La aparición frecuente de deformaciones, como el alabeo o la torsión, en los productos de cerámica sanitaria después de la cocción, es un problema que va más allá del propio cuerpo cerámico. En gran medida, esta problemática está relacionada con la insuficiente estabilidad térmica de las bandejas utilizadas durante el proceso de sinterización. Este artículo presenta un análisis profundo sobre cómo la selección adecuada del material y diseño de las bandejas refractarias afecta directamente la calidad final, centrándose principalmente en las ventajas del uso de bandejas compuestas de corindón-melamina frente a las tradicionales de ladrillo refractario o cerámica común.
Los materiales tradicionales como el ladrillo refractario tienen coeficientes de expansión térmica y resistencia mecánica que limitan su aplicación en procesos donde la estabilidad dimensional es crítica. En contraste, las bandejas elaboradas con materiales compuestos de corindón y melamina presentan coeficientes de expansión térmica 30% inferiores y mejoran la resistencia a la flexión un 40%, lo que contribuye significativamente a reducir el riesgo de deformación durante la cocción entre 1000°C y 1400°C.
| Propiedad | Ladrillo Refractario | Bandeja Corindón-Melamina |
|---|---|---|
| Coeficiente de expansión térmica (10-6/°C) | 8.5 | 5.9 |
| Resistencia a la flexión (MPa) | 22 | 31 |
| Temperatura óptima de uso (°C) | 1100 - 1300 | up to 1450 |
La respuesta mecánica de la bandeja bajo ciclos térmicos genera tensiones internas que se transmiten a las piezas durante la cocción. Cuando la bandeja sufre una expansión o contracción desigual o excesiva, induce una fuerza de flexión que puede causar la deformación en la cerámica sanitaria, especialmente en piezas finas o de gran formato. Estudios muestran que una reducción del 30% en el coeficiente de expansión térmica puede disminuir la incidencia de deformación hasta en un 25% en lotes industriales.
El rango de temperatura de 1000°C a 1400°C abarca la mayoría de procesos cerámicos, pero cada producto (mosaicos, sanitarios, tejas) presenta diferentes requisitos dimensionales y de resistencia. Por ejemplo, la cerámica sanitaria demanda máxima precisión dimensional y baja deformación para garantizar el montaje y funcionalidad. Por ello, es crucial seleccionar una estructura de bandeja con alta resistencia a la fatiga térmica y mínima absorción de humedad para evitar deterioros prematuros.
La identificación temprana del desgaste térmico o físico en bandejas puede alargar significativamente su vida útil. Entre los síntomas habituales se encuentran fisuras superficiales, microdesprendimientos y cambios en la resistencia flexural inferior a 20 MPa. Se recomienda aplicar inspecciones periódicas mediante ultrasonido o medición de variación dimensional después de cada 10 ciclos de cocción para detectar signos de fatiga.
Otro punto clave es la adaptación de la geometría y el diseño estructural de la bandeja según el tipo de horno (de túnel, de cámara, rotatorio). Implementar sistemas de control térmico en la zona de la bandeja puede ayudar a mantener un perfil uniforme de temperatura, minimizando ondas térmicas que aceleran el desgaste.
En la producción de mosaicos, las bandejas deben manejar ciclos térmicos rápidos con alta estabilidad a la flexión para evitar el craquelado y malformaciones. La cerámica sanitaria se beneficia de la baja expansión térmica para garantizar la planaridad y dimensiones. Por otro lado, en la producción de tejas, las bandejas han de soportar cargas mayores y resistir la abrasión por manipulación, donde el compuesto de corindón aporta mayor durabilidad.
