Estudio de Los Defectos

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UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER BIBLIOTECA EDUARDO COTE LAMUS

RESUMEN TESIS DE GRADO

AUTORES: ELLUZ JOHANNA SAYAGO CLAVIJO OLFAIDA TOLOZA RODRGUEZ

FACULTAD: INGENIERA PLAN DE ESTUDIOS: INGENIERA DE PRODUCCIN INDUSTRIAL DIRECTOR: HECTOR JAIME DULC MORENO TITULO DE LA TESIS: ESTUDIO DE LOS DEFECTOS MAYORES EN LA TABLETA VITRIFICADA DE LA LADRILLERA CASABLANCA. RESUMEN: CARACTERISTICAS: PAGINAS: 211 PLANOS: ILUSTRACIONES: CD-ROM: 1

En este trabajo se dise una metodologa que permita recopilar la informacin relevante acerca de las variables que inciden en la aparicin de un defecto. Dicha metodologa est conformada por la observacin, caracterizacin, sistematizacin y cuantificacin del defecto para determinar las causas y posibles soluciones a estas alteraciones que afectan la tableta vitrificada en la Ladrillera Casablanca.

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ESTUDIO DE LOS DEFECTOS MAYORES DE LAS TABLETAS VITRIFICADAS EN LA LADRILLERA CASABLANCA

ELLUZ JOHANNA SAYAGO CLAVIJO OLFAIDA TOLOZA RODRGUEZ

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER FACULTAD DE INGENIERA

PLAN DE ESTUDIOS DE INGENIERA DE PRODUCCIN INDUSTRIAL SAN JOS DE CCUTA

2006

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ESTUDIO DE LOS DEFECTOS MAYORES DE LAS TABLETAS VITRIFICADAS EN LA LADRILLERA CASABLANCA

ELLUZ JOHANNA SAYAGO CLAVIJO

OLFAIDA TOLOZA RODRGUEZ

Proyecto presentado como requisito para optar al titulo de: Ingeniero de Produccin Industrial

Director HCTOR JAIME DULC MORENO

Fsico Puro

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER FACULTAD DE INGENIERA

PLAN DE ESTUDIOS DE INGENIERA DE PRODUCCIN INDUSTRIAL SAN JOS DE CCUTA

2006

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A Dios, mis padres, mi hermano, mi ta, mi familia, mi novio y mis amigos les ofrezco este gran logro y solo me resta decirles a cada uno de los seres que amo Gracias por haber compartido conmigo paso a paso la realizacin de este gran sueo.

Johanna Sayago

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Despus de haber emprendido un camino de retos y metas por alcanzar veo realizado uno de mis sueos, esta es una etapa que culmina en mi vida y he logrado un exitoso triunfo que dedico a Dios Todopoderoso quien me dio el valor, la paciencia y la sabidura para llegar hasta donde estoy. Tambin hago merecedores de este gran logro a mis padres por haberme inculcado valores, por ensearme a ser feliz con las cosas simples de la vida y motivarme a ser mejor persona. A mi familia por haberme brindado el apoyo para seguir adelante. A la memoria de mi abuelo quien en vida fue un hombre emprendedor y el mejor ejemplo que he tenido de responsabilidad y amor. A mis amigos por haberme brindado abrazos, sonrisas, cario y todo lo necesario en el momento exacto.

Olfaida Toloza R.

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AGRADECIMIENTOS

Las autoras del presente proyecto le agradecen: A la Ladrillera Casablanca por haber permitido la realizacin de esta investigacin y al personal de esta empresa, en especial al Gerente General JAVIER GELVEZ GELVEZ y a EFREN PARADA MOROS por prestarnos su valiosa colaboracin. A los directores de tesis, al Doctor JAIME DULC MORENO y al Ingeniero JORGE SNCHEZ MOLINA, por su orientacin y apoyo. Al Grupo de Investigacin en Tecnologa Cermica GITEC, por su aporte de conocimientos acerca del tema. A todas las personas que de una manera u otra ayudaron a la realizacin de este estudio.

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CONTENIDO

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INTRODUCCIN 19 1. EL PROBLEMA 21 1.1 TTULO 21 1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 21 1.3 FORMULACIN DEL PROBLEMA 21 1.4 JUSTIFICACIN 22 1.5 OBJETIVOS 22 1.5.1 General 22 1.5.2 Especficos 22 1.6 DELIMITACIONES 23 1.6.1 Conceptual 23 1.6.2 Operativa 23 1.6.3 Temporal 23

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1.6.4 Espacial 23 2. MARCO DE REFERENCIA 24 2.1 ANTECEDENTES 24 2.2 BASES CONTEXTUALES 25 2.3 BASES TERICAS 25 2.4 BASES CONCEPTUALES 32 3. DISEO METODOLGICO 38 3.1 NATURALEZA DE LA INVESTIGACIN 38 3.2 METODOLOGA PROPUESTA 38 3.3 FUENTES DE INFORMACIN 40 4. GENERALIDADES DE LAS TABLETAS VITRIFICADAS 42 4.1 LA ARCILLA 42 4.1.1 Definicin 42 4.1.2 Origen 42 4.1.3 Clasificacin 43

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4.1.4 Composicin 45 4.1.5 Propiedades 47 4.1.6 Materia Prima de la Ladrillera Casablanca 49 4.2 DESCRIPCIN DEL PROCESO PRODUCTIVO PARA LA ELABORACIN DE LA TABLETA VITRIFICADA 49 4.2.1 Explotacin 51 4.2.2 Molienda 51 4.2.3 Amasado 52 4.2.4 Laminado 52 4.2.5 Extrusin 52 4.2.6 Secado 54 4.2.7 Coccin 55 4.2.8 Clasificacin y empaque 57 4.3 LA TABLETA VITRIFICADA 57 4.3.1 Definicin 57 4.3.2 Tabletas Vitrificadas Producidas por la Ladrillera Casablanca 58

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4.3.3 Caractersticas Tcnicas de las Tabletas Vitrificadas de la Ladrillera Casablanca 59 5. ANLISIS PRELIMINAR A PARTIR DE LOS DATOS HISTRICOS DE LA LADRILLERA CASABLANCA 60 6. DESARROLLO DE LA METODOLOGA 63 6.1 ESTUDIO EXPLORATORIO DE LAS VARIABLES QUE SE PRESENTAN EN EL PROCESO PRODUCTIVO DE LA TABLETA VITRIFICADA EN LA LADRILLERA CASABLANCA 63 6.2 RECOLECCIN DE LA INFORMACIN BASE PARA LA CUANTIFICACIN 89 6.3 CARACTERIZACION, SISTEMATIZACION Y CUANTIFICACION DE LA INFORMACIN 113 6.4 DETERMINACIN DE LAS CAUSAS Y POSIBLES SOLUCIONES 115 7. MANUAL DE LOS DEFECTOS MAYORES EN LA TABLETA VITRIFICADA DE LA LADRILLERA CASABLANCA 117 8. CONCLUSIONES 118 9. RECOMENDACIONES 120 BIBLIOGRAFIA 121 ANEXOS 123

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LISTA DE CUADROS

Pg. Cuadro 1. Rangos de Composicin de la Materia Prima en la Ladrillera Casablanca 49 Cuadro 2. Variedad de Tabletas Producidas por la Ladrillera Casablanca 58 Cuadro 3. Caractersticas Tcnicas de las Tabletas Vitrificadas de la Ladrillera Casablanca 59 Cuadro 4. Rangos de granulometra permitidos en la materia prima de la Ladrillera Casablanca 66 Cuadro 5. Formato de Observacin Directa para la materia prima y la Etapa de Molienda 66 Cuadro 6. Formato de Observacin Directa para las Etapas de Amasado y Laminado 69 Cuadro 7. Formato de Observacin Directa Para la Etapa de Extrusin 73 Cuadro 8. Formato de Observacin Directa para la Etapa de Secado 78 Cuadro 9. Anlisis Prximo del Carbn de la Ladrillera Casablanca 80 Cuadro 10. Composicin de la Sal Marina Utilizada para el Salado del horno 84 Cuadro 11. Formato de Observacin Directa para la Etapa de Coccin 87 Cuadro 12. Produccin de Tableta Rombo 33x33 cm. en la Etapa de Extrusin 90 Cuadro 13. Defectos de Extrusin Observados en la Tableta Rombo 33x33 cm. 91 Cuadro 14. Produccin de Tableta Lisa 33x33 cm. en la Etapa de Extrusin 91 Cuadro 15. Defectos de Extrusin Observados en la Tableta Lisa 33x33 cm. 91 Cuadro 16. Produccin de Tableta Roca 33x33 cm. en la Etapa de Extrusin 92

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Cuadro 17. Defectos de Extrusin Observados en la Tableta Roca 33x33 cm. 92 Cuadro 18. Produccin de Tableta Mixta 33x33 cm. en la Etapa de Extrusin 93 Cuadro 19. Defectos de Extrusin Observados en la Tableta Mixta 33x33 cm. 93 Cuadro 20. Tableta Rombo 33x33 cm. en la Etapa de Secado 93 Cuadro 21. Defectos de Secado Observados en la Tableta Rombo 33x33 cm. 94 Cuadro 22. Tableta Lisa 33x33 cm. en la Etapa de Secado 94 Cuadro 23. Defectos de Secado Observados en la Tableta Lisa 33x33 cm. 95 Cuadro 24. Tableta Roca 33x33 cm. en la Etapa de Secado 95 Cuadro 25. Defectos de Secado Observados en la Tableta Roca 33x33 cm. 95 Cuadro 26. Tableta Mixta 33x33 cm. en la Etapa de Secado 96 Cuadro 27. Defectos de Secado Observados en la Tableta Mixta 33x33 cm. 96 Cuadro 28. Tableta Rombo 33x33 cm. en la Etapa de Coccin 97 Cuadro 29. Produccin de la Tableta Rombo 33x33 cm. que Sale de Coccin 97 Cuadro 30. Defectos de Coccin Observados en el Retal de la Tableta Rombo 33x33 cm. 98 Cuadro 31. Tableta Lisa 33x33 cm. en la Etapa de Coccin. 99 Cuadro 32. Produccin de la Tableta Lisa 33x33 cm. que Sale de Coccin 99 Cuadro 33. Defectos de Coccin Observados en el Retal de la Tableta Lisa 33x33 cm. 99 Cuadro 34. Tableta Roca 33x33 cm. en la Etapa de Coccin 100 Cuadro 35. Produccin de la Tableta Roca 33x33 cm. que Sale de Coccin 101 Cuadro 36. Defectos de Coccin Observados en el Retal de la Tableta Roca 33x33 cm. 101 Cuadro 37. Tableta Mixta 33x33 cm. en la Etapa de Coccin 101

