ES2299377A1 - Punzon y cuchillas endurecidos para la fabricacion de piezas ceramicas. - Google Patents

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Abstract

Punzón y cuchillas endurecidos para la fabricación de piezas cerámicas, que están dispuestos y cooperan con un molde para la fabricación de piezas cerámicas de pavimento y revestimiento, dicho molde comprendiendo un punzón inferior; un punzón superior y un marco provisto de unas cuchillas intercambiables o no, siendo la forma de dichas cuchillas la que determina la forma o contorno exterior de la pieza fabricada, estando el punzón superior movido por una prensa, en el que tanto los punzones como las cuchillas comprenden un recubrimiento en su superficie de compresión de dicho punzón, en los laterales del punzón, y/o en las cuchillas del marco del punzón un recubrimiento de carburo de titanio o nitrocarburo de titanio.

Description

Punzón y cuchillas endurecidos para la fabricación de piezas cerámicas.
La presente invención tiene por objeto un punzón para la fabricación de piezas cerámicas de pavimento y revestimiento que está dotado en su superficie de contacto con la tierra de un recubrimiento endurecedor de la superficie que aumenta su duración debido a la disminución del desgaste producido por la abrasión de los productos cerámicos prensados.
En la fabricación de losetas cerámicas de pavimento y revestimiento se lleva a cabo un preformado del llamado bizcocho, mediante la deposición en un molde de una cantidad de materia arcillosa dotada de la humedad adecuada, realizándose posteriormente un barrido del sobrante, y a continuación se lleva a cabo un prensado de dicho bizcocho, de modo que la pieza conformada guarde las características mecánicas mínimas para soportar los procesos posteriores de adición de esmaltes, cocción,
etc.
El molde de prensado es una pieza que comprende una base de apoyo sobre la bancada de una prensa hidráulica, un marco que sustenta unas cuchillas intercambiables o fijas que determinan las dimensiones de la pieza a conformar, un cuerpo inferior que comprende un punzón inferior desplazable arriba y abajo durante la fase de carga de tierra y expulsión de la pieza conformada, y un cuerpo superior móvil que es accionado por la prensa, de modo que una vez la tierra que se ha de prensar está en su lugar se produce una acción de descenso de la traviesa móvil de la prensa sobre dicha tierra, produciéndose una gran compresión y en consecuencia grandes desgastes, tanto en el punzón superior como en el inferior o en las cuchillas, debido a las grandes tensiones con las que se llevan a cabo dichas operaciones.
En la actualidad un punzón puede realizar algunas decenas o hasta centenas de miles de piezas, hasta que las deformaciones producidas por el desgaste son lo suficientemente grandes como para que las piezas realizadas estén exentas de la calidad necesaria. Entonces, debe pararse la línea de fabricación, sustituirse el punzón, y el marco o las cuchillas y llevar el deteriorado al taller correspondiente para corregir las deformaciones, mediante, por ejemplo, la sustitución de las piezas desgastadas. Ello conlleva un coste significativo, tanto por la producción que no se realiza, el coste de operarios y tiempos de sustitución, desplazamiento de la pieza a taller, reparación, retorno a la fábrica, y nuevo montaje en su
momento.
El grado de desgaste, tanto del punzón como de las cuchillas, tiene relación con el grado de ajuste entre las dos piezas. Si el grado de ajuste es elevado la calidad de las piezas será mayor, pero el desgaste de los componentes mecánicos también mayor, mientras que en el caso de ajuste con holguras elevadas, el desgaste de las piezas será menor, pero a costa de una menor calidad de la pieza cerámica acabada.
Por lo tanto, es deseable en la producción de piezas cerámicas de pavimento y revestimiento, que la producción de un punzón sea del orden de millones de piezas en lugar de decenas o centenares de miles, lo que redundará en una mayor productividad por línea, por punzón, y por operario, al tiempo que es posible mantener un mayor ajuste y en consecuencia una elevada calidad de las piezas resultantes.
Estado de la técnica
La tecnología desarrollada para mejorar la calidad de las piezas cerámicas ha venido dada por distintos tipos de punzones, especialmente diseñados para mejorar la homogeneidad del bizcocho evitando zonas de densidad mayor que otras, lo cual tiene un efecto negativo en la cocción, ya que puede producir burbujas y/o deformaciones dimensionales que resten calidad al producto final.
EP 0 649 356 divulga un unto para producir revestimientos de molde, especialmente diseñado para la tecnología de la fundición, que comprende un contenido en esferas huecas inorgánicas de un 1-40% en peso, siendo dichas esferas huecas silicatos, óxidos, boruros, carburos o nitruros, vidrio o metales, o la combinación de ellos.
EP 0 480 850 se refiere a un procedimiento para la fabricación de piezas con superficie resistente a la abrasión, dicho procedimiento siendo llevado a cabo en el proceso de fundición de la pieza metálica, referido especialmente a una pared de moldeo de arena de fundición aglomerada por resinas.
EP 0 560 951 se refiere a una herramienta resistente al desgaste, que comprende una capa de partículas abrasivas de diamante o de nitruro de boro.
Explicación de la invención conforme a un modo de realización preferente
La presente invención tiene por objeto un punzón y cuchillas endurecidos para la industria cerámica, y particularmente para la conformación del bizcocho que conforma la base de una loseta cerámica de pavimento o revestimiento, provista de una capa de carburo de titanio o nitrocarburo de titanio, que es depositada por un procedimiento tal como CVD (o Chemical Vapor Deposition - deposición química de vapor), con lo que el punzón y cuchillas resultan adecuadamente resistentes al desgaste que producen las arcillas (silicatos, alúmina, etc.) sobre ellos. Si bien una de las zonas en las que más desgaste se produce es las partes laterales del punzón y de las cuchillas, así como en menor grado, en las superficies de compresión de las arcillas.
Ensayos realizados han revelado que mediante la aplicación por medio de PVD de carburo de titanio o nitrocarburo de titanio sobre la superficie de contacto del punzón y de las cuchillas del marco del punzón, se puede lograr la fabricación de al menos 4 veces más piezas con dimensiones satisfactorias que con los punzones convencionales.
Se ha estimado que un grosor mínimo de la capa de recubrimiento adecuado para la función que se pretende ha de ser de 2 micras, y el máximo económicamente aceptable se sitúa en 1 mm, estando el óptimo en el entorno de las 20 micras.
La base inferior del punzón no sufre desgastes significativos con respecto al punzón o base superior de prensado, por lo que no se considera necesario la aplicación del recubrimiento a dicha zona.
La aplicación del recubrimiento por otro proceso del que resulte un resultado similar, tal como PVD (Physical Vapor Deposition - deposición física de vapor), proyección térmica o cualquier otro, debe quedar entendida dentro del ámbito de esta invención.
Es de aplicación en la fabricación de punzones para la industria cerámica.

