Calculadora de colado de barbotina: tiempo en el molde según el grosor de pared

Cómo funciona

La pared crece con √tiempo: L = k √t, así que k = L_prueba ÷ √t_prueba y t = (L_objetivo ÷ k)² · volumen de pared = superficie interior × grosor · pasta seca de la barbotina (g/mL) = (densidad − 1) × 2.6 ÷ 1.6 (Brongniart, densidad de la arcilla 2.6) · fracción de sólidos de la pieza según su humedad m: φ = (1/2.6) ÷ (1/2.6 + m/(1 − m)) · barbotina usada = pasta seca de la pared ÷ pasta seca por mL · agua al yeso = barbotina usada − peso de la pieza · medida cocida = medida en crudo × (1 − contracción) · colados por molde al día = mín(colados antes de secar, minutos de trabajo ÷ (tiempo de colado + manejo))

En el colado, el yeso le quita agua a la barbotina y sobre la cara del molde se forma una capa de arcilla. Como el agua tiene que atravesar la capa ya formada, la pared crece con la raíz cuadrada del tiempo: duplicar el grosor lleva cuatro veces más tiempo. Esta ley parabólica es la regla tradicional del colado, aunque las barbotinas muy defloculadas o los moldes muy porosos pueden apartarse de ella. Un colado de prueba cronometrado calibra juntos tu barbotina y tu molde; con él, la calculadora da el tiempo para cualquier grosor y una tabla de tiempos para otras paredes. Para el material hace un balance de masa. La relación de Brongniart da la pasta seca en cada mililitro de barbotina a partir de su densidad, suponiendo una densidad de la pasta de 2.6. La pared colada es más densa que la barbotina: al desmoldar solo una quinta parte de su peso es agua (lo puedes ajustar en Más opciones), así que la pieza gasta más barbotina que su propio volumen y la diferencia de agua se va al yeso. Esa agua es la que termina saturando el molde, por eso la calculadora la muestra por colado y por día como parte del peso del yeso. El tamaño cocido sale de la contracción total, y la producción es lo menor entre los colados que aguanta un molde antes de secarse y los que caben en la jornada. Los valores predeterminados de tiempo de manejo, colados antes de secar y vida del molde son cifras típicas de taller; reemplázalos con los tuyos.

Ejemplo resuelto

Con los valores predeterminados: un colado de prueba da 4 mm en 8 minutos, así que k = 4 ÷ √8 = 1.414 mm/√min y una pared de 5 mm necesita (5 ÷ 1.414)² = 12.5 minutos; con 12% de contracción queda en 4.40 mm tras la cocción. Se vierten 0.45 L × 1.15 = 0.52 L. La pared mide 400 cm² × 0.5 cm = 200 cm³; con 20% de humedad contiene 315 g de pasta seca y 79 g de agua (394 g). Una barbotina de densidad 1.78 tiene (1.78 − 1) × 2.6 ÷ 1.6 = 1.268 g de pasta seca por mL, así que la pieza usa 315 ÷ 1.268 = 249 mL de barbotina (443 g), unos $0.40 a $1.60/L, y 0.27 L vuelven a la cubeta. El yeso absorbe 443 − 394 = 49 g de agua por colado. Con 45 minutos de manejo el ciclo es de 57.5 minutos: cabrían 10 colados en una jornada de 10 horas, pero cada molde aguanta 5 antes de secarse, así que salen 15 colados al día con 3 moldes y, a 90 colados por molde, el juego rinde unas 270 piezas en 18 días de colado.

Fuentes: Differentiated slip casting (Ceramics 2025, 8(1), 6): wall thickness traditionally proportional to the square root of casting time · Slip casting: typical slip SG about 1.8, cast times and worked batches (Digitalfire) · Slipcasting: slip densities 1.80–1.85 g/cm³ for vitreous china, cast times (Wikipedia)

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