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Cuadro 38. Produccin de la Tableta Mixta 33x33 cm. que Sale de Coccin 102 Cuadro 39. Defectos de Coccin Observados en el Retal de la Tableta Mixta 33x33 cm. 103 Cuadro 40. Produccin de tableta Rombo 30x30 cm. en la Etapa de Extrusin 103 Cuadro 41. Defectos de Extrusin Observados en Tableta Rombo 30x30 cm. 104 Cuadro 42. Produccin de Tableta Lisa 30x30 cm. en la Etapa de Extrusin 104 Cuadro 43. Defectos de Extrusin Observados en la Tableta Lisa 30x30 cm. 105 Cuadro 44. Tableta Rombo 30x30 cm. en la Etapa de Secado 105 Cuadro 45. Defectos de Secado Observados en la Tableta Rombo 30x30 cm. 106 Cuadro 46. Tableta Lisa 30x30 cm. en la Etapa de Secado 106 Cuadro 47. Defectos de Secado Observados en la Tableta Lisa 30x30 cm. 106 Cuadro 48. Tableta Rombo 30x30 cm. en la Etapa de Coccin 107 Cuadro 49. Produccin de la Tableta Rombo 30x30 cm. que sale de Coccin 107 Cuadro 50. Defectos de Coccin Observados en el Retal de la Tableta Rombo 30x30 cm. 108 Cuadro 51. Tableta Lisa 30x30 cm. en la Etapa de Coccin 109 Cuadro 52. Produccin de la Tableta Lisa 30x30 cm. que Sale de Coccin 109 Cuadro 53. Defectos de Coccin Observados en el Retal de la Tableta Lisa 30x30 cm. 109 Cuadro 54. Promedio de Material 33x33 cm. Defectuoso en la Etapa de Extrusin 110 Cuadro 55. Promedio de Material 33x33 cm. Defectuoso en la Etapa de Secado 111 Cuadro 56. Promedio de Material 33x33 cm. Defectuoso en la Etapa de Coccin 111

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Cuadro 57. Promedio de Material 30x30 cm. Defectuoso en la Etapa de Extrusin 112 Cuadro 58. Promedio de Material 30x30 cm. Defectuoso en la Etapa de Secado 112 Cuadro 59. Promedio de Material 30x30 cm. Defectuoso en la Etapa de Coccin 112 Cuadro 60. Formato de Caracterizacin, Sistematizacin y Cuantificacin 115

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LISTA DE FIGURAS

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Figura 1. Metodologa del Estudio de un Defecto 30 Figura 2. Metodologa Propuesta del Estudio de un Defecto 40 Figura 3. Boquilla Utilizada para la Extrusin de Tableta Vitrificada 53 Figura 4. Porcentajes Mensuales de Material Comercial en la Ladrillera Casablanca 61 Figura 5. Detalle del Material Comercial Mes a Mes 61 Figura 6. Curva Estndar de Coccin de la Ladrillera Casablanca 82

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LISTA DE ANEXOS

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Anexo A. Formato Modificado De Descargue De Los Hornos En La Ladrillera Casablanca. 124 Anexo B. Material Fisurado De La Ladrillera Casablanca Entre Julio Del 2004 Y Junio Del 2005. 125 Anexo C. Material Zuliana De La Ladrillera Casablanca Entre Julio Del 2004 Y Junio Del 2005. 129 Anexo D. Material Zuliana Ccuta De La Ladrillera Casablanca Entre Julio Del 2004 Y Junio Del 2005. 132 Anexo E. Material Especial De La Ladrillera Casablanca Entre Julio Del 2004 Y Junio Del 2005. 135 Anexo F. Retal Suelto De La Ladrillera Casablanca Entre Julio Del 2004 Y Junio Del 2005. 138 Anexo G. Material Producido En La Ladrillera Casablanca Entre Julio Del 2004 Y Junio Del 2005. 141 Anexo H. Material Comercial En La Ladrillera Casablanca Entre Julio Del 2004 Y Junio Del 2005. 144 Anexo J. Algunos Inconvenientes Observados Durante La Elaboracin De Tableta Vitrificada En La Ladrillera Casablanca. 147 Anexo K. Diagrama De Distribucin De Lotes De Secado Y Hornos. 150 Anexo L. Formatos De Caracterizacin, Sistematizacin Y Cuantificacin De Los Defectos Mayores. 151 Anexo M. Formatos De Caracterizacin, Sistematizacin Y Cuantificacin De Algunos Defectos Graves O Menores. 166 Anexo N. Manual De Defectos Mayores En La Tableta Vitrificada De La Ladrillera Casablanca. 171

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Anexo O. Manual De Algunos Defectos Graves O Menores Observados Durante La Investigacin. 202

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INTRODUCCIN

A nivel industrial, la calidad ha llegado a convertirse en uno de los factores ms importantes debido a que los empresarios buscan satisfacer las necesidades del cliente y cumplir con sus requerimientos, de esta manera se logran metas como la competitividad, globalizacin, etc. Dicha calidad depende del buen funcionamiento del proceso productivo y de los controles realizados en cada etapa del proceso.

Para la industria de los materiales cermicos, el termino calidad significa posicionamiento del producto en el mercado y es el factor prioritario para hacer frente a la competencia. A decir verdad, el cliente juzga y se hace una idea de la empresa mediante la calidad del producto. No todo es perfecto, pues se sabe que en un proceso de produccin existen muchas variables que no pueden ser controladas, por tal motivo llegan a presentarse un sin numero de inconvenientes que afectan las operaciones del proceso y tienen consecuencias visibles en los productos. En el caso de las tabletas vitrificadas estas alteraciones se reflejan como defectos, que van desde deformaciones hasta roturas del material. La calidad de la pieza puede afectarse considerablemente dependiendo de la magnitud del defecto, de esta manera se tienen desde productos de primera y comercial hasta roturas por causa de los defectos graves. Ubicando el problema en un contexto industrial, se tiene que la Ladrillera Casablanca contrarresta los inconvenientes utilizando una metodologa de ensayo y error, pero no se lleva un registro sistemtico de los defectos encontrados, las causas y sus soluciones. Debido a esta situacin, ha surgido la necesidad de crear un registro escrito de las deformaciones que presente el producto, es decir un archivo donde se hallen identificados y caracterizados los defectos segn su intensidad, amplitud y frecuencia; as como tambin las posibles causas y soluciones que contrarresten o por lo menos reduzcan el efecto de dichas causas sobre la calidad del producto.

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El proyecto que se presenta a continuacin titulado ESTUDIO DE LOS DEFECTOS MAYORES DE LAS TABLETAS VITRIFICADAS EN LA LADRILLERA CASABLANCA pretende establecer una metodologa que permita llevar un registro sistemtico de las posibles fallas que tienen lugar durante la produccin y que afectan al producto directamente, dicha metodologa conduce finalmente a la creacin de un manual que sirva de herramienta para plantear los procedimientos ms adecuados que resuelvan inconvenientes en un futuro.

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1. EL PROBLEMA

1.1 TTULO ESTUDIO DE LOS DEFECTOS MAYORES DE LAS TABLETAS VITRIFICADAS EN LA LADRILLERA CASABLANCA. 1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Es frecuente que la calidad de las tabletas vitrificadas se vea afectada por la aparicin de defectos que alteran las propiedades de dicho producto como su resistencia mecnica, buena apariencia, etc. En este tipo de materiales a menudo se observa la presencia de defectos ya sea menores, mayores o graves. Todos estos afectan al producto aunque unos en mayor grado que otros dependiendo de la magnitud de dichos defectos. En la LADRILLERA CASABLANCA los problemas que afectan la calidad del producto, se resuelven utilizando mtodos empricos basados en la experiencia del personal sin que esto implique una parada en el proceso de elaboracin de las piezas. Los defectos que se presentan suelen desaparecer momentneamente, este hecho de dar solucin a los inconvenientes sobre la marcha evita que se lleve a cabo una investigacin acerca de las posibles causas que generan el defecto. Al no existir un seguimiento de las causas y una caracterizacin de los defectos, no se puede establecer un procedimiento que ayude a evitar el problema y por tanto cuando una alteracin reincide, no se sabe con exactitud qu modificacin realizada en el proceso es la mejor solucin. 1.3 FORMULACIN DEL PROBLEMA Cules son los defectos mayores que afectan la tableta vitrificada producida por la Ladrillera Casablanca, sus caractersticas ms relevantes, sus causas y posibles soluciones?

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1.4 JUSTIFICACIN Actualmente, la calidad en las industrias es tan imprescindible como la gestin de finanzas o la de ventas, la calidad no es el resultado de una casualidad ni surge espontneamente, se crea y se logra a travs de un largo proceso. La importancia de la calidad radica en el hecho que sirve de plataforma para desarrollar al interior de la organizacin una serie de actividades, procesos y procedimientos encaminados a lograr que las caractersticas del producto cumplan con los requisitos del cliente. Se ha enfocado este estudio hacia los defectos mayores debido a que su aparicin reduce la durabilidad y fiabilidad de la pieza y aunque no impide su utilizacin, exige una clasificacin en categoras, lo que supone una disminucin del valor aadido en los productos de menor calidad. Esta investigacin se fundamenta en la practica y el contacto directo con situaciones y variables que conllevan a la aparicin de un defecto mayor, por lo que se decide desarrollar el presente estudio en la Ladrillera Casablanca que aporta su planta fsica y la colaboracin del personal con experiencia en el tema, de esta manera se fortalece el lazo que existe entre la universidad y la industria. El estudio y anlisis de los defectos mayores de las tabletas vitrificadas en la LADRILLERA CASABLANCA es una ayuda excepcional que permitir identificar y controlar las posibles fallas ocasionadas a travs del proceso productivo. Es decir, este estudio es una herramienta bsica que permite mejorar la calidad, la competitividad y la imagen tanto del producto como de dicha empresa. 1.5 OBJETIVOS 1.5.1 General. Evaluar los defectos mayores de las tabletas vitrificadas en la LADRILLERA CASABLANCA. 1.5.2 Especficos. Observar, recolectar y sistematizar datos acerca de los defectos mayores y frecuentes de las tabletas vitrificadas producidas por la LADRILLERA CASABLANCA.

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Caracterizar y cuantificar los defectos mayores de las tabletas vitrificadas producidas por la LADRILLERA CASABLANCA. Plantear las hiptesis sobre las posibles causas de la aparicin de los defectos mayores de las tabletas vitrificadas producidas por la LADRILLERA CASABLANCA. Determinar las causas y las posibles soluciones de la aparicin de defectos mayores en la LADRILLERA CASABLANCA. 1.6 DELIMITACIONES 1.6.1 Conceptual. No se encuentra literatura especfica acerca de los defectos en tableta vitrificada, sin embargo el material bibliogrfico encontrado hace referencia a defectos en materiales cermicos cuyo comportamiento y caractersticas presentan ciertas similitudes. 1.6.2 Operativa. El presente estudio cuenta con la ayuda del personal de la Ladrillera Casablanca, especialmente con los trabajadores del rea de produccin quienes tienen conocimiento y experiencia acerca del tema de los defectos que disminuyen la calidad del producto. Adems, los laboratorios de la Universidad Francisco de Paula Santander y de dicha empresa sern de gran apoyo para la realizacin de los anlisis de materia prima, producto en proceso y producto terminado. 1.6.3 Temporal. Se desea realizar esta investigacin en un espacio de 24 semanas a partir del primer semestre del ao 2005, considerando este periodo como tiempo suficiente para observar, recolectar, caracterizar, sistematizar, determinar las causas y posibles soluciones de los defectos mayores que se presenten en la tableta vitrificada durante el desarrollo del estudio en la Ladrillera Casablanca. 1.6.4 Espacial. El presente estudio se realizar en la Ladrillera Casablanca, que facilitar sus instalaciones para desarrollar la investigacin.

