MF0148_2: Caracterización y control de materiales y procesos cerámicos

Vidrio y cerámica

MF0148_2

150 horas

Capacidades y criterios de evaluación 

C1: Relacionar los conceptos generales de control de calidad con el programa de controles en una empresa de fabricación de productos cerámicos, considerando la información técnica.

• CE1.1 Describir los conceptos fundamentales del control de calidad en la fabricación y la documentación relacionada con la misma.
• CE1.2 Interpretar las instrucciones contenidas en un procedimiento de muestreo.
• CE1.3 En un supuesto práctico de un determinado proceso de fabricación, a partir de una materia prima o producto semielaborado: – Enumerar los parámetros que deben ser controlados, describir las posibles incidencias en el proceso y las alteraciones causadas en el producto acabado. – Seleccionar el procedimiento de muestreo y de control que debe seguirse. – Describir los medios y materiales necesarios para su control. – Proponer un programa de controles que se puedan realizar y justificarlo. – Describir los datos o resultados de los ensayos que deben incluirse en impresos, tablas o gráficos de control y las unidades en que deben expresarse.
• CE1.4 En un supuesto práctico de una etapa de un determinado proceso de fabricación de materiales cerámicos, a partir de la información técnica escrita: – Enumerar las variables de proceso que deben ser controladas. – Seleccionar el procedimiento de muestreo y de control que debe seguirse en cada caso. – Describir los medios y materiales necesarios para su control. – Proponer un programa de controles que se puedan realizar y justificarlo. – Describir los datos o resultados de los ensayos que deben incluirse en impresos, tablas o gráficos de control y las unidades en que deben expresarse.

C2: Organizar las operaciones para la preparación y ejecución de los trabajos de control de materias primas y componentes para la fabricación de productos cerámicos, considerando la información técnica.

• CE2.1 En un supuesto práctico de control, a partir de muestras de materiales arcillosos o pastas cerámicas utilizadas en la fabricación de productos cerámicos: – Preparar las muestras necesarias para su control. – Preparar los materiales y reactivos necesarios para su control. – Preparar equipos a las condiciones del ensayo y operar para obtener datos de contenido en carbonatos, pérdidas por calcinación, coeficiente de expansión en crudo y en cocido, distribución granulométrica, plasticidad y comportamiento en el proceso de fabricación (desfloculabilidad, velocidad de formación de espesor de pared, compactación, comportamiento en cocción). – Obtener datos de viscosidad aparente de la barbotina con diferentes contenidos en sólidos y proporciones de desfloculante y representar los resultados obtenidos. – Obtener datos de absorción de agua y contracción lineal de probetas cocidas a diferentes temperaturas y representar los resultados obtenidos. -Identificar impurezas. – Evaluar los resultados o la información obtenida de cada ensayo indicando las consecuencias que se derivan para la calidad del producto acabado o el desarrollo del proceso de fabricación. – Expresar, en su caso, con la tolerancia adecuada a la precisión especificada, los resultados del ensayo. – Comparar los resultados obtenidos en cada muestra estableciendo las diferencias y similitudes significativas entre ellas.
• CE2.2 En un supuesto práctico de control a partir de muestras de fritas, engobes o esmaltes para la fabricación de productos cerámicos: – Preparar las muestras materiales y reactivos necesarios para su control. – Preparar equipos a las condiciones del ensayo y operar para obtener datos de dilatación, fundencia, temperatura de sellado, desarrollo de color, parámetros reológicos de barbotinas, distribución granulométrica, impurezas en fritas y aspecto tras la cocción a diferentes temperaturas. – Evaluar los resultados o la información obtenida de cada ensayo indicando las consecuencias que se derivan para la calidad del producto acabado o el desarrollo del proceso de fabricación. – Expresar, en su caso, con la tolerancia adecuada a la precisión especificada, los resultados del ensayo. – Comparar los resultados obtenidos en cada muestra estableciendo las diferencias y similitudes significativas entre ellas.
• CE2.3 En un supuesto práctico de control a partir de muestras de materias primas no plásticas para la elaboración de pastas o esmaltes: – Preparar las muestras necesarias para su control. – Preparar los materiales y reactivos necesarios para su control. – Preparar equipos a las condiciones del ensayo y operar para obtener datos de presencia de impurezas, pérdidas en cocción, fundencia, distribución granulométrica, efecto en propiedades del esmalte (desarrollo de color, opacidad/transparencia, entre otros) y comportamiento en el proceso de fabricación. – Identificar impurezas. – Evaluar los resultados o la información obtenida de cada ensayo indicando las consecuencias que se derivan para la calidad del producto acabado o el desarrollo del proceso de fabricación. – Expresar, en su caso, con la tolerancia adecuada a la precisión especificada, los resultados del ensayo. – Comparar los resultados obtenidos en cada muestra estableciendo las diferencias y similitudes significativas entre ellas.
• CE2.4 En un supuesto práctico de control a partir de muestras de pigmentos para la coloración de pastas o esmaltes: – Preparar las muestras necesarias para su control. – Preparar los materiales y/o reactivos necesarios para su control. – Preparar equipos a las condiciones del ensayo y operar para obtener datos de presencia de sales solubles, distribución granulométrica y desarrollo de color. – Evaluar los resultados o la información obtenida de cada ensayo indicando las consecuencias que se derivan para la calidad del producto acabado o el desarrollo del proceso de fabricación. – Comparar los resultados obtenidos en cada muestra estableciendo las diferencias y similitudes significativas entre ellas.
• CE2.5 Enumerar las normas de uso, seguridad y almacenamiento de materiales y reactivos y relacionarlas con sus principales características de toxicidad, estabilidad y embalaje.
• CE2.6 Aplicar las normas de uso, seguridad e higiene durante las operaciones de ensayo.