Claims (5)

1. Punzón y cuchillas endurecidos para la fabricación de piezas cerámicas, que están dispuestos y cooperan con un molde para la fabricación de piezas cerámicas de pavimento y revestimiento, dicho molde comprendiendo un punzón inferior, un punzón superior y un marco provisto de unas cuchillas intercambiables o no, siendo la forma de dichas cuchillas la que determina la forma o contorno exterior de la pieza fabricada, estando el punzón superior movido por una prensa, caracterizado porque tanto los punzones como las cuchillas comprenden un recubrimiento en su superficie de compresión de dicho punzón, en los laterales del punzón, y/o en las cuchillas del marco del punzón un recubrimiento de carburo de titanio o nitrocarburo de titanio.
2. Punzón y cuchillas endurecidos, según la reivindicación 1, caracterizado porque el recubrimiento de carburo de titanio o nitrocarburo de titanio tiene un grosor de entre 2 micras y 1 mm.
3. Punzón endurecido, según la reivindicación 1, caracterizado porque la capa de carburo de titanio o nitrocarburo de titanio que recubre el punzón superior y/o inferior, los laterales del punzón superior e inferior, y/o las cuchillas del marco es el resultante de un procedimiento PVD.
4. Punzón endurecido, según la reivindicación 1, caracterizado porque la capa de carburo de titanio o nitrocarburo de titanio que el punzón superior y/o inferior, los laterales del punzón superior e inferior es el resultante de un procedimiento CVD.
5. Punzón endurecido, según la reivindicación 1, caracterizado porque la capa de carburo de titanio o nitrocarburo de titanio que recubre el punzón superior y/o inferior, los laterales del punzón superior e inferior es el resultante de un procedimiento de proyección térmica.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0149318A1 (en) * 1983-12-23 1985-07-24 Corning Glass Works Manufacture of extrusion die suitable for fabrication of ceramic honeycomb monolith structure
ES2040171A1 (es) * 1991-12-31 1993-10-01 Alcatel Standard Electrica Sistema de rectificacion para convertidores conmutados de tension no resonantes.
US5328513A (en) * 1991-03-25 1994-07-12 Ngk Insulators, Ltd. Apparatus for producing dies for extruding ceramic honeycomb bodies

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