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2. MARCO DE REFERENCIA 2.1 ANTECEDENTES Para el estudio de este proyecto se hace una recopilacin de material bibliogrfico que sirva de base para la ejecucin de esta investigacin. En la LADRILLERA CASABLANCA no se han llevado a cabo estudios de este tipo que ayuden a la realizacin del proyecto acerca de material vitrificado, sin embargo, en la UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER se encontraron algunos resultados. El MANUAL PARA EL PROCESO DE FABRICACIN DE PRODUCTOS ESTRUCTURALES EN LA LADRILLERA CASABLANCA. Facultad de Ingenieras, Plan de Estudios de Tecnologa Qumica. LEMUS QUINTERO, Zaida Yulieth. BUITRAGO MORENO, Zaida. 1997. En este trabajo de grado se hace una descripcin completa del proceso de elaboracin de las tabletas vitrificadas de la Ladrillera as como de los diferentes anlisis fsico - qumicos que se le realizan tanto a la materia prima como al producto terminado, con el fin de estandarizar el procedimiento de fabricacin de los productos de dicha empresa. DETERMINACIN DE LA ABRASIN Y RESISTENCIA MECNICA A LA FLEXIN DE LAS TABLETAS DE GRES VITRIFICADAS 25x25 CM. PRODUCIDAS EN SAN JOS DE CCUTA Y SU REA METROPOLITANA. Facultad de Ingenieras, Plan de Estudios de Tecnologa Qumica. OROZCO COLMENARES, Diana Marluz. RANGEL GALVIS, Sonia Lorena. 2003. Los autores de este estudio realizan diferentes pruebas a las tabletas vitrificadas de 25x25 cm. de ciertas empresas de la ciudad y su rea metropolitana con el fin de analizar el comportamiento fsico cermico y verificar si el producto terminado cumple con las especificaciones establecidas y satisface las necesidades del cliente. ELABORACIN DE UN MANUAL DE DEFECTOS COMUNES PARA BLOQUES, TEJAS Y LADRILLOS COMO ALTERNATIVA PARA EL MEJORAMIENTO DE LA CALIDAD Y COMPETITIVIDAD DE LOS PRODUCTOS DE GRES DEL REA METROPOLITANA DE CCUTA. Facultad de Ingenieras, Plan de Estudios de Ingeniera de Produccin Industrial. GALLEGO QUINTERO, Mnica Patricia.

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PALACIO RIZO, Diana Lisseth. 2005. En este trabajo las autoras recopilan informacin de ciertas empresas de Ccuta y su rea metropolitana con el fin de elaborar un manual que se utilice como gua para mejorar la calidad y competitividad de algunos materiales tales como teja, ladrillo y bloque. 2.2 BASES CONTEXTUALES LADRILLERA CASABLANCA es una empresa perteneciente a la industria arcillera con 23 aos de experiencia en la explotacin, transformacin y comercializacin de productos derivados de la arcilla, con estndares de la ms alta calidad, en la obtencin de productos terminados tales como: tableta, tablones, guardaescobas, escaleras, entre otros, reconocidos en el mercado como productos de gran belleza, resistencia y duracin, lo que permite brindar una gran variedad de diseos, formas y colores para ser utilizados en diversos ambientes residenciales e institucionales. La fbrica se encuentra ubicada en el Kilmetro 8 va el Zulia en la ciudad de Ccuta, Norte de Santander, su mina de arcilla se localiza en la parte posterior de la ladrillera y dentro de las planchas 88 II D a escala 1:25000 en el Instituto Geogrfico Agustn Codazzi. La empresa cuenta con puntos de distribucin en todo el territorio colombiano, y fuera del pas en Estados Unidos, Ecuador, Venezuela y Centro Amrica. La sala de ventas en la ciudad de Ccuta se localiza en la Av. Gran Colombia N 9E 25 y N 9E 26. 2.3 BASES TERICAS Es importante mencionar que en la literatura seleccionada no se encuentran temas que se relacionan directamente con los defectos en tabletas vitrificadas, sin embargo existe material bibliogrfico acerca de defectos en baldosas cermicas, que puede ser tenido en cuenta ya que estas poseen similitud con las piezas de gres vitrificadas. A continuacin se presenta informacin extrada del libro DEFECTOS DE FABRICACIN DE PAVIMENTOS Y REVESTIMIENTOS CERMICOS (AMORS ALBERO. J. L. et al, 1991, p. 22-25.)

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Criterios de clasificacin. La clasificacin de defectos en piezas cermicas, puede realizarse segn diversos criterios, dependiendo de la faceta del defecto que interese resaltar.

Los defectos pueden clasificarse segn su procedencia, aspecto fsico, asiduidad o frecuencia, gravedad, procedimiento de seleccin, en funcin de la zona de la pieza afectada o la etapa del proceso de fabricacin en que se producen. Los distintos mtodos de clasificacin son complementarios, ofreciendo en conjunto una descripcin ms ajustada del defecto. Procedencia del defecto. En cualquier proceso de fabricacin existen tres factores esenciales que influyen sobre la calidad del producto: los recursos humanos, el equipamiento o maquinaria y las materias primas. Se puede desarrollar una primera clasificacin considerando cul de ellos es la causa principal que origina el defecto. Este criterio de clasificacin, an siendo poco especfico, es til desde el punto de vista de un seguimiento global de la planta de produccin. Por lo general, la mayor parte de los defectos no son motivados exclusivamente por uno de estos factores. Aspecto fsico. Este criterio proporciona una clasificacin inmediata basada en la apariencia que presenta el defecto. La clasificacin comprende: grietas, desventados, ojos, descuadres, pinchados... Los inconvenientes fundamentales de este tipo de ordenacin son: la poca informacin que aporta acerca del origen de los defectos, la subjetividad en la asignacin de un defecto a una clase determinada y el elevado nmero de apartados que presenta sin una adecuada distribucin. Por ello, suele emplearse como una subclasificacin dentro de otras ordenaciones realizadas con criterios diferentes. Frecuencia. En funcin de la periodicidad de su aparicin los defectos pueden clasificarse en tres apartados: espordicos o casuales, habituales y permanentes o inherentes al proceso.

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Los primeros son aquellos que provocados por una alteracin puntual en el proceso que sobrepasa los lmites de tolerancia admisibles y desaparecen transcurrido un corto espacio de tiempo. Los defectos habituales son aquellos que se presentan sistemticamente asociados a determinados productos o etapas del proceso. Pueden evitarse estableciendo mrgenes de variacin de los parmetros de fabricacin especficos para cada tipo de producto. En cambio, los defectos permanentes no pueden evitarse fcilmente, puesto que los determina el propio proceso de fabricacin. Para eliminarlos se requiere una modificacin sustancial del sistema productivo, afectando bien al equipamiento, a los recursos humanos o a las materias primas. Gravedad. Segn este criterio, los defectos se clasifican como crticos o graves, defectos mayores y defectos menores o irregularidades. Son defectos crticos, aquellos que no permiten la utilizacin posterior de la pieza, siendo su valor residual nulo. Los defectos mayores reducen la durabilidad y fiabilidad de la pieza, aunque no impiden su utilizacin. Exigen una clasificacin en categoras, lo que supone una disminucin del valor aadido en los productos de menor calidad. Los defectos menores o irregularidades son ms difciles de advertir, no afectan a ninguna de las caractersticas esenciales del producto y son tolerables en funcin de la relacin calidad-precio del producto. Procedimiento de seleccin. La clasificacin, segn este criterio, comprende: defectos de integridad del soporte (aquellos que influyen sobre la resistencia mecnica del soporte, tales como desventados, ahojados, fisuras, etc.), defectos dimensionales (falta de planaridad, descuadre, luneta, curvaturas, etc.) y defectos de la superficie que influyen sobre el aspecto de la pieza (manchas, pinchado, etc.).

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Esta clasificacin es la que se encuentra habitualmente en las lneas de seleccin de producto acabado, y se utiliza para la definicin de las calidades de las piezas con vistas a su comercializacin. Zona de la pieza afectada. Segn este criterio, los defectos se clasifican en: defectos que involucran a la totalidad de la pieza, aquellos que afectan al soporte y los que se presentan en la superficie. Clasificacin propuesta. En el presente estudio se propone clasificar los defectos por su origen dentro del proceso productivo. Esta clasificacin permite relacionar directamente el defecto con los cambios que lo provocan (variables de proceso de la etapa en la que se presente), mejorando la separacin de variables y permitiendo una mayor efectividad en la solucin del defecto. Sin embargo, esta clasificacin requiere situar con exactitud la procedencia del defecto, lo que supone una mayor complejidad en su estudio debido a que en un sistema continuo de fabricacin existe una interaccin entre los distintos parmetros que dificulta su anlisis pormenorizado. Hay que aadir, adems, que en muchas ocasiones un defecto no se debe a una causa nica, sino a una coincidencia de factores que conducen a la aparicin del mismo. Atendiendo a este criterio se pueden diferenciar los siguientes grupos: Defectos asociados a las materias primas.

Defectos de la composicin y preparacin de la pasta.

Defectos de extrusin y moldeado.

Defectos de secado. Defectos de coccin.

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Aunque la clasificacin general propuesta es la basada en las etapas del proceso, es necesario completarla con el resto de los criterios detallados anteriormente; ninguno de los criterios es excluyente, sino que todos se complementan entre s. As pues, un defecto puede ser de extrusin, ahojado, espordico, grave, etctera. Se ha considerado necesario, para cuantificar la importancia relativa de un defecto y su incidencia en la produccin, definir los siguientes parmetros: Frecuencia: este trmino se refiere a la asiduidad con que un defecto aparece a lo largo del tiempo. Amplitud: mide la incidencia del defecto, es decir, el tanto por ciento de la produccin afectada por l. Intensidad: este parmetro representa la gravedad del detecto, es decir, el valor que pierde una pieza por tener dicho defecto.

Metodologa del estudio de un defecto. Para conseguir solucionar definitivamente un defecto de fabricacin, deben conocerse con la mayor exactitud posible sus repercusiones en el producto y las causas que lo motivan. En general, al abordar el estudio de cualquier defecto de fabricacin algunos autores recomiendan seguir un esquema de trabajo, que permita la recopilacin de cuantos datos se pueda disponer de una forma ordenada. La fase decisiva del estudio ser la separacin de las variables y su tratamiento individual, que permitir discernir las variables que realmente son importantes. A continuacin en la figura 1, y de forma esquemtica, se han resumido los distintos aspectos que deben considerarse en el estudio de un defecto.

