar, si existen, los condicionantes para viabilidad de fabricación del producto con las fritas, esmaltes y pigmentos caracterizados y los medios considerados en el supuesto práctico y, en su caso, determinar qué elementos o etapas del proceso de fabricación no se pueden realizar con los equipos disponibles.
Proponer, al nivel del operario, modificaciones en el proceso de fabricación o en la composición de las fritas, esmaltes y pigmentos que permitan o simplifiquen la fabricación del producto caracterizado.
CE6.2 En un supuesto práctico de composición de una frita, esmalte o pigmento cerámico y sus requisitos de uso:
Determinar, al nivel del operario, las características tecnológicas que deben tener las máquinas
y equipos necesarios para su preparación.
Identificar los medios auxiliares necesarios y sus principales características.
C7: Definir, organizar y elaborar la información necesaria para el empleo de la frita, pigmento o esmalte en la fabricación de productos cerámicos.
CE7.1 En un supuesto práctico de información sobre una nueva frita, pigmento o esmalte cerámicos, a partir de la composición, sus principales propiedades, aplicación y proceso de fabricación:
Identificar y describir la documentación necesaria para su empleo en la fabricación.
Redactar los documentos que se precisan para el empleo en la fabricación del producto cerámico conformado, incorporando los datos de fabricación y control necesarios.
Reunir y organizar los documentos consiguiendo una adecuada presentación.
Capacidades cuya adquisición debe ser completada en un entorno real de
trabajo
C2 respecto a CE2.2; C3 respecto a CE3.2; C4 completa; C5 completa; C6 respecto a CE6.1; C7 completa.
CONTENIDOS
1 Materias primas para esmaltes
Clasificación de materias primas para la fabricación de fritas, pigmentos y esmaltes de acuerdo con su naturaleza química y con el papel estructural y funcional que desempeñan en el esmalte.
Materias primas que introducen formadores de red.
Materias primas que introducen estabilizadores de red.
Materias primas que introducen modificadores de red.
Materias primas que introducen opacificantes.
Materias primas que introducen colorantes.
Aditivos.
Caracterización de materias primas: análisis químico parcial, distribución granulométrica, superficie específica, ensayos específicos. Ensayos de caracterización de arcillas y caolines para esmaltes y engobes.
2 Propiedades de los esmaltes
Propiedades en fundido.
Viscosidad en fundido.
Tensión superficial.
Separación de fases y desvitrificación.
Propiedades de los esmaltes en suspensión: comportamiento reológico.
Estabilidad.
Propiedades de la capa aplicada: compacidad.
Permeabilidad.
Adherencia y cohesión.
Tiempo de secado.
Propiedades de los vidriados en frío.
Propiedades térmicas: conductividad y dilatación térmica.
Propiedades ópticas: color, opacidad/transparencia, brillo, refracción.
Propiedades químicas: resistencia al ataque ácido, resistencia a los álcalis, solubilidad en agua.
Propiedades mecánicas: resistencia al impacto, a la flexión, tracción, compresión, etc. Módulo de elasticidad.
Porosidad y resistencia a las manchas.
Ensayos para la determinación de propiedades de vidriados: medida de propiedades mecánicas en muestras de pastas y esmaltes.
Propiedades mecánicas: elasticidad, resistencia a la flexión, tracción y compresión.
Dilatometrías.
Medida del color.
Determinación de solubilidad. Determinación de fundencia en materiales: feldespatos, fritas, entre otros.
3 Propiedades de los pigmentos cerámicos
Mecanismos de formación del color en pigmentos cerámicos.
Análisis espectral aplicado a la formulación de pigmentos.
Propiedades de uso de los pigmentos cerámicos: propiedades ópticas, resistencia a la descomposición térmica, resistencia química a elevada temperatura.
4 Metodología para el desarrollo de composiciones de fritas cerámicas
Formulación de fritas.
Criterios generales de formulación.
Criterios de clasificación de fritas y composiciones tipo.
Expresión de composiciones de fritas: fórmula de carga, análisis químico y fórmula Seger.
Requisitos de uso de las fritas: comportamiento en proceso y propiedades aportadas al vidriado.
Cálculo teórico de propiedades.
Propiedades de las materias primas en el proceso de preparación. Criterios de selección.
Planificación y realización de ensayos, y evaluación de resultados obtenidos.
Optimización de composiciones de fritas cerámicas.
5 Metodología para el desarrollo de composiciones de pigmentos cerámicos
Formulación de pigmentos cerámicos.
Criterios generales de formulación.
Criterios de clasificación de pigmentos y composiciones tipo.
Fórmula de carga, análisis químico y fórmula estructural.
Requisitos de uso de los pigmentos: comportamiento en proceso y propiedades aportadas al vidriado.
Comportamiento de las materias primas en el proceso de preparación. Criterios de selección.
Planificación y realización de ensayos, evaluación de resultados obtenidos.
Optimización de composiciones de pigmentos cerámicos.
6 Metodología para el desarrollo de composiciones de esmaltes cerámicos
Formulación de esmaltes y engobes.
Criterios generales de formulación.
Criterios de clasificación de esmaltes y engobes: composiciones tipo.
Expresión de composiciones de esmaltes: fórmula de carga, análisis químico y fórmula Seger.
Requisitos de uso de los esmaltes y engobes: comportamiento en proceso y propiedades aportadas al vidriado. Cálculo teórico de propiedades.
Propiedades de las materias primas en el proceso de preparación. Criterios de selección.
Planificación y realización de ensayos, evaluación de resultados obtenidos.
Optimización de composiciones de esmaltes cerámicos.
7 Pruebas semindustriales
Ajuste y puesta a punto de equipos e instalaciones para la realización de pruebas semi industriales.
Realización de pruebas y evaluación de resultados.
8 Defectos cerámicos atribuibles a las fritas, pigmentos, esmaltes cerámicos
Metodología de análisis.
Descripción de los principales defectos.
9 Normas de seguridad en el laboratorio cerámico
Reactivos y materiales utilizados: toxicidad y peligrosidad.
Precauciones que se deben adoptar para la manipulación y almacenamiento de reactivos y materiales.
Riesgos derivados de las operaciones de desarrollo de materiales y productos cerámicos.
TE LLAMAMOS Y TE LO EXPLICAMOS TODO