Effect of preparation variables of plaster molds for slip casting of sanitary ware

A full factorial design was used to evaluate the effect of various preparation conditions for making plaster molds for slip casting of sanitary ware. We investigated the relationships between the processing conditions, microstructure, and final properties of the plaster molds. The results showed that the rheological behavior, and hence, the time during which the plaster suspension is pourable for making the plaster molds (before an important increase in viscosity due to the precipitation of gypsum crystals) were dependent on the preparation conditions. Variations in the chemical composition, pore size distribution, and microstructure explained the statistically significant effect of preparation variables (including the mixing time, water temperature, and water quality). Preparation conditions that promoted high initial viscosity of the plaster suspension (accelerative effect of the setting time) developed less porous structure in the mold that principally increased the compressive strength (16%, deionized water instead of tap water) and the casting rate (9%, water at 25 °C instead of 38 °C). According to the results are proposed optimum conditions to make the molds while avoiding unnecessary energy use. Resumen: Mediante un diseño factorial completo se evaluaron diferentes condiciones de preparación de moldes de yeso para colado tradicional de muebles sanitarios. Se investigó la relación entre procesamiento, microestructura y propiedades del molde. Los resultados mostraron que el comportamiento reológico y por lo tanto el tiempo durante el cual la suspensión de yeso se puede verter para conformar los moldes (antes de un incremento importante de viscosidad debido a la formación de cristales de yeso) fueron dependientes de las condiciones de preparación. Variaciones en composición química, distribución de tamaño de poro y microestructura explicaron el efecto estadísticamente significativo de las variables de preparación (que incluyeron tiempo de agitación, temperatura del agua y calidad del agua). Variables de preparación que promovieron viscosidades iniciales altas de la suspensión de yeso (efecto acelerante de fraguado) desarrollaron moldes menos porosos, con lo cual principalmente se incrementaron la resistencia a la compresión (16% con agua desionizada en lugar de proceso) y la formación de espesor (9% con agua a 25 °C en lugar de agua a 38 °C). De acuerdo a los resultados, se proponen las mejores condiciones de preparación, tomando en cuenta además evitar el uso innecesario de energía. Keywords: Rheological behavior, Plaster suspension, Slip casting, Sanitary ware, Palabras clave: Comportamiento reológico, Suspensión de yeso, Colado tradicional, Muebles sanitario