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Figura 1. Metodologa del Estudio de un Defecto.

Observacin del defecto

Recogida de datos

Cuantificar el problema

Posibles causas

Ensayos previos Reproduccin del defecto

Anlisis exhaustivo

Determinacin de la causa

Posibles soluciones

Confirmacin en produccin

Solucin Control preventivo Archivos defectos

Fuente: AMORS ALBERO. J. L. et al. Defectos de Fabricacin de Pavimentos y Revestimientos Cermicos. ITC Instituto de Tecnologa Cermica. 1991. p 32.

En todos los casos, el procedimiento a seguir parte de la observacin minuciosa del defecto unida a la recogida de datos acerca de los factores que han conducido a la aparicin del defecto (modificacin en alguna de las variables del proceso en las materias primas utilizadas, etc.), as como de la necesaria cuantificacin de la gravedad del defecto. Hay que tener en cuenta que un defecto aislado en una pieza aporta poca informacin a menos que se conozca el historial del mismo. Esta primera etapa es de crucial importancia y va a ser definitiva en el establecimiento de la hiptesis acerca de las posibles causas del defecto, dado que, tal y como se ha visto en la clasificacin, un mismo defecto puede estar producido por causas muy diferentes.

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El segundo paso consiste en el planteamiento, a la vista de la informacin recopilada, de las hiptesis sobre las posibles causas del defecto, que progresivamente debern reducirse a los mnimos factores posibles, tras realizar los ensayos pertinentes. Los ensayos sern, por una parte, del tipo analtico deductivo, desde los ms sencillos (rechazos, humedad, densidad aparente, calcinacin, imantacin, etc.), que en la mayora de los casos se podrn llevar a cabo en la propia planta productiva, hasta los que exigen un equipamiento ms sofisticado (Difraccin de Rayos X, Anlisis Trmico Diferencial, Microscopa Electrnica, etc.), que se aplicarn nicamente en los estudios ms exhaustivos. En aquellos casos en los que sea posible, se utilizar un procedimiento inductivo, intentando reproducir el defecto a escala de laboratorio o mediante ensayo industrial. Una vez finalizadas las determinaciones analticas comienza la tercera fase del estudio, que consistir en la determinacin de la causa que posiblemente origina el defecto. Basndose en esta suposicin se deben plantear las soluciones al problema; que sern confirmadas en la propia produccin. En muchas ocasiones, alcanzado este punto en el procedimiento, tan slo pueden aportarse soluciones parciales al defecto, debido a los impedimentos que ofrecen los distintos factores que integran el sistema productivo (maquinaria, materias primas, mano de obra). Hay que considerar que el defecto debe solucionarse sin causar mermas en el resto de los parmetros y caractersticas del proceso y del producto. Si la solucin propuesta es negativa, se ha de efectuar una reconsideracin de las hiptesis y suposiciones de partida. En caso afirmativo la solucin deber mantener su validez con el tiempo. Es muy interesante, en los casos de cierta gravedad, establecer algn sistema de control (de producto o de proceso) que detecte con suficiente antelacin si el defecto volver a producirse. Por ltimo, es importante disponer de la informacin obtenida en otros estudios de defectos, recopilada convenientemente. Ya que, en muchas

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ocasiones, stos se presentan en forma cclica o repetitiva (con mnimas variaciones). En otras ocasiones, ms claras, esta comparacin permitir directamente descartar un nmero importante de posibles causas, lo que agilizar el estudio y su solucin.1

2.4 BASES CONCEPTUALES Alabeo. Es una curvatura cncava que se presenta en la pieza debido a las diferencias de contraccin durante la extrusin, el secado o la coccin. Arcilla 1C. Es la materia prima utilizada para producir las tabletas vitrificadas en la Ladrillera Casablanca. Argilita. Trmino genrico referido a rocas constituidas por limos y arcillas endurecidos. Biselado. Operacin realizada para perfilar los bordes de las tabletas recin extrudas. Bramera. Orificio ubicado en la parte superior de la cpula de cada horno. Caolinita. Mineral de arcilla, comn de color blanco o grisceo, formado por alteracin hidrotermal y en cierta medida por meteorizacin qumica de feldespatos y otros minerales aluminosilicatados. Corazn negro. Es un ncleo oscuro que se presenta en el interior de la pieza debido a la presencia de materia orgnica y a una combustin insuficiente, pudiendo provocar hinchamientos y alteraciones del color. Cruceta. Pared de bloque hecha dentro del horno con el objetivo de dividir este dependiendo del tipo de material a cargar.

1 AMOROS ALBERO, J. L. Defectos de Fabricacin de Pavimentos y Revestimientos Cermicos. Madrid: ITC Instituto de Tecnologa Cermica, 1991. p 32.

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Curva Estndar de Coccin. Es una grfica patrn utilizada para llevar un control riguroso de la etapa de coccin, en ella se halla dibujada una curva ideal y sobre esta se registran la temperatura y el tiempo en horas real. Deformacin. Defecto producido en la pieza durante las etapas de extrusin, secado o coccin y que, adems de alterar la forma y dimensiones de la misma vara su resistencia mecnica. Defecto. Es una alteracin en el producto que afecta la calidad de este disminuyendo sus caractersticas y propiedades. Defectos Graves. Son aquellos que no permiten la utilizacin posterior de la pieza, siendo su valor residual nulo. Defectos Mayores. Son aquellos que reducen la durabilidad y fiabilidad de la pieza, aunque no impiden su utilizacin. Exigen una clasificacin en categoras, lo que supone una disminucin del valor aadido en los productos de menor calidad. Defectos Menores. Tambin llamados irregularidades, son ms difciles de advertir, no afectan a ninguna de las caractersticas esenciales del producto y son tolerables en funcin de la relacin calidad-precio del producto. Deformacin. Es una alteracin superficial de la pieza que no tiene una forma definida, puede aparecer como hendiduras, rayas o marcas. Descapote. Operacin que se realiza para retirar el manto vegetal y la capa estril que recubren el yacimiento de arcilla. Desconchado. Desprendimiento de una parte superficial de la pieza que hace aparecer un crter ms o menos profundo. Descuadre. Es una diferencia de longitud entre los dados de la pieza a lo largo y a lo ancho de la misma, as como en una variacin en los ngulos, que no son de 90.

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Despunte. Es el desprendimiento de un pedazo de la tableta que se produce en los bordes de esta, generalmente en las esquinas. Destonificado. Es una diferencia de color en la superficie de la pieza Eflorescencias. Son depsitos salinos que aparecen en la superficie de las piezas cocidas. Endagador. Persona u operario encargado de ubicar el material dentro del horno. Entambador. Persona u operario encargado de manipular las tabletas y ubicarlas en la posicin deseada. Esmectitas. Grupo de arcillas que incluye a la montmorillonita. Son minerales de la arcilla "expansivos" que pueden absorber agua o lquidos orgnicos entre sus lminas. Fisura. Es una grieta en el cuerpo de la tableta que afecta una o ambas caras de la pieza. Filosilicatos. Silicato cuyos tetraedros estn dispuestos en hojas Formato. Se le llama de esta forma a la variedad de los tamaos existentes en las tabletas. Gota de cpula. Es un bulto de color negro cristalizado que aparece en la superficie de la tableta Grafilado. Es una operacin realizada para variar la textura de la tableta, con ella se obtienen los diferentes tipos de referencia. Hilada. Fila de tableta hecha dentro del horno.

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Hinchamiento. Es un abultamiento en toda la superficie de la pieza que afecta la planaridad de esta y rompe sus uniones internas o tabiques Hornilla. Orificio por donde se alimenta el carbn. Hueco. Este defecto no tiene una forma definida, puede presentarse como un orificio de tamao variable o como una serie de estras que aparecen no solo en la superficie de la pieza sino tambin en sus laterales. Impureza. Cualquier componente o partcula no deseada en el proceso de produccin, que afecta negativamente las propiedades y caractersticas del producto. Mancha. Cualquier punto no intencionado que contraste con la superficie vista de la tableta. Marrana. Arcilla no procesada, no quemada lista para reprocesar. Matacho. Columna de tableta hecha durante el secado natural o dentro del horno. Mesa. Piso hecho de bloque que sirve de base para la ubicacin de la tableta dentro del horno. Meteorizacin. Es el proceso de desintegracin fsica y qumica de los materiales slidos como la arcilla debido a la influencia directa de la hidrsfera y de la atmsfera. Mira. Orificio ubicado en la parte superior de la puerta del horno por el cual se observa el interior del mismo. Mdulo. Sitio demarcado utilizado para almacenar el producto terminado agrupndolo de distintas maneras con otros semejantes.

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Montmorillonita. Es una arcilla de orgen volcnico que se encuentra en la bentonita. Pegado por sal. Es el resultado de la adherencia de dos tabletas que tienen que ser separadas durante el descargue del horno, dejando restos como producto de esta separacin. Pinchado. Diminutos hoyos o agujeros en la superficie de la pieza. Piso. Tableta ubicada en la parte inferior del matacho de secado que protege a este de as deformaciones que puede ocasionar el suelo de los patios de secado. Precaldeo. Fase previa a la etapa de coccin que se lleva a cabo para retirar la humedad del material. Punto de Quema. Temperatura ideal para dar por terminado el proceso de coccin. Raya. Es una lnea que aparece en la superficie de la tableta y afecta su apariencia. Recibidor. Persona encargada de manipular las tabletas durante algunas etapas del proceso productivo. Referencia. Es la variedad de estilos que se graban en la superficie de la tableta. Repegado. Es un bulto superficial ocasionado por una porcin de pasta que se adhiere a la superficie de la tableta. Salmuera. Solucin preparada con agua, sal y acido brico. Silicoaluminatos. Silicatos asociados generalmente a las rocas metamrficas.

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Sobrecocido. Es una variacin de color que se presenta en la tableta, ya que esta adquiere un color ms oscuro de lo normal, es decir, un tono marrn. Taco. Arcilla humedecida que se compacta a travs de la extrusora y bomba de vaco. Tapa. Tableta ubicada en la parte superior del matacho de secado que se encarga de proteger a este de las condiciones externas. Tolete. Trozo; pedazo de arcilla de forma rectangular en donde se encuentran las tabletas listas antes de iniciar el proceso de corte. Zorra. Carreta metlica baja y fuerte usada para transportar cargas.

