Universidad Católica Andrés Bello.

Facultad de Ingeniería.

Escuela de Ingeniería Industrial.

Tecnología de los Materiales y Manufactura.

Profesora: Mónica Niño.

PRODUCCIÓN DE UNA JARRA DE CERVEZA ALEMANA

Integrante:

Zavarce, María Fernanda

Caracas,8 de Julio de 2013.

INTRODUCCIÓN

Las jarras de cerveza alemanas se produjeron por primera vez para luchar contra la

peste bubónica acatando las regulaciones de salud medievales destinadas a detener la

propagación de la plaga. Había una serie de leyes estrictas impuestas a los ciudadanos a

seguir un saneamiento adecuado a la hora de cocinar, beber y comer. Este tipo de jarra para

cerveza posee una tapa que puede ser abierta o cerrada con la ayuda del dedo pulgar la cual

impide que algún insecto se meta en la bebida.

Stein es una abreviatura del alemán Steingut que quiere decir gres, el material

resistente común para la fabricación de jarras de cerveza. Este material es muy fácil de

moldear por lo cual permite que se realicen figuras con motivos decorativos en relieve en

la superficie de la jarra.

Para la fabricación de la tapa se utiliza el peltre, una aleación de

estaño, cobre, antimonio y plomo, posee un punto de fusión bajo y es un material muy

maleable y brillante parecido a la plata pero es mucho más económico. Esta tapa también

posee adornos temáticos que son obtenidos mediante un proceso de fundición haciendo uso

de moldes de latón.

Las características de este producto son la base para la selección de los materiales

que lo conforman y a su vez la elección y aplicación de varios procesos de producción

como lo son la fundición, el mecanizado, la soldadura, entre otros, y del uso de

herramientas y maquinarias como tornos y pinzas que en conjunto permiten una fabricación

eficiente que se sujeta a las propiedades de los materiales empleados.

CONCEPTOS BÁSICOS

Gres: es el término genérico que se designa a una pasta cerámica, formada

por arcillas naturales, o mucho más común por una combinación de arcillas plásticas

refractarias, materiales desgrasante añadidos, como sílice y siendo el fundente usado más

común el feldespato. Sus principales características son su dureza y ser casi impermeable

una vez cocido a su temperatura de sinterización vítrea. El rango de cocción oscila desde

los 1200°C a los 1300°C, dependiendo de su composición química.

Con el gres se pueden fabricar una cierta variedad de productos como sanitarios,

tuberías de saneamiento, vajillas, alfarería entre otros.

Yeso: es un material blanco extraído de la piedra de yeso o aljez. Generalmente

blanca, la piedra de aljez puede tener impurezas que la pueden hacer rosada, castaña o gris.

El yeso se obtiene de la piedra mediante deshidratación y puede ser alterado desde fábrica

para darle características que puedan mejorar su efectividad. Así, se puede obtener un

material resistente, con buena adherencia, retención de agua y densidad.

El yeso es denominado sulfato de calcio deshidratado y es ampliamente utilizado en

numerosas actividades humanas, posee numerosas propiedades que lo hacen un grandioso

material de construcción. Su estructura porosa otorga propiedades bioclimáticas, de

aislamiento y regulación higrométrica y su plasticidad y maleabilidad lo hacen excelente

para artículos decorativos. 

Peltre: es una aleación compuesta por estaño, cobre, antimonio y plomo. Es

maleable, blando y de color blanco con alguna similitud a la plata, poco reactivo y funde a

320 ºC por lo que su utilización para adornos es muy común. Duradero y maleable, con el

tiempo adquiere una interesante pátina y puede ser forjado de cualquier forma.

Latón: es una aleación de cobre y zinc. Las proporciones de cobre y zinc pueden

variar para crear una variedad de latones con propiedades diversas. En los latones

industriales el porcentaje de Zn se mantiene siempre inferior al 20%. Su composición

influye en las características mecánicas, la fusibilidad y la capacidad de conformación por

fundición, forja, troquelado y mecanizado. En frío, los lingotes obtenidos pueden

transformarse en láminas de diferentes espesores, varillas o cortarse en tiras susceptibles de

estirarse para fabricar alambres. Su densidad también depende de su composición. En

general, la densidad del latón ronda entre 8,4 g/cm³ y 8,7 g/cm³.

