Introdução
Os moldes de gesso tornaram-se ferramentas indispensáveis na moldagem por barbotina de cerâmica devido ao seu baixo custo, excelente fluidez e propriedades únicas de pega e absorção de água. Os métodos tradicionais preparam os moldes ajustando a proporção de gesso de alta resistência para gesso altamente absorvente, mas as propriedades conflitantes desses dois tipos dificultam a obtenção simultânea de alta resistência e baixa absorção de água. A produção cerâmica moderna exige moldes que apresentem simultaneamente alta resistência, alta absorção de água, excelente resistência ao desgaste e resistência à corrosão para aumentar a eficiência da produção e a qualidade da massa crua. Embora as propriedades mecânicas possam ser melhoradas com a adição de agentes de reforço, isso geralmente leva a uma redução no desempenho de absorção de água.
Para obter moldes de gesso de alto desempenho, além da seleção de matérias-primas de gesso ideais, o controle preciso dos parâmetros do processo de moldagem é essencial. Isso inclui a proporção pasta/água, a técnica de mistura, a desgaseificação a vácuo e a temperatura da água. A otimização desses aspectos é crucial para superar as limitações técnicas existentes e impulsionar a indústria cerâmica rumo ao desenvolvimento de alta qualidade.
Primeiro: Relação água/gesso
| O desempenho dos moldes de gesso depende da regulação precisa da relação água/gesso. Esse parâmetro determina diretamente a velocidade de pega da pasta e as propriedades finais do molde: aumentar essa relação melhora a resistência mecânica e prolonga a vida útil, mas reduz a absorção de água. Os processos tradicionais geralmente utilizam uma relação de (1,25–1,28):1 para equilibrar resistência e absorção de água. |  |
Com a adoção de materiais de gesso de alta resistência e o uso generalizado de técnicas combinadas de moldagem em uma única etapa, a faixa de produção atual para as proporções de pasta-água foi otimizada para (1,3–1,5):1. Esse ajuste aumenta significativamente a resistência e a durabilidade do molde, garantindo, ao mesmo tempo, uma absorção de água adequada. Cada região de produção de porcelana deve determinar cientificamente a proporção gesso-água com base nas características específicas do tipo de gesso utilizado, a fim de alcançar o equilíbrio ideal entre resistência e absorção de água.
Segundo: Processo de Mistura
O processo de mistura da pasta de gesso é um fator crucial que afeta a qualidade do molde. Uma mistura completa garante a homogeneização do gesso e da água, otimizando a distribuição dos poros internos no modelo e, consequentemente, aumentando a resistência do molde e a capacidade de absorção da pasta. No entanto, um tempo de mistura excessivo acelera a pega da pasta, o que é prejudicial às operações de fundição. Tradicionalmente, o tempo de mistura é controlado entre 1 e 2 minutos. Atualmente, o uso de retardadores ou gesso de pega lenta permite estender o tempo de mistura para 3 a 5 minutos, melhorando ainda mais a dureza da superfície do molde e a qualidade geral.
| Recomenda-se o uso da tecnologia de desgaseificação a vácuo durante a mistura para remover eficazmente as bolhas de ar da pasta. Isso evita defeitos no molde causados por bolsas de ar, que podem levar a um acabamento difícil ou ao descarte prematuro do molde, prolongando significativamente sua vida útil. A sequência de mistura também é crucial: o pó de gesso deve ser polvilhado uniformemente no volume de água medido. Após a completa umidificação, a mistura deve ser iniciada, controlando-se a velocidade de rotação para evitar a formação de vórtices e a incorporação de ar. Todo o preparo da pasta deve ser concluído antes da pega inicial, geralmente em até 4 minutos, para garantir fluidez ideal e melhores resultados de moldagem. |  |
Terceiro: Controle de temperatura
| Durante a moldagem em gesso, a temperatura da água é um parâmetro fundamental que afeta a velocidade de pega da pasta de gesso e a qualidade final do molde. Temperaturas mais elevadas da água aceleram significativamente a pega da pasta de gesso — por exemplo, a água a 20 °C reduz o tempo de pega inicial em mais de um terço em comparação com a água a 8 °C — além de influenciar a resistência do molde e a taxa de expansão. |  |
Além disso, embora a água da torneira seja comumente usada na produção, impurezas presentes nela podem permanecer dentro do molde, reagindo com o gesso e potencialmente reduzindo sua vida útil. Para melhorar o desempenho geral do molde, recomenda-se priorizar o uso de água com maior pureza sempre que as condições do processo permitirem e controlar com precisão a temperatura da água. Isso otimiza o fluxo de trabalho operacional e melhora a qualidade do produto final.
Quarto: Processo de Desmoldagem
Os processos de pós-produção para moldes de gesso — incluindo o dimensionamento da espessura, o momento da desmoldagem e o controle da secagem — são cruciais para a qualidade final.
Espessura do molde: Os moldes tradicionais frequentemente ultrapassam 65 mm de espessura devido à resistência insuficiente do gesso, resultando em peças volumosas, custos elevados e secagem lenta. Ao utilizar gesso de alta resistência e otimizar a porosidade, a espessura de moldes de camada única pode ser reduzida para 40-50 mm e a de moldes de camada dupla para 25-35 mm. Essa abordagem economiza de 1/3 a 1/2 do uso de gesso, reduzindo significativamente o peso e os custos.
Controle de Desmoldagem: O momento da desmoldagem deve ser determinado cientificamente com base no tempo de pega final do gesso, e não apenas na experiência. A remoção prematura danifica a estrutura interna ainda não endurecida, comprometendo a resistência; a remoção tardia acarreta o risco de danificar o molde mestre e causar dificuldades na remoção devido à expansão exotérmica do gesso em processo de endurecimento. Para agentes desmoldantes, a solução de sabão de potássio apresenta melhor desempenho do que os óleos vegetais tradicionais ou agentes químicos, pois proporciona um revestimento uniforme, aumenta a dureza da superfície e não afeta a absorção de água.
Secagem e cura: A temperatura de secagem deve ser rigorosamente controlada abaixo de 55 °C para evitar que o gesso hidratado desidrate e se pulverize. Recomenda-se acelerar a secagem até um estado semi-seco a 70 °C e, em seguida, transferir para um ambiente abaixo de 50 °C para secagem lenta até a sua conclusão. Durante a secagem, os moldes irão encolher. Devem ser colocados em uma superfície plana, firmemente apoiados e com as presilhas apertadas para evitar deformações, impactos e exposição à chuva.
A fabricação moderna de moldes de gesso passou da dependência da experiência para o controle preciso e científico de materiais, formulações e processos. Somente por meio da otimização sistemática desses parâmetros críticos é possível produzir moldes de alto desempenho e longa duração, que atendam às exigências rigorosas da indústria cerâmica contemporânea por uma produção eficiente, de baixo custo e alta qualidade.