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3. DISEO METODOLGICO

3.1 NATURALEZA DE LA INVESTIGACIN El presente estudio se desarrolla en dos fases: la fase exploratoria y la fase explicativa. Sobre el tema de defectos en tabletas vitrificadas, no se ha encontrado literatura que est directamente relacionada, pero existe otro tipo de estudios acerca de materiales esmaltados y productos donde se han examinado los distintos defectos. Esto puede servir de base para centrar las ideas vagas y proporcionar un enfoque especfico acerca del tipo de tratamiento que se debe dar al problema de investigacin. Una vez se termina la etapa de exploracin, la fase explicativa se encarga de dar peso a las teoras planteadas y encamina la investigacin hacia las causas de la aparicin de los defectos. El objetivo en esta fase es explicar por qu aparecen los defectos en las tabletas y cules son las condiciones ms propicias para que se presenten. Adems de plantear metodologas ejecutables de prevencin y correccin. 3.2 METODOLOGA PROPUESTA A continuacin se describe la metodologa propuesta para el estudio de los defectos que reducen la durabilidad y fiabilidad de las piezas vitrificadas, sin impedir su utilizacin, es decir los defectos mayores. En primer lugar se encuentra la observacin detallada del defecto, la recoleccin de datos en formatos diseados con el propsito de reunir y clasificar informacin que sirva de base para hallar las causas que inciden en la aparicin del defecto, luego se determinan con precisin los datos obtenidos que permiten relacionar directamente el defecto con los cambios que lo provocan (variables del proceso de la etapa en que se presente), mejorando la separacin de variables y permitiendo una mayor efectividad en la solucin del defecto. Una vez caracterizados los defectos, los datos son sistematizados para facilitar de esta manera las soluciones a problemas futuros.

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El siguiente paso es cuantificar la gravedad del defecto, con el objetivo de hallar su incidencia en la produccin, un defecto se puede clasificar segn su frecuencia, amplitud e intensidad. Estas primeras etapas son de trascendental importancia y decisivas en las siguientes fases del estudio, ya que un mismo defecto puede producirse por causas muy diferentes. Esta metodologa tiene mayor complejidad, debido a que en un sistema de produccin continuo existe una alteracin entre los distintos parmetros lo que dificulta un anlisis pormenorizado, adems en muchas ocasiones un defecto no se debe a una causa nica, sino a una coincidencia de factores que conducen a la aparicin del mismo. Por estas razones el planteamiento de la hiptesis se realiza tomando como base la informacin recolectada y la opinin de una persona o un grupo de personas experimentadas en el tema, este procedimiento se conoce como juicio de expertos. En la siguiente etapa se determina la causa que posiblemente origina el defecto. Basndose en esta suposicin se plantean las soluciones al problema que posteriormente se confirman en produccin. Si la solucin propuesta no es la adecuada se plantean nuevamente hiptesis y se sigue el procedimiento hasta encontrar la solucin total o parcial al defecto. Una vez hallada la solucin se mantiene un control preventivo que evite las causas de los defectos, de esta manera se minimiza la aparicin futura de ste, adems se organiza un archivo de defectos, ya que ste facilita el trabajo en los problemas futuros y descarta un nmero importante de posibles causas, lo que agiliza el estudio y su solucin. A continuacin en la figura 2 se muestra la metodologa propuesta para esta investigacin, basada en la bibliografa de referencia1 y ajustada para los fines del presente estudio. 1 AMORS ALBERO. J. L. Defectos de Fabricacin de Pavimentos y de Revestimientos Cermicos. Madrid: ITC Instituto de Tecnologa Cermica, 1991. p 41.

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Figura 2. Metodologa Propuesta del Estudio de un Defecto.

3.3 FUENTES DE INFORMACIN Para el desarrollo del presente estudio se requiere de fuentes primarias y fuentes secundarias. Las fuentes primarias estn conformadas por la informacin obtenida mediante la observacin directa de los defectos mayores que aparecen durante la

SISTEMATIZACIN DE DATOS

CARACTERIZACIN DEL DEFECTO

ARCHIVO DEFECTOS CONTROL PREVENTIVO

SOLUCIN

CONFIRMACIN EN PRODUCCIN

POSIBLES SOLUCIONES

DETERMINACIN DE LAS CAUSAS

PLANTEAMIENTO DE HIPTESIS

CUANTIFICACIN DEL PROBLEMA

OBSERVACIN DEL DEFECTO

RECOLECCIN DE DATOS

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produccin de las tabletas vitrificadas en la ladrillera Casablanca y el anlisis de las diferentes variables que influyen en el proceso productivo, con el fin de recopilar dicha informacin en formatos diseados para lograr una cuantificacin y sistematizacin de los datos. Las fuentes secundarias provienen de: apoyo bibliogrfico proporcionado por los datos histricos recopilados por el personal de produccin de la Ladrillera Casablanca, literatura extranjera, tesis, material entregado en seminarios, entrevistas con expertos, que constituyen una excelente referencia y punto de partida para esta investigacin.

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4. GENERALIDADES DE LAS TABLETAS VITRIFICADAS

4.1 LA ARCILLA 4.1.1 Definicin. Las arcillas son constituyentes esenciales de gran parte de los suelos y sedimentos. En su mayor parte, productos finales de la meteorizacin de los silicatos que, formados a mayores presiones y temperaturas, en el medio exgeno se hidrolizan. Recibe el nombre de arcilla un material natural de aspecto terroso y fino granular, constituido por un grupo de sustancias cristalinas conocidas con el nombre de minerales arcillosos. Desde el punto de vista mineralgico, engloba a un grupo de minerales (minerales de la arcilla), filosilicatos en su mayor parte, cuyas propiedades fsico-qumicas dependen de su estructura y de su tamao de grano muy fino (inferior a 2 m). Las arcillas son un grupo de minerales industriales con diferentes caractersticas mineralgicas y distintas propiedades tecnolgicas y aplicaciones. 4.1.2 Origen. Las arcillas provienen de la alteracin de minerales primarios, cuyos residuos se arreglan estructuralmente, para conformar cuerpos mineralgicos cristalinos, con caractersticas coloidales. Las rocas feldespticas, al ser atacadas durante largos periodos de tiempo y por la accin meteorizante y el agua cida dan lugar, mediante su descomposicin, a la formacin de una gran variedad de minerales entre los cuales est la arcilla. La accin del tiempo, la lluvia, los aluviones, los vientos y el calor del sol ejercen una fuerte erosin sobre las rocas feldespticas, provocando una disgregacin de lcalis y una eliminacin de cuarzo, dando como resultado la caolinita; en la fase intermedia de esta descomposicin se produce una variedad de minerales que no llegan a ser arcilla propiamente dichas denominadas argilitas o hidroargilitas que

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estn en fase de descomposicin, pero an no tienen la estructura cristalina de las arcillas, aunque en apariencia son muy similares. Son silicoaluminatos complejos hidratados, pero no tienen la principal propiedad de las arcillas, que es la plasticidad. 4.1.3 Clasificacin. Las arcillas pueden clasificarse de distintas maneras dependiendo de: el color, la plasticidad, la fusibilidad, segn se encuentren en la naturaleza, etc. Todos estos factores se deben tener en cuenta al elaborar una pieza puesto que son de vital importancia en el desarrollo y acabado de la misma. SEGN SU ORIGEN GEOLGICO PUEDEN SER: Arcillas Primarias o Residuales: Son las formadas en el lugar de sus rocas

madres y no han sido por tanto transportadas por el agua, el viento o el glaciar. Estas tienden a ser de grano grueso y relativamente no plsticas.

Cuando han sido limpiadas de fragmentos de roca, son relativamente puras, blancas y libres de contaminacin con materiales arcillosos. La mayora de los caolines son arcillas primarias.

Arcillas Secundarias: Son las que han sido desplazadas del lugar de las rocas

madres originales. Aunque el agua es el agente ms corriente de transporte, el viento y los glaciares pueden tambin transportar arcilla.

Estas son mucho ms corrientes que las anteriores y tienen una constitucin ms compleja debido a que estn compuestas por material procedente de distintas fuentes: hierro, cuarzo, mica, materias carbonosas y otras impurezas.

SEGN SU FUSIBILIDAD Y COLOR: Arcillas Refractarias: Son arcillas que pueden usarse hasta los 1500 C. Su

composicin y color son variables, aunque su contenido en slice libre es elevado.

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Arcillas Gresificables: Son arcillas bastante refractarias que pueden usarse a temperaturas elevadas. Son ms plsticas que las refractarias y dan lugar a productos con nula porosidad.

Arcillas Blancas Grasas: Se usan a temperaturas inferiores a los 1250C.

Poseen elevada plasticidad y gran contraccin durante el secado, toman color blanco o de marfil despus de la coccin.

Arcillas Rojas Fusibles: Son arcillas de alta fusibilidad, plsticas y de

composicin muy variable, aunque siempre con alto contenido de hierro. SEGN SU USO: Arcillas Para Alfarera: Son muy corrientes y suelen contener hierro y otras

impurezas minerales por lo que su grado de coccin es de 950C 1100C.

En bruto esta arcilla es roja, marrn, verdosa o gris por la presencia del xido de hierro, y tras su coccin puede variar de color. Es la materia comn para los ladrillos, baldosas, tejas, etc.

Arcillas Para Loza: Son arcillas secundarias y plsticas, originan productos

poco porosos y se funden entre 1200C y 1300C.

El porcentaje de impurezas en este material es casi nulo y contienen ms del 25% de caolinita.

Arcilla Para Gres: Originan productos de nula porosidad y vitrificados. Estas

arcillas se funden a temperaturas elevadas, pero se sintetizan y se compactan a temperaturas inferiores.

Arcillas Para Porcelana: Son arcillas primarias altamente refractarias y poco

plsticas con un punto de fusin por encima de los 1800C.

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SEGN LAS CARACTERSTICAS DE LAS ARCILLAS CRUDAS: Arcillas Bituminosas: Son de color negro, gris o azulado debido al alto

contenido de sustancias orgnicas (humus, turba, etc.), despus de la coccin tienen color amarillento o rojizo.

Arcillas Esmectitas: Son aquellas que se diferencian de los caolines en que

con agua forman una masa no moldeable y absorben con gran avidez las grasas y aceites

Arcillas Plsticas: Son de color amarillento o pardo, tienen tacto graso y se

pulimentan con la ua. Con el agua forman masas muy elsticas permitiendo incluso, la formacin de anillos a partir de pequeas barras cilndricas. En su composicin puede haber algo de arena o mica e hidrxido frrico.

Arcillas Limosas: Son de color amarillo o pardo se adhieren a la lengua pero no

tienen tacto graso ni pueden pulimentarse y no son tan plsticas como para poder formar anillos sin romperse. Tienen alto contenido de arena e hidrxido frrico de grano muy fino.

Arcillas Figulinas: Actualmente se tiende a incluirlas con las arcillas plsticas ya

que su nica diferencia es un mayor contenido de cal y hierro. Son menos plsticas que estas, ms fusibles y dan lugar a masas cocidas menos compactadas.

4.1.4 Composicin. La qumica cermica expresa la composicin de las arcillas en trminos de xidos. Tanto la arcilla como el caoln son silicatos de almina hidratados, es decir, estn compuestos por slice, almina y agua. La frmula qumica es la siguiente: Al2O3 2SiO2 2H2O. Slice: Con frmula qumica SiO2, comnmente conocida como arena slice.

