Barbotina ¿De que se trata?

“Parámetros de la barbotina“

La barbotina está compuesta por tres factores de los cuales depende su equilibrio como sistema:

1) Materiales cerámicos

2) El dispersante o vehículo (agua en nuestro caso)

3) Los aditivos(los defloculantes en nuestro caso)

 

La relación entre la los materiales cerámicos, el agua y el defloculante es un tanto delicada en cuestión de los porcentajes de cada uno y los efectos adversos que se podrían originar si estos no son los correctos. La dosis de defloculante utilizada en la barbotina debe ser la justa y necesaria, en caso contrario por exceso o falta produce decantación o grumosidad en nuestra barbotina. Por lo tanto nuestras mediciones deben ser correctas para garantizar el buen funcionamiento en la barbotinera y el molde.

Los dos parámetros centrales que deberemos tener en cuenta para comprender el funcionamiento de la barbotina son la densidad y la viscosidad que trataremos a continuación.

 

Densidad

La densidad en física es la relación masa-volumen de la materia, en el caso de la barbotina los agentes fundamentales son el agua y las partículas sólidas en suspensión de nuestra pasta cerámica (arcillas,cuarzo, feldespato, etc). En síntesis la barbotina tiene una relación pasta-agua determinada para ser colada y tener un buen desempeño de llenado en nuestro molde, dicha proporción oscila entre los 1,700kg/Litro y los 1,800kg/Litro.

 La medición de la densidad la podemos realizar mediante la unión de dos instrumentos de medición, la balanza y la jarra medidora para obtener el peso y el volumen en litros respectivamente. Así podremos tener numéricamente un parámetro certero para realizar modificaciones, controlar la uniformidad de procesos, o control de la barbotina comercial que entra al taller.

 

La operatoria no es compleja, pero para lograr la mayor exactitud en las mediciones se deben tener en cuenta algunos detalles:

+El vaso medidor disponible en el “kit de análisis y control de barbotinas” tiene un sistema de nivelación para la medición de un litro que son las dos marcaciones diametralmente opuestas entre la medición de 1000ml del vaso medidor y la línea azul detrás de la etiqueta de “Berin Bruner” para garantizar mediciones exactas del volumen.

+De usar una jarra medidora u otro recipiente este sistema puede replicarse tomando los debidos recaudos.

+En la balanza debemos tarar nuestro recipiente antes de cada medición, utilizando la función “TARE” en nuestra balanza. Tarar significa saber el peso de nuestro recipiente para descartarlo de la medición.

+El recipiente como la balanza deben estar limpios y secos.

+Antes de volcar la barbotina en el recipiente esta debe ser mezclada enérgicamente durante 5 minutos de tal manera que todo el contenido del recipiente sea homogéneo, esto dará un claro panorama del estado en que está tanto en el vaso como en nuestra barbotinera, tacho, o bidón.

+Debemos evitar chorreaduras en la parte interna o externa del recipiente que no esté en contacto con nuestro volumen a medir.

+Centrar el recipiente en la platina de la balanza, para una mejor medición.

+Anotar los resultados obtenidos para poder comparar con antiguas mediciones.

 

Viscosidad

La Viscocidad en física es la capacidad de los líquidos de fluir debido a su estructura interna y tamaño de sus partículas cuando se les aplica una fuerza externa que los saca del estado de reposo.

La barbotina está compuesta por un vehículo (agua) y partículas sólidas no solubles con la adición de químicos defloculantes que permite la suspensión de estas.  Su comportamiento no es comparable al del agua-aceite-alcochol-agua salada por citar unos ejemplos ya que no es un fluido que se comporte como un líquido homogéneo. Un fenómeno particular que podemos encontrar en un la barbotina se llama tixotropía que involucra la propagación de ondas en el medio líquido con presencia de sólidos generando diferentes estadios de fluidez subiendo o bajando su viscosidad, lo podremos ver en acción al hacer vibrar la barbotina al colar para favorecer el llenado de partes pequeñas o angostas en un molde o al mezclarla en la barbotinera antes de llenar nuestro vaso medidor .Un ejemplo en la vida cotidiana lo podremos ver en el caso de la Maizena o el “cacheteado” de la mezcla de cemento cuando se colocan los ladrillos al construir una pared.

