Optimización de los parámetros del proceso de fabricación de ladrillos: Adaptación de los modos de presión y vibración según las propiedades reológicas del material

Optimización de los parámetros del proceso de fabricación de ladrillos: Adaptación de los modos de presión y vibración según las propiedades reológicas del material

En la fabricación de ladrillos, el proceso de prensado de una mezcla (como cemento, áridos y residuos) para formar las piezas es crucial. La clave de su optimización reside en adaptar científicamente la presión de moldeo y el modo de vibración según las características de deformación de flujo de la mezcla, como dureza, sequedad, humedad y viscosidad, para lograr un moldeo rápido, denso y uniforme. Esto es clave para garantizar la estabilidad de la resistencia y la calidad de las piezas.

El ajuste de la presión de moldeo debe ser equilibrado. Si la materia prima es seca, de grano grueso y presenta baja fluidez, se requiere una mayor presión para comprimir con fuerza las partículas y expulsar el aire. Por el contrario, si la materia prima es húmeda, fina y presenta buena fluidez, una presión excesiva puede provocar fugas de material o una extrusión excesiva de humedad interna, dañando la estructura. En este caso, se debe reducir la presión adecuadamente o adoptar un modo de prensado segmentado: primero presión ligera y luego presión fuerte. El objetivo de la optimización de la presión es garantizar que el material llene completamente las esquinas de la cavidad del molde para lograr la máxima densidad, evitando al mismo tiempo el desgaste innecesario del molde y del equipo.

La selección del modo de vibración debe adaptarse al material específico. El propósito de la vibración es activar las partículas del material, permitiéndoles reorganizarse a su estado más denso bajo la influencia de la gravedad y la inercia. Para mezclas con gran cantidad de áridos gruesos y propensas a la segregación, es adecuada una vibración de mayor amplitud y menor frecuencia para promover el movimiento y la colocación de partículas grandes. Para mezclas con alta proporción de polvo fino y alta viscosidad, es adecuada la vibración de alta frecuencia y pequeña amplitud, utilizando microvibración de alta frecuencia para romper las fuerzas de unión entre las partículas, lo que permite que fluyan y se compacten mejor. La duración de la vibración también requiere un control preciso. Una duración demasiado corta produce una compactación desigual, mientras que una duración demasiado larga puede provocar la estratificación de partículas.

La sinergia de presión y vibración es el enfoque más eficiente. Los procesos más avanzados suelen emplear una combinación de presión estática y vibración. Por ejemplo, primero se aplica cierta presión estática para moldear inicialmente el material y expulsar la mayor parte del aire; luego, se añade vibración para compactar aún más las partículas internas; o bien, se mantiene cierta presión mientras se vibra para lograr una compactación dinámica. Mediante experimentos repetidos, se encontraron el valor óptimo de presión, los parámetros de vibración (frecuencia, amplitud, tiempo) y la combinación de ambos para una proporción específica de materia prima. Esto puede mejorar significativamente la uniformidad, la calidad de la apariencia y la resistencia final del ladrillo en bruto, a la vez que acorta el ciclo de moldeo. Es una tecnología clave para mejorar la eficiencia y la calidad de las líneas de producción de ladrillos.