Las materias primas normalmente usadas para la fabricacin de productos estructurales de arcilla pueden contener porcentajes en peso de este componente entre 50% y 70% aproximadamente. Su granulometra en la mayora de los casos es superior a 20 m y puede llegar hasta 200 m. Un alto contenido de este compuesto causa grietas o roturas ya que entre los 650 C y 400 C sufre una transformacin del cuarzo en su polimorfo de baja temperatura a cuarzo .

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Almina: Mineral de frmula qumica Al2O3. En la composicin normal de la arcilla los porcentajes de almina son variables hasta un mximo aproximadamente del 20%.

Agua: El agua juega un papel importante en la composicin de las arcillas ya

que puede presentarse como agua de constitucin, es decir que forma parte de la arcilla o como agua de hidratacin, al aadir esta ultima a la arcilla da como resultado la principal propiedad de estas: la plasticidad; este fenmeno viene explicado por la accin que ejerce el agua sobre el tamao y la forma de la partcula produciendo una adherencia que la convierte en una masa susceptible de transformacin.

En la prctica las arcillas no se presentan puras, sino acompaadas por diversas sustancias que las contaminan y modifican sus propiedades. Las arcillas se presentan en los yacimientos acompaadas por impurezas de grano grueso tales como granos o arenas de cuarzo, feldespato, mica, carbonato de calcio, compuestos de azufre, hierro, carbn, restos orgnicos, etc. Las impurezas que pueden contener las arcillas actan como fundentes, es decir, disminuyen la temperatura mxima de coccin. Algunas de estas impurezas que confieren dicha propiedad a las arcillas son: Carbonato de Calcio: Se encuentra en muchas arcillas en porcentajes del 0,5%

si son puras o del 10% si son calcreas. Cuando se halla distribuido uniformemente en el seno de la pasta y en grano fino, no la perjudica, solamente disminuye la temperatura de coccin y favorece la vitrificacin. Pero cuando la cal se halla en grano grueso, es preciso eliminarlos por tamizado, de lo contrario la pieza se raja durante la coccin o posteriormente.

xido de Hierro: Se haya presente en muchas arcillas comunes como las que

dan color rojo en la coccin debido precisamente a la presencia de ese xido, que tambin ejerce accin fundente. Si se haya presente en muy pequeos porcentajes (0,5% aproximadamente), la pieza luego de la coccin aparece levemente teida con un tinte rosceo claro, que se acenta hasta llegar al rojizo marronceo tpico cuando el porcentaje llega a ser del 5% al 8%.

xido de Titanio: Este compuesto est presente en pequeos porcentajes hasta del 1% y tiende a dar una coloracin gris azulada a las pastas.

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lcalis: Las arcillas tambin pueden contener lcalis procedentes del feldespato o de la mica. En esta forma no son perjudiciales, en cambio, si se hayan en forma de sales solubles, cloruros o sulfatos alcalinos, generalmente son dainos pues pueden producir alteraciones en la superficie de la pieza una vez seca debido a la cristalizacin de esas sales, las que ascienden por atraccin capilar durante el secado. Pequeos porcentajes de sulfato de calcio, hierro, magnesio, sodio, potasio, tambin pueden hallarse presentes en las arcillas y producir tambin afloraciones superficiales, durante el secado de la pieza, las que despus de coccin aparecen en forma de manchas blancuzcas que la arruinarn o proporcionarn defectos.

Algunos componentes como arenillas de cuarzo, granos de arena y otras partculas silceas no son fundentes y solo actan como antiplsticas. Cuando su porcentaje es exagerado, se les deber eliminar por tamizado pues la arcilla perdera plasticidad. 4.1.5 Propiedades. Las importantes aplicaciones industriales de la arcilla radican en sus propiedades fsico qumicas, a continuacin se mencionan las ms relevantes. La Plasticidad: Es la propiedad fsica ms importante que tiene la arcilla y

aunque no hace parte de la naturaleza intrnseca de este mineral, cuando se le agrega agua puede adquirir la forma deseada si se somete a un esfuerzo.

El grado de plasticidad que adquiere una arcilla est influenciado principalmente por la cantidad de agua que se le aade, el tamao y la forma de las partculas. Se puede decir que cuanto menor sea el tamao de grano del mineral mayor ser su plasticidad, aunque algunas arcillas que contienen algo de montmorillonita son plsticas a pesar de ser de grano grueso. Existen otras propiedades que definen la plasticidad como: el tipo de arcilla, la materia orgnica, la cantidad y el tipo de minerales no arcillosos.

La Refractariedad: Todas las arcillas son refractarias, es decir, resisten los aumentos de temperatura sin sufrir variaciones, aunque cada tipo de arcilla tiene una temperatura de coccin.

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Porosidad y absorcin: Estas dos propiedades dependen de la calidad de la arcilla y del tratamiento trmico al que se somete la pieza. La porosidad es un resultado indeseable del proceso de gresificacin de las pastas cermicas que afectan negativamente las propiedades fsicas y qumicas de los materiales cermicos. Entre ms porosa sea la pieza menos resistente se har a los ataques de productos qumicos debido a que esta ser ms fcil de penetrar por dichas sustancias.

La formacin de la porosidad se debe a los procesos de perdida de masa y a la dilatacin (durante el calentamiento), y a la contraccin (durante el enfriamiento) diferente entre los distintos componentes de la pasta.

La absorcin expresa el espacio ocupado por los poros que puede llenarse de agua.

La contraccin: Es el fenmeno que sufren las piezas de arcilla que son

sometidas a un proceso de secado o de coccin, es la reduccin de longitud o volumen que sufren las piezas debido a la prdida de agua contenida en el material.

La contraccin de las piezas cermicas depende del agua de plasticidad y de la granulometra de la arcilla, cuanto mayor sea el porcentaje de agua de plasticidad mayor ser la contraccin, de igual manera esta propiedad aumenta si se disminuye el tamao de partcula de la arcilla.

El Color: Es una propiedad importante en las piezas cocidas y depende en

gran parte de la presencia de minerales no arcillosos, principalmente del xido de hierro que le confiere a la pieza colores como el amarillo, el rojo o el castao; la presencia de hulla, lignito o materia orgnica en la arcilla hace que el producto adopte colores como el pardo o el negro. Los parmetros ms importantes en el desarrollo del color son: el estado de oxidacin y el tamao de partcula de los minerales de hierro, la temperatura de coccin y el grado de vitrificacin.

La Resistencia: Es importante desarrollar esta propiedad en los productos

secos o cocidos debido a que estos deben ser manipulados en algunas operaciones durante el proceso de fabricacin. El producto es sometido a

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ensayos para determinar la resistencia a la traccin, a la compresin, a la flexin y al fro. La resistencia de la pieza depende del uso que se le vaya a dar a esta.

4.1.6 Materia Prima de la Ladrillera Casablanca. La materia prima debe seguir un proceso de homogeneizacin y envejecimiento para lograr las caractersticas ideales en la arcilla y obtener un producto terminado de buena calidad. La falta de homogeneidad de la materia prima puede producir toda clase de defectos, cuando la variacin de la composicin supera el rango permitido se presentan este tipo de problemas. Es difcil saber en qu etapa del proceso productivo surgirn los defectos: en extrusin, secado, coccin o posteriormente, pues segn sea la variacin en la composicin qumica que presenta la materia prima, los defectos aparecern en uno u otro momento. Una composicin irregular en la arcilla puede producir variaciones en algunas propiedades caractersticas del producto en proceso, esto se debe a que existen proporciones inadecuadas de los distintos componentes de la materia prima, lo que ocasiona bajas y altas plasticidades, resistencias mecnicas en crudo y en cocido, contracciones, etc. Por esta razn se hace necesario el control de la composicin de los lotes de arcilla para garantizar la fabricacin de un producto con caractersticas constantes. La mina de arcilla de la Ladrillera Casablanca se localiza en el Kilmetro 8 va al Zulia en la ciudad de Ccuta, Norte de Santander, en la parte posterior de la planta de produccin. La materia prima extrada de dicha mina se encuentra entre los rangos que se muestran en el cuadro 1. Cuadro 1. Rangos de Composicin de la Materia Prima en la Ladrillera Casablanca.

Compuestos Rangos en % Slice SiO2

55 - 80

Hierro Fe2O3

3.02 - 4.52

Aluminio Al2O3

11.34 - 17.02

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Continuacin del cuadro 1. Rangos de Composicin de la Materia Prima en la Ladrillera Casablanca.

Compuestos Rangos en % Calcio CaO 0.42 - 0.64

Sulfatos SO4

0.005 - 0.010

Carbonatos CO2

0.006 - 0.009

Sales solubles en agua 0.006 - 0.009 Fuente: Laboratorio de la Ladrillera Casablanca.

Los anlisis realizados a las materias primas de la empresa estn a cargo del Laboratorio Analqumicos, ubicado en la ciudad de Medelln. El anlisis se practica a la materia prima con el objetivo de identificar y conocer los porcentajes de los componentes cuya presencia en la arcilla son de mayor importancia, debido a que dichos compuestos intervienen en el buen desarrollo de las etapas posteriores del proceso productivo. 4.2 DESCRIPCIN DEL PROCESO PRODUCTIVO PARA LA ELABORACIN DE LA TABLETA VITRIFICADA. Para fabricar las tabletas de gres vitrificadas en la Ladrillera Casablanca, se manejan las siguientes etapas:

Explotacin Molienda Amasado Laminado Extrusin Secado

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Coccin Clasificacin y Empaque A continuacin se describen, de una forma ms detallada, las etapas que conforman el proceso de fabricacin de dicho producto. 4.2.1 Explotacin. La explotacin de la arcilla comienza con un descapote donde se retira el manto vegetal o la capa de material inerte que recubre la parte superior del yacimiento mineral. Un buldzer se encarga de arrancar el mineral del yacimiento, el material extrado recibe el nombre de arcilla 1C y es la materia prima que se utiliza para elaborar las tabletas vitrificadas, por esta razn se somete a una operacin de aejamiento o maduracin. El buldzer realiza una operacin repetitiva extendiendo y recogiendo la arcilla, hasta obtener un material homogneo, luego se apila en un sitio determinado para que un cargador llene las volquetas que transportan la materia prima hasta las instalaciones de la planta, donde esta se almacena en patio cubierto para evitar que las condiciones climticas alteren sus propiedades. 4.2.2 Molienda. Un cargador traslada el material almacenado hacia una tolva dosificadora, que descarga pequeas cantidades de arcilla en forma constante sobre una banda transportadora que la lleva hacia el molino. En la ladrillera Casablanca, se manejan dos tipos de molienda, la primera se realiza en una mquina desmenuzadora provista de rodillos dentados que giran en sentido contrario y se encuentran separados por una distancia que reduce el tamao de los terrones. Una banda transportadora se encarga de llevar el material hacia la segunda molienda. La molienda final se realiza con un molino de martillos, el golpeteo de los martillos del molino presiona los terrones de arcilla contra una rejilla y los obliga a pasar dando lugar a la reduccin de tamao con la granulometra que se requiere para la etapa siguiente.