C3: Organizar las operaciones necesarias para la preparación y ejecución de los trabajos de control de procesos de fabricación de productos cerámicos, considerando la información técnica.

• CE3.1 En un supuesto práctico de fabricación de productos cerámicos, a partir de la información técnica: – Aplicar un diagrama de proceso reflejando la secuencia de operaciones y el producto de entrada y salida en cada una de ellas. -Identificar las principales variables de operación de los procesos de preparación de la pasta, conformación, secado, esmaltado, cocción, tratamientos mecánicos y decoración de productos y su influencia en la calidad del producto obtenido y en el desarrollo del propio proceso. – Determinar los principales puntos de control y los parámetros que hay que controlar. – Aplicar las operaciones establecidas de control de variables de proceso. – Cumplimentar las hojas y gráficos de control y los registros correspondientes de acuerdo con los procedimientos especificados.

C4: Reproducir cálculos y representaciones gráficas con datos de control a partir de fórmulas preestablecidas.

• CE4.1 En un supuesto práctico de ensayos de materias primas y componentes para la fabricación de productos cerámicos, a partir de la información técnica del ensayo y de listados de datos de control: – Calcular entre datos de control y variables de proceso mediante fórmulas preestablecidas. – Realizar representaciones gráficas sencillas que relacionen variables de proceso entre sí o con otros parámetros de interés (diagramas de compactación e isocompactación, diagramas de desfloculación, diagramas de cocción, entre otros). – Construir gráficos de control siguiendo instrucciones técnicas, y ubicar en ellos los datos de control e interpretar la representación gráfica obtenida.

C5: Organizar el archivo de los datos de control, identificando y registrando la información.

• CE5.1 Identificar y describir la información técnica utilizada en la realización de controles de materiales y de proceso.
• CE5.2 Cumplimentar la información de control registrándola de acuerdo con los procedimientos establecidos.
• CE5.3 En un supuesto práctico de controles de materiales o de proceso: – Identificar los documentos técnicos relacionándolos con procedimientos, impresos y gráficos de control, archivo, entre otros. – Identificar códigos de archivo y localización, describiéndolos. – Identificar los procedimientos de teneduría y archivo de documentos empleados, describiéndolos.

1. Conceptos básicos sobre el control de calidad

• Plan de calidad.
• Conceptos básicos sobre los planes de calidad en la empresa.
• Documentación.
• Gestión de la documentación de control de calidad.
• Conceptos básicos sobre métodos estadísticos aplicados al control de calidad.
• Procedimientos de muestreo. Fundamento y aplicaciones prácticas. Manejo de tablas de muestreo y aceptación.
• Ordenación, descripción y representación gráfica de datos medidos.
• Manejo e interpretación de gráficos de control.

2 Ensayos de caracterización de materiales

• Determinación de humedad en muestras.
• Distribución granulométrica de polvos (atomizados, granulados, polvos molturados vía seca, entre otros) y de muestras de materiales (materias primas, granillas, entre otros) mediante tamizado en seco y en húmedo. Rechazo en barbotinas.
• Pérdidas por calcinación de arcillas y caolines.
• Contenido en carbonatos de arcillas y pastas.
• Densidad real de arcillas, fritas, esmaltes en seco, pigmentos y materias primas.
• Dilatometría de arcillas crudas y cocidas, fritas y esmaltes.
• Procedimientos operativos, reparación y puesta a punto de materiales y equipos necesarios para el ensayo y expresión e interpretación de resultados.

3. Ensayos para la determinación del comportamiento de los materiales

• Principales parámetros reológicos de barbotinas.
• Contenido en sólidos, densidad, viscosidad y tixotropía.
• Construcción de reogramas.
• Construcción de diagramas de desfloculación.
• Plasticidad de materiales arcillosos. Determinación de los índices de plasticidad de arcillas y pastas.
• Clasificación gráfica de arcillas y pastas de acuerdo con sus índices de plasticidad. Determinación de la velocidad de formación de espesor en barbotinas para colado.
• Compacidad-porosidad y resistencia a la flexión de productos conformados. Determinación de la densidad aparente en seco, porosidad y resistencia a la flexión en seco.
• Construcción de diagramas de compactación y de isocompactación.
• Compacidad-porosidad y resistencia a la flexión de productos cocidos.
• Absorción de agua y contracción lineal. Resistencia a la flexión en cocido. Construcción de diagramas de cocción. Ensayos de comportamiento en el secado. Fusibilidad de materiales.
• Feldespatos, fritas. Temperatura de sellado en esmaltes y engobes.
• Comparación con productos estándar y medidas de color.
• Comparación entre esmaltes.
• Desarrollo de color en esmaltes y tintas cerámicas.
• Medida de color en probetas esmaltadas. Procedimientos operativos, preparación y puesta a punto de materiales y equipos necesarios para el ensayo y expresión e interpretación de resultados.

4. Control de calidad en procesos de fabricación de productos cerámicos

• Principales parámetros que deben ser controlados en las etapas de preparación de pastas, conformación, secado, esmaltado, decoración y cocción de productos cerámicos.
• Controles de proceso.
• Controles en el proceso de conformado.
• Controles en máquina.
• Controles en producto conformado. Controles en la preparación y aplicación de esmaltes y tintas.
• Controles en el soporte: succión, temperatura.
• Caracterización reológica de barbotinas.
• Peso y uniformidad de aplicación.
• Controles en el proceso de cocción.
• Medida de temperaturas.
• Medida de presiones.
• Análisis de la atmósfera del horno.

5. 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 control de materiales y productos cerámicos.

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