La viscosidad  se puede medir de manera indirecta por medio de la copa Ford que en nuestro caso es la número 4 con un volumen standarizado y lo que se mide es el tiempo de “escurrimiento” o vaciado al hacer caer la barbotina por su orificio en un tiempo estimado que oscila entre 1,2 a 1,7 minutos. Esto nos dará un valor numérico expresado en segundos de vaciado con el cual podremos verificar su funcionamiento cruzándolo con el dato de densidad.

 

Al igual que en el caso de la medición de la densidad el procedimiento es simple, mas debe ser lo más exacto posible para obtener resultados fidedignos, para lo cual tener estos detalles en cuenta es centrál:

+La copa debe estar limpia, seca, y sin polvo ambiente.

+Al llenar la copa debemos tapar el agujero, llegar al borde de la copa y rasar con el mango de la multiherramienta  o una regla para que el volumen sea exactamente de 100ml. El excedente caerá en la canaleta que rodea el volumen de la copa.

+Antes de destapar la copa debemos procurar estar listos para iniciar el cronómetro de manera simultánea y en el mismo plano visual de la boca de la copa así veremos el número exacto de segundos que demora  el vaciado total.

+La barbotina antes de ser cargada en la copa debe ser mezclada por ejemplo con la herramienta de mezclado en el recipiente  o mediante el mezclado en la barbotinera. La operatoria elegida (manual o mecánica) debería ser repetida en cada medición y cada ocasión en que se crea necesario hacer esta medición para eliminar variables que dificultan la comparación con resultados pasados.

+Al llenar la copa Ford debemos hacerlo a través de un colador de malla plástica.

+De ser necesaria una modificación la copa debe limpiarse y secarse para no afectar la medición actual con residuos de la anterior.

+Si el tiempo de escurrimiento es mayor al indicado anteriormente se puede modificar la Viscocidad  con el incremento de  la cantidad de agua( lo cual modifica su densidad) o la inserción de mayor cantidad de defloculantes como el carbonato de sodio y silicato de sodio en partes iguales.

+La aplicación de defloculantes para llegar al punto de viscosidad deseado (Luego de recuperada o elaborada por primera vez la tanda de barbotina) debe ser paulatina en porcentajes mínimos, menores o iguales al 0,05% para no excederse ya que si el contenido total excede los 0,4% se podría generar el efecto contrario.

 

Los defloculantes

 Los defloculantes más utilizados son el carbonato de sodio y el silicato de sodio en partes iguales por lo general en concentraciones que oscilan entre el 0,1% y 0,3% por fuera del porcentaje total de sólidos secos que componen la barbotina. La importancia de la utilización de partes iguales de estos químicos radica en que ambos estabilizan los defectos no deseados que puede producir el otro, como en el caso del carbonato al tender a despegar antes la pared del molde mientras colamos, generación de micro burbujas, agrietado; y por otro lado el uso exclusivo de silicato de sodio genera fragilidad en nuestra colada, adhesión y rasgado al desmoldar, espesamiento excesivo en reposo, o formación de una “nata” en nuestras coladas en reposo mientras forman pared dentro del molde.

Según estos datos podemos inferir que para restituir los defloculantes antes citados a unas piezas coladas una sola vez deberíamos agregar el 11% del valor expresado en gramos correspondiente al porcentaje original utilizado (0,1%-0,3%) a partir de nuestra barbotina seca, solo que ahora se usaría el peso en seco de nuestro material a reciclar. Así todo estos no dejan de ser valores promedio que pueden ser mínimamente ajustados según la medición con copa Ford en nuestro taller, como vemos más arriba la incorporación de defloculantes debe ser mínima para no excederse.

 La barbotina de colada seca al aire si se la piensa devolver al tanque de barbotina deberá ser rehidratada con la densidad de trabajo habitual, si bien no ha perdido el porcentaje de defloculantes que tenía al principio el agua debe ser restituida para no variar la relación agua-solidos del sistema.

Barbotina ¿De que se trata?

Tec. Juan Bernardo Brunero