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Cuando el proceso de molienda termina, una banda transportadora se encarga de llevar el material hacia un cuarto de almacenamiento y luego, el cargador lo traslada hacia una tolva de almacenamiento que surte las diferentes lneas de produccin.

4.2.3 Amasado. Una banda transportadora se encarga de alimentar esta etapa para dar comienzo a la operacin de amasado. El amasado de la arcilla se realiza en un mezclador, en esta etapa se agrega agua al material en forma manual hasta que se logra la plasticidad adecuada. Adems de esto, la maquina est provista de unos ejes cuyas paletas se encargan de amasar, mezclar y homogeneizar la arcilla hmeda que en este proceso se convierte en pasta. Despus de que se alcanza la homogenizacin y amasado de la pasta, el material se transporta mediante una banda hacia el proceso de laminacin. 4.2.4 Laminado. En la etapa de amasado, la arcilla se aglutina debido a la humidificacin y mezclado, por esta razn se realiza la laminacin. Como su nombre lo indica, el material adquiere la forma de pequeas lminas cuya textura depende de la separacin que existe entre dos rodillos que giran en sentido contrario, a velocidades diferentes, de esta manera se aplastan y se eliminan los terrones que se forman en la etapa anterior. Cuando la pasta se adhiere a los cilindros laminadores, una paleta raspadora se encarga de retirar el material que se pega a la superficie de los rodillos. Las pequeas tiras que se obtienen en el laminado, son llevadas hacia extrusin mediante una banda transportadora. 4.2.5 Extrusin. El material que viene del laminado con una consistencia y plasticidad adecuadas, entra en la extrusora donde la presin de vaco se encarga de retirar el aire ocluido en dicho material. La hlice giratoria que se encuentra en el interior de la maquina, transporta la pasta y la obliga a pasar a travs de la boquilla. La boquilla es un molde de escasa abertura que ofrece una enorme resistencia al paso del material, sta define dos de las dimensiones del producto y est conformada por la pastilla que es el borde interior de la boquilla el cual se encuentra en contacto con la pasta y le da la textura adecuada a la superficie de la tableta recin extruda.

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En la figura 3, se muestra un modelo de la boquilla que se utiliza para la maquina extrusora. Figura 3. Boquilla Utilizada para la Extrusin de Tableta Vitrificada.

Fuente: Taller de Mantenimiento Ladrillera Casablanca.

El material extrudo que sale de la boquilla recibe el nombre de taco, este se lubrica con A.C.P.M. para evitar que se adhiera a las bandas transportadoras y hacer que se deslice fcilmente para su posterior manipulacin. Cuando se requiere produccin grafilada, o con grabados especiales en la superficie de la tableta, se adecuan dos rodillos a la salida de la extrusora que imprimen la forma deseada. En uno de los bordes del taco se graba el nombre de la empresa, mientras que en el otro borde se coloca la fecha de extrusin, la mquina utilizada y el nmero de la boquilla. El corte primario se realiza mediante un alambre de acero tensado que se mueve en sentido vertical, ya sea ascendente o descendente, dependiendo de un sensor de corte que divide el taco en rectngulos llamados toletes, de donde posteriormente se sacan las tabletas con las dimensiones deseadas. El tolete se transporta mediante una banda de rodillos hacia la cortadora mltiple donde un brazo mecnico lo obliga a pasar a travs de un juego de seis alambres colocados verticalmente, de esta manera se obtienen cinco tabletas de doble cara y dos extremos que reciben el nombre de retazos.

Platina Portapastillas Dado

Pastilla

Plancha

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Los sobrantes del corte o retazos se llevan hacia la extrusora mediante una banda transportadora ubicada encima de la cortadora mltiple. Los operarios recibidores se encargan de tomar el producto que sale de la cortadora mltiple y lo deslizan sobre la mesa de corte a travs de un juego de hojillas que perfilan los bordes de la tableta, a esta operacin se le denomina biselado. Al final de la mesa de corte se encuentran cuatro operarios que se encargan del entambado, esta operacin consiste en colocar el producto sobre la superficie de la zorra, previamente lubricada, para su posterior transporte hacia los patios cubiertos para dar lugar a la etapa de secado. En la operacin de entambado, el producto sobre la zorra se organiza en dos filas de cuatro columnas y cada columna tiene un nmero aproximado de ocho tabletas. Cuando la zorra est llena, se lleva hacia los patios de secado. 4.2.6 Secado. En el proceso de produccin de la tableta vitrificada, las piezas con formatos de 33x33 cm. y 30x30 cm., se someten a secado natural que se realiza bajo techo para evitar que las condiciones ambientales interfieran con el proceso de eliminacin de agua. Las tabletas que llegan en la zorra desde extrusin, se acomodan en el piso del lugar de secado armando columnas o matachos de 28 tabletas. Para organizar las piezas que conforman el matacho, se agrupa un nmero determinado de tabletas con cierta orientacin, el siguiente grupo se coloca girando en un ngulo de 90 con respecto del grupo anterior. Esto se hace de una forma repetitiva hasta completar el matacho. La tableta que se encuentra en la base del matacho se usa para proteger a las dems piezas de las deformaciones que puede ocasionar el suelo, a esta tableta se le llama piso. La primera tableta se utiliza para evitar las deformaciones por contacto directo con las fuertes corrientes de aire y para resguardar al resto de las piezas del polvo; esta tableta recibe el nombre de tapa. Cada mquina extrusora tiene asignado un nmero determinado de patios de secado, estos lugares donde se realiza dicha etapa se encuentran distribuidos en toda la planta.

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Cuando se termina de acomodar todo el material se da comienzo al secado cuya duracin est condicionada por las temporadas del ao, el tiempo de secado en temporada de verano est entre 15 y 20 das, mientras que para invierno se espera una duracin de la etapa entre 20 y 30 das. 4.2.7 Coccin. En la Ladrillera Casablanca, la coccin se lleva a cabo en hornos colmena de llama invertida. Para el desarrollo de esta etapa se cuenta con 22 hornos, de los cuales 21 se encuentran funcionando y uno se somete a mantenimiento; para evacuar los gases producidos durante dicha etapa, se tienen 13 chimeneas. En la etapa de coccin, se hace una operacin previa al cargue del material llamada alistamiento, esta actividad se realiza levantando una pared de bloques que divide el horno en dos cuartos para facilitar el cargue del producto, luego se organizan hileras de bloque en el suelo del horno, que conforman la superficie sobre la cual se colocan las tabletas. Simultneamente a la operacin de alistamiento del horno, se realiza la seleccin e inspeccin del producto con el fin de escoger solo el material apto para la coccin, esta seleccin se hace en los patios de secado y luego las tabletas en buen estado se transportan en zorras hacia el horno respectivo. Dentro del horno, las tabletas se distribuyen en dos cuartos formando hiladas y matachos. Cuando se termina de cargar todo el material en el horno, se ubican las muestras en sitios estratgicos con el fin de hacer un seguimiento del comportamiento de esta etapa. Una vez se ubican las muestras, se levanta una pared de bloques en las puertas del horno, dejando tres orificios o miras por donde se extraen las muestras para observar el estado del material que se cuece. La pared con que se cierran las puertas del horno se recubre con una capa de barro para evitar que se irradie calor hacia los alrededores, por ltimo se encienden las hornillas cuyo combustible es el carbn. En la cpula del horno existen 12 orificios, que reciben el nombre de brameras, por donde se evacua el vapor de agua producido al eliminar la humedad que no se retira en la etapa de secado. En el centro de la cpula se encuentra la bramera principal, por este orificio se alimenta la salmuera que proporciona el aspecto brillante a las tabletas.

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La etapa de coccin se compone de tres fases llamadas caldeo, coccin y fuego apurado. En la fase de Caldeo, que comienza a los 35C y termina a los 240C, ocurre un precalentamiento con el fin de preparar el material para una transicin desde la temperatura en que se encuentra hasta temperaturas ms altas, sin que se dae el producto. Las temperaturas se registran por medio de un pirmetro y los datos que se obtienen, se anotan en la curva estndar de coccin para verificar que las temperaturas se encuentran dentro de los rangos establecidos. En la fase de Coccin, comprendida entre los 240C y los 600C, ocurre una gran cantidad de reacciones como la oxidacin de los compuestos presentes en la materia prima, adems se da la transformacin del cuarzo a . Durante la fase de caldeo, las brameras permanecen abiertas para que se evacuen los vapores producidos por la eliminacin de humedad, pero en la fase de coccin, las brameras se cierran para evitar prdidas de calor. La tercera y ltima fase de la coccin es el Fuego Apurado, que va desde los 600C hasta la temperatura en la cual el horno alcanza su punto de quema. En esta fase continan las reacciones de transformacin de los compuestos de la arcilla. En el fuego apurado, el seguimiento de la operacin no se hace mediante la toma de temperaturas que registra el pirmetro, sino mediante la observacin de las muestras, ya que la apariencia de estas determina la culminacin del ciclo de coccin. Cuando se llega al punto de quema, se tapan las hornillas para luego introducir la salmuera, este procedimiento recibe el nombre de salado del horno y se realiza introduciendo la salmuera por la bramera principal. Esta solucin salina est compuesta por agua, sal y cido brico. Despus que se termina la operacin de salado se espera un tiempo de 60 horas para tumbar las puertas del horno y se inicia la operacin de enfriamiento. Los ventiladores se colocan 12 horas despus para agilizar la disminucin de la temperatura.