Torno de alfarero: es un aparato mecánico, a tracción humana o eléctrica,

consistente en una superficie redonda y plana que gira sobre un eje central, entre 30 y 120

revoluciones por minuto, sobre la que el alfarero modela o tornea, es decir, levanta la pieza,

a partir de una pella de arcilla o pasta cerámica. También se usa para decorar con motivos

lineales a la pieza, es decir como decoración y para aligerar y eliminar el sobrante en el

grosor de la pieza, vaciar, o retornear.

Vidriado: en cerámica, se llama vidriado al proceso y técnica alfareros consistentes

en aplicar a las piezas de barro, tras su primera cocción, una película o barniz que, tras

fundirse en un horno, toma una apariencia cristalina. Es por tanto un recubrimiento liso e

impermeable conseguido en una segunda cocción que deberá alcanzar de ochocientos a mil

grados centígrados.

En términos generales de arte, vidriado es el baño vítreo por diferentes

procedimientos tras su aplicación mediante cocción. Se hace especial referencia a dos tipos

clásicos de barniz: el estannífero y el plumbífero.

Fundición: proceso de fabricación de piezas, comúnmente metálicas pero también

de plástico, consistente en fundir un material e introducirlo en una cavidad, llamada molde,

donde se solidifica.

El proceso más común es la fundición en arena, por ser ésta un

material refractario muy abundante en la naturaleza y que, mezclada con arcilla, adquiere

cohesión y moldeabilidad sin perder la permeabilidad que posibilita evacuar los gases del

molde al tiempo que se vierte el metal fundido.

Fundición hueca: es un sistema de producción de piezas metálicas huecas sin

corazones fijos. Consiste en vaciar metal fundido en un molde que es volteado cuando se

empieza a solidificar el metal. El metal que no se ha solidificado sale del molde para ser

utilizado en otra pieza y el metal solidificado forma las paredes de la pieza.

Soldadura: es un proceso de fabricación en donde se realiza la unión de dos

materiales, (generalmente metales o termoplásticos), usualmente logrado a través de la

coalescencia, en la cual las piezas son soldadas fundiendo ambas y pudiendo agregar un

material de relleno fundido (metal o plástico), para conseguir un baño de material fundido

que al enfriarse se convierte en una unión fija.

Soldadura a gas: fue uno de los primeros procesos de soldadura de fusión

desarrollados que demostraron ser aplicables a una extensa variedad de materiales y

aleaciones. Durante muchos años fue el método más útil para soldar metales no ferrosos.

Sigue siendo un proceso versátil e importante pero su uso se ha restringido ampliamente a

soldadura de chapa metálica, cobre y aluminio. El equipo de soldadura a gas puede

emplearse también para la soldadura fuerte, blanda y corte de acero.

Tanto el oxígeno como el gas combustible son alimentados desde cilindros, o algún

suministro principal, a través de reductores de presión y a lo largo de una tubería de goma

hacia un soplete. En este, el flujo de los dos gases es regulado por medio de válvulas de

control, pasa a una cámara de mezcla y de ahí a una boquilla. El caudal máximo de flujo de

gas es controlado por el orificio de la boquilla. Se inicia la combustión de dicha mezcla por

medio de un mecanismo de ignición (como un encendedor por fricción) y la llama

resultante funde un material de aporte (generalmente acero o aleaciones

de zinc, estaño, cobre o bronce) el cual permite un enlace de aleación con la superficie a

soldar y es suministrado por el operador del soplete.

PROCESO DE FABRICACIÓN

Jarra de cerámica

Para la fabricación de la copa de cerámica se corta una barra de arcilla de gres y se

introduce en un molde de yeso, el cual contiene todos los detalles artísticos que se desean

en la superficie de la jarra. Generalmente estos detalles son figuras que hacen referencia a

la cultura alemana.

Una vez se ha introducido la arcilla una máquina giratoria coloca un corazón

alargado que empuja la arcilla hacia el molde de yeso copiando todos los detalles de éste,

mientras el molde con la arcilla va girando un alfarero elimina los sobrantes de arcilla que

salen del molde. Luego el molde pasa a un secador durante veinte minutos, pasado el

tiempo de secado se retira el molde de yeso y se saca la jarra de arcilla.

El aza de la jarra también se realiza con arcilla en un molde de yeso, pero en este

caso se utiliza arcilla líquida, luego de ser vertida en el molde se deja secar y finalmente se

retira del molde.

La jarra y el aza son llevadas a un torno de alfarero para ser retocada. El alfarero

quita la arcilla sobrante de los bodes del molde y realza los detalles de las figuras que se

encuentran en toda la superficie. Finalmente humedece los bordes del aza con agua y los

coloca en la jarra aplicando un poco de presión y retoca los bordes del aza que ahora forma

parte de la jarra.

La jarra con su aza es cubierta en su totalidad por una base de pintura especial para

cerámica y se deja secar, posteriormente se esparce por toda la superficie interna y externa

un barniz a base de sodio y silicio para dar un acabado vidrioso que impermeabilizará y

endurecerá la cerámica, a continuación la jarra es llevada a un horno a 1130°C durante 12

horas.

Al finalizar el proceso de cocción se retira la jarra del horno y se deja enfriar por 12

horas más y finalmente se pintan los detalles con pinturas de colores para cerámicas.

Tapa de peltre

Para la elaboración de la tapa de peltre se realiza una fundición hueca en un molde

de latón.

Se funde peltre en un crisol hasta su correspondiente temperatura de fusión que va a

depender de las composiciones de la aleación (aproximadamente 320°C), una vez el peltre

se encuentre en estado líquido se vierte en un molde de latón. Durante el colado del peltre

la superficie del molde de latón esta a una temperatura inferior al peltre lo que permite que

éste se enfrié primeramente alrededor de dicha superficie copiando los detalles presentes en

molde, cuando el espesor de la pared que se ha solidificado es el deseado se retira el

sobrante de peltre liquido del molde.

Se deja enfriar y se retira el molde.

La elaboración de la bisagra y el tirador, este último es la pieza que será empujada

por el pulgar para permitir que se levante la tapa, también se realizan mediante fundición

con un molde de latón, pero en este caso no se hace uso de una fundición hueca ya que las

piezas son sólidas.

Luego del colado en el molde, se espera que las piezas se enfríen para quitar el

molde y con una pinza especial se retira el sobrante de los canales de alimentación.

Mediante un torno se realiza el acabado del borde inferior de la tapa que será

acoplada a la jarra, las piezas finalmente son limadas y pulidas.

Con un soplete el tirador se suelda a la tapa y se une la bisagra con el tirador

mediante un tornillo.

Ensamblaje

Se coloca la tapa en la jarra y haciendo uso de un molde de montaje se vierte peltre

fundido, esta fundición une el aza de la jarra con la bisagra formando un anillo.

Una vez que se ha solidificado el peltre se retira el molde y con una pinza se quita

el sobrante. Finalmente se lija y pule la unión.

CONCLUSIONES

La realización de cualquier producto requiere de una selección de materiales que se

deriva de una serie aspectos donde se destacan las aplicaciones, características y costo del

dicho producto. Para la realización de la jarra de cerveza se emplea arcilla gres dado a su

dureza y facilidad de moldeo, este material ha sido empleado para fabricación de

recipientes desde la antigüedad por su permeabilidad y fácil acceso. El peltre es un metal

maleable y económico que es muy utilizado en fundiciones dado a su bajo punto de fusión.

En el proceso de producción se emplean una serie de técnicas y maquinarias que se

seleccionan según las características de los materiales empleados en la fabricación del

producto, la fundición es el proceso que más se destaca en la elaboración de la jarra, pues

es utilizada en la fabricación de la tapa, la bisagra, el tirador y finalmente en la unión de la

jarra y la tapa. La utilización de tornos tanto de orfebrería como de mecanizado se hacen

presentes en el proceso así como también herramientas y utensilios tales como pinzas,

cucharas para fundiciones, moldes de yeso, moldes de latón, soplete, etc.

La cocción de la cerámica provoca una modificación fundamental en sus

propiedades, dando lugar a un material duro de consistencia pétrea e inalterabilidad de

forma, elevándose su dureza y resistencia mecánica, resistente al agua y a los productos

químicos y de esta manera servir de recipiente para la cerveza, por otra parte el

recubrimiento de silicio y sodio brinda un acabado vidrioso y ayuda al endurecimiento de la

cerámica.

Nuestro planeta está lleno de materiales puestos en las manos del hombre cuya

óptima utilización requiere de conocimientos y experiencia.

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ANEXOS

Fabricación de la Jarra

Coloreado

Fabricación de la tapa

Ensamblaje

Acabado y pulido

Jarras Alemanas