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Cuando el calor se disipa, comienza la operacin de descargue del horno donde las tabletas cocidas se colocan sobre las zorras para su transporte hacia la zona de clasificacin. 4.2.8 Clasificacin y empaque. En la Ladrillera Casablanca los productos se clasifican teniendo en cuenta los siguientes criterios: Tonos: rojo, mate, morena, pizarra y zuliana. Calidad: producto de primera, producto comercial y retal. Cuando se encuentran clasificadas segn los criterios anteriores, las tabletas se transportan hacia los mdulos donde se almacena hasta su empaque. Las tabletas se agrupan por metro cuadrado dependiendo del formato y teniendo en cuenta la referencia, luego se colocan sobre una mesa de madera grande para distribuir varios grupos a lo largo de la superficie de esta. Los grupos de tabletas se recubren con empaque termoplstico y con un soplete se calientan haciendo que el plstico se recoja y sujete las piezas de modo que el empaque quede sellado. El empaque que se utiliza depende del tipo de producto y de su destino final, de esta forma se tiene que para productos de segunda calidad se usa empaque plstico sencillo y para productos de primera calidad se usa plstico membreteado. 4.3 LA TABLETA VITRIFICADA 4.3.1 Definicin. La tableta vitrificada de la Ladrillera Casablanca es el resultado del proceso de transformacin de la arcilla, que incluye operaciones como la extrusin, el secado y la coccin a altas temperaturas logrando obtener productos de gran belleza, variedad de tamaos, tonos y diseos. La confiabilidad y calidad con las que se realizan cada una de las operaciones del proceso productivo confieren al producto una serie de caractersticas tales como:

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baja absorcin de agua, resistencia a la compresin, flexin, abrasin, rotura, agentes qumicos y solventes, dichas caractersticas prolongan su durabilidad y permiten su uso en diferentes ambientes. La tableta vitrificada es un producto de fcil instalacin y mantenimiento, diseado para lograr una excelente apariencia en pisos interiores y exteriores sometidos a trfico alto en instalaciones de tipo residencial, institucional, comercial e industrial. 4.3.2 Tabletas Vitrificadas Producidas por la Ladrillera Casablanca. Para la investigacin acerca de los defectos mayores se escogi la tableta vitrificada en sus diferentes formatos y referencias, debido a que este producto es el ms comercializado por la empresa y el que muestra mayor tendencia a presentar defectos. A continuacin en el cuadro 2 se muestra la variedad de tabletas vitrificadas producidas por la Ladrillera Casablanca. Cuadro 2. Variedad de Tabletas Producidas por la Ladrillera Casablanca. REFERENCIAS FORMATOS TONOS TABLETAS VITRIFICADAS

Lisa

20x20 25x25 30x30 33x33

Rojo Mate Morena Pizarra Zuliana

Mixta 25x25 33x33


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Continuacin cuadro 2. Variedad de Tabletas Producidas por la Ladrillera Casablanca. REFERENCIAS FORMATOS TONOS TABLETAS VITRIFICADAS

Rombo 25x25 30x30 33x33


Roca 33x33


Fuente: Departamento de Ventas Ladrillera Casablanca. 4.3.3 Caractersticas Tcnicas de las Tabletas Vitrificadas de la Ladrillera Casablanca. Los productos terminados deben cumplir con ciertas especificaciones tcnicas y estndares mnimos de calidad que garanticen la durabilidad y confiabilidad de la pieza. A continuacin en el cuadro 3, se muestran las caractersticas tcnicas que tienen mayor influencia en la tableta vitrificada producida por la Ladrillera Casablanca. Cuadro 3. Caractersticas Tcnicas de las Tabletas Vitrificadas de la Ladrillera Casablanca.

Resistencia a la

Color Absorcin

de agua (%)

Flexin (N)

Compresin (Kg/cm2)

Abrasin (g. a 1500

rpm)

Modulo de rotura (N/mm2)

Rojo 6.10 1029 370 0.03 24.5

Morena 2.80 1083.4 370 0.03 22.0

Mate 9.30 935.6 370 0.02 16.8 Fuente: Laboratorio de la Ladrillera Casablanca.

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5. ANLISIS PRELIMINAR A PARTIR DE LOS DATOS HISTRICOS DE LA LADRILLERA CASABLANCA

Durante las primeras visitas a la Ladrillera Casablanca se busc informacin que aportara un punto de referencia para el desarrollo del estudio de los defectos mayores, en este proceso de bsqueda se encontraron archivos relacionados con el material descargado de los hornos diariamente. Esta informacin obtenida mediante cuadros llamados formatos de descargue, contena datos sobre el producto de primera calidad, producto de segunda o comercial, retal suelto, rotura y total producido. Sin embargo, estos cuadros hacan parte de un proceso cuantitativo ms no cualitativo, de modo que no haba detalle suficiente acerca de los defectos. De esta manera, se realiz un anlisis preliminar con el objetivo de conocer por fuentes primarias la informacin relacionada con el tema de los defectos sin diferenciar la gravedad de estos. Esta era una forma de comenzar a abordar el tema basndose en los antecedentes de la empresa y los registros que tenan acerca de sus problemas. Se decidi organizar y analizar la informacin de los descargues de los hornos en coccin desde julio del 2004 hasta junio del 2005, por esta razn se modific el formato utilizado como registro en la Ladrillera Casablanca facilitando la seleccin de informacin para el estudio, este se muestra en el anexo A. En el cuadro modificado, el producto de primera calidad se clasifica teniendo en cuenta los tonos del material, dependiendo si la tableta es roja, mate, morena o pizarra. El producto comercial es lo que comnmente se conoce como de segunda calidad, este se divide en fisurado, zuliana (manchado), zuliana Ccuta (manchado por sal), especial (destonificado) y retal suelto. Siendo este ltimo el material que se ve perjudicado por diferentes tipos de defectos. Con la informacin obtenida a partir de los registros de descargue de los hornos se hace la grafica de la figura 4, que muestra los porcentajes mensuales de

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producto comercial de la empresa con el fin de saber qu tanto porcentaje de la produccin disminuye su calidad por causa de los defectos. Figura 4. Porcentajes Mensuales de Material Comercial en la Ladrillera Casablanca.

% MATERIAL COMERCIAL POR MESES

0,00010,00020,00030,00040,00050,000

Jul-0

4

Ago-0

4

Sep-0

4

Oct-0

4

Nov-0

4

Dic-04

Ene-0

5

Feb-0

5

Mar-0

5

Abr-0

5

May-0

5

Jun-0

5

MESES

% M

ATE

RIA

LCO

ME

RCIA

L

Adicionalmente, para conocer qu defectos inciden ms en el producto comercial, en la figura 5 se especifican los inconvenientes o alteraciones que afectan a ese tipo de material. Figura 5. Detalle del Material Comercial Mes a Mes.

DETALLE DEL MATERIAL COMERCIAL MES A MES

0

1020

30

40

50

60

Jul-0

4

Ago-0

4

Sep-0

4Oc

t-04

Nov-0

4

Dic-04

Ene-0

5

Feb-0

5

Mar-0

5

Abr-0

5

May-0

5

Jun-0

5

MESES

% D

EFEC

TOS FISURA

ZULIANA

ZULIANA CUCUTA

ESPECIAL

RETAL SUELTO

Asimismo, se decidi hacer un estudio mes a mes por cada detalle de producto comercial para todas las variedades de tableta vitrificada, de esta manera se

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puede conocer el comportamiento mensual de un defecto en cada una de las referencias de tableta vitrificada facilitando asociar posibles variables con la aparicin de estos. Por otra parte, se clasific la totalidad de la produccin teniendo en cuenta la calidad del producto terminado con el objetivo de conocer las proporciones de material de primera, comercial y la rotura que se obtienen cada mes. Los resultados obtenidos a partir del anlisis de los datos histricos se encuentran en las grficas de los anexos B, C, D, E, F, G Y H.

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6. DESARROLLO DE LA METODOLOGA

6.1 ESTUDIO EXPLORATORIO DE LAS VARIABLES QUE SE PRESENTAN EN EL PROCESO PRODUCTIVO DE LA TABLETA VITRIFICADA EN LA LADRILLERA CASABLANCA. La descripcin de las variables que se presentan en cada una de las etapas del proceso de produccin de la tableta vitrificada, es el resultado de una observacin minuciosa realizada en la Ladrillera Casablanca, cuyo objeto es la creacin de los instrumentos de recoleccin de la informacin que permitan la identificacin de las posibles causas que influyen en la aparicin de un defecto y faciliten su solucin. En un proceso de produccin existe la influencia de muchas variables y factores, algunos de estos controlables y otros, producto de condiciones ambientales o exteriores que no pueden ser manejadas o simplemente, no se puede predecir su comportamiento. Cuando la produccin est en marcha no se dispone de mucho tiempo para observar y analizar ciertos factores que al coincidir pueden ser causa de la aparicin de un defecto de fabricacin. Dicha aparicin puede estar asociada a una causa puntual o a una coincidencia de factores, as como tambin el defecto puede presentarse en la etapa en que se origina o posteriormente. Cuando aparece un defecto, el personal encargado plantea las posibles soluciones basndose en el conocimiento adquirido mediante la experiencia y la prctica en la correccin de este tipo de problemas. Muchas veces no se logra eliminar la imperfeccin ya que no se tienen en cuenta las causas que rodean su aparicin, en lugar de esto, se realizan modificaciones en ciertas variables del proceso hasta llegar a un arreglo sin saber cul de estos cambios fue el que aport la solucin. En la empresa no se manejan registros acerca de las caractersticas de las alteraciones, las variables involucradas en la aparicin de estas y las acciones ejecutadas para eliminarlas.

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La informacin que se pierde en el momento de la ocurrencia del defecto puede ser valiosa para solucionar inconvenientes en un futuro, por lo que se hace necesario crear una serie de formatos que sirvan para recolectar todos los detalles, incluso los que aparentan ser de poca importancia para el personal encargado de la produccin. Para comenzar a observar, no solo se debe analizar el producto defectuoso sino el proceso de fabricacin, es decir, hacer un seguimiento ordenado desde que comienza la transformacin de la arcilla hasta la obtencin de la tableta vitrificada. A partir de la observacin se llega al diseo de formatos que ayudan a recopilarla informacin til en cada etapa del proceso productivo como las variables observadas, el tipo; es decir, si es o no controlable y su calificacin, adems de los defectos que se originan y un espacio para incluir otras variables y defectos que no se hallen descritos en el cuadro. En las etapas que conforman el proceso de fabricacin de la tableta vitrificada, hay una serie de operaciones consideradas como puntos crticos debido a que en ellas intervienen factores que deben ser minuciosamente analizados y que son causa de aparicin de defectos. Las caractersticas de la materia prima son uno de los factores ms importantes de un proceso productivo, porque de ellas dependen ciertas propiedades que pueden incidir en etapas posteriores. Es decir, la materia prima encierra varios puntos crticos que deben ser controlados para evitar la aparicin de un defecto o que pueden ser estudiados de una forma detallada para descartarlos como posibles causas del mismo. La composicin qumica de la materia prima vara dependiendo del lugar de extraccin y sus componentes principales pueden fluctuar dentro de ciertos rangos permitidos para el proceso de produccin, cuando estos niveles se encuentran fuera de los lmites de especificacin pueden incidir en la calidad del producto. La presencia de algunos materiales como el hierro o la materia orgnica puede representar un riesgo dependiendo de la cantidad en que se hallen dentro de la materia prima, por lo que se puede considerar que estos excesos ya forman parte de las impurezas que se encuentran dentro de las mismas.

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Algunas impurezas como los carbonatos y los grnulos de compuestos de hierro no suelen ser perjudiciales a menos que haya una coincidencia con otro factor importante como el tamao de partcula. Cuando estos compuestos presentan tamaos de partcula grandes, la descomposicin que tiene lugar en la operacin de coccin no se completa generando alteraciones que inciden directamente en la apariencia del producto. Existe otro tipo de impurezas como partculas de hierro metlico, trozos de madera, restos vegetales, etc. que no hacen parte de la composicin qumica de la arcilla que se utiliza como materia prima para la fabricacin de tabletas vitrificadas, pero se incorporan al proceso durante la manipulacin y transporte desde su ex

Estudio de Los Defectos

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