Los granulados cerámicos frágiles, por ejemplo los gránulos de prensado secados por pulverización de óxido de aluminio, óxido de circonio, carburo de silicio, ferritas u otras cerámicas técnicas, a menudo deben mezclarse posteriormente con aglutinantes, lubricantes, pigmentos, aditivos o dopantes. En este proceso existe un conflicto de objetivos: los aditivos deben distribuirse de manera homogénea en todo el lote, mientras que los granos de granulado deben conservar en lo posible su tamaño, forma, porosidad y fluidez, importantes para el conformado.

La integridad de las partículas es esencial para los procesos de prensado posteriores. Los granulados secados por pulverización se emplean porque su forma, generalmente casi esférica, y su distribución de tamaño de grano definida favorecen la fluidez y el llenado reproducible de los moldes de prensado. Las alteraciones de la distribución del tamaño de grano, en particular un aumento de la fracción fina por desgaste o rotura, pueden modificar la densidad aparente, el comportamiento de flujo, el llenado del molde y el comportamiento de compactación. El tamaño del granulado y su distribución influyen, a su vez, en la densidad en verde, los gradientes de densidad y el comportamiento durante el sinterizado.

Para estas tareas, los sistemas de mezclado con baja solicitación mecánica son en principio ventajosos. Pueden ser adecuados los mezcladores de contenedores, de volteo, en V o de doble cono, cuando los componentes presentan propiedades de partícula similares y se dispone de tiempo suficiente para una mezcla de carácter difusivo. Estos sistemas trabajan sobre todo mediante rodadura, recirculación y división repetida de las capas de producto. Evitan las herramientas de giro rápido en la cámara de producto, pero ofrecen solo posibilidades limitadas para distribuir cantidades de dosificación muy pequeñas o para incorporar líquidos pegajosos.

Los mezcladores verticales de husillo cónico pueden ser una alternativa cuando se requiere una recirculación convectiva cuidadosa. Un husillo que recorre la pared eleva el producto, que después cae de nuevo por gravedad. Con una velocidad de giro y una geometría de herramienta adecuadas, la solicitación resultante puede mantenerse baja. También los mezcladores de paletas de doble eje de marcha lenta pueden ser adecuados para lotes de mayor tamaño, si su intensidad de mezclado se adapta a la resistencia a la rotura del granulado. En general: un sistema de mezclado no debe evaluarse solo por su tipo constructivo. La velocidad de giro, el grado de llenado, la geometría de la herramienta, la duración del mezclado, las condiciones de incorporación y la descarga influyen de forma esencial en la solicitación real de las partículas.

Los sistemas de alta intensidad con herramientas de trituración de giro rápido, rotores de corte o zonas de cizalla e impacto pronunciadas no suelen ser la primera opción para gránulos de prensado frágiles ya terminados. Pueden resultar razonables cuando es necesario disolver aglomerados de forma específica o incorporar líquidos. Sin embargo, en la mezcla final propiamente dicha de granulados frágiles, una intensidad de mezclado elevada aumenta el riesgo de desgaste y rotura del grano. Que un mezclador de rejas de arado u otro sistema de mezclado intensivo sea, aun así, utilizable, depende de la resistencia del granulado, el tiempo de mezclado necesario y la variación admisible de la fracción fina.

Los parámetros de proceso deben ajustarse de modo que se alcance la homogeneidad deseada con una solicitación mecánica mínima. Unas velocidades de giro bajas y un movimiento de producto controlado limitan la energía de impacto y de fricción. En los mezcladores de recipiente giratorio, el número de Froude puede servir como orientación para el estado de movimiento. Un funcionamiento rodante o de cascada suave suele ser más cuidadoso que un funcionamiento de proyección o centrífugo. Sin embargo, no puede indicarse un número de Froude objetivo de validez general, ya que la geometría del recipiente, el grado de llenado, las propiedades del granulado y los elementos internos influyen fuertemente en el comportamiento de movimiento.

El grado de llenado debe adecuarse al mezclador correspondiente. Un grado de llenado demasiado bajo puede provocar alturas de caída grandes y una velocidad de partícula elevada. Un grado de llenado demasiado alto reduce la recirculación efectiva y puede dar lugar a tiempos de mezclado más largos. Por ello, en lugar de un rango de grado de llenado de validez general, debería utilizarse como punto de partida el rango de trabajo previsto por el fabricante y optimizarlo después con granulado original.

El tiempo de mezclado debe limitarse a la necesidad real de homogeneidad. Una vez alcanzada la calidad de mezcla requerida, un tiempo de tratamiento adicional suele provocar solo más desgaste. Esta denominada sobremezcla se determina mediante ensayos: en distintos momentos se toman muestras representativas y se evalúan tanto la distribución de un componente indicador como la distribución del tamaño de grano. Para la calidad de mezcla puede emplearse el coeficiente de variación de un componente trazador o activo adecuado. Sin embargo, un valor límite genérico, como un coeficiente de variación inferior al 5 por ciento, no es adecuado para todas las formulaciones cerámicas. El valor admisible depende de la cantidad de dosificación, el muestreo, el método analítico y los requisitos de calidad del producto final.

La integridad de las partículas se evalúa antes y después del proceso de mezclado a partir de la distribución del tamaño de grano. En los gránulos de prensado, el análisis granulométrico por tamizado o los métodos de imagen suelen ser especialmente informativos; la difracción láser puede emplearse de forma complementaria, siempre que el método de medición no destruya ya los granos de granulado durante la preparación de la muestra. Como mínimo deben registrarse la fracción fina, el sobretamaño, d10, d50, d90 y la amplitud de la distribución. Además pueden evaluarse la densidad aparente, la densidad tras compactación por golpeo, el índice de Hausner, el tiempo de flujo y, en su caso, la resistencia a la rotura de gránulos individuales. Un aumento de la fracción fina, cambios en el índice de Hausner o una variación en el tiempo de flujo pueden ser indicios de atrición o de alteraciones estructurales.

Además del propio mezclador, toda la periferia influye en el desgaste del granulado. Son críticos los puntos de incorporación, los tornillos transportadores, los tramos de transporte neumático, las válvulas rotativas, las transferencias, los órganos de descarga y las alturas de caída. El granulado debería incorporarse al mezclador de la forma más uniforme posible y con una altura de caída reducida, así como descargarse de forma cuidadosa después del mezclado. Las placas deflectoras pueden reducir la energía de caída, pero también pueden provocar fricción adicional o incrustaciones. Por ello, la ejecución debe elegirse en función del producto. A menudo, las rampas de guiado suave, los conductos de transferencia coordinados y los tramos de caída libre cortos son más favorables que las caídas de producto incontroladas.

Con cantidades de adición muy pequeñas puede resultar razonable una premezcla. En primer lugar, el aditivo se mezcla con una pequeña fracción parcial del material portador; esta premezcla se combina después con el lote principal. De este modo puede reducirse el tiempo de mezclado necesario para todo el lote sensible. Que el procedimiento sea adecuado depende de si la fracción portadora presenta la misma estructura de partícula y de si la propia premezcla puede prepararse sin un desgaste relevante.

La formulación también influye en la robustez de los granulados. El contenido de aglutinante, la humedad residual, las condiciones de granulación y el perfil de secado determinan la resistencia y la deformabilidad de los granos. Un aumento de la resistencia del granulado puede reducir el desgaste, pero no debe perjudicar el comportamiento de prensado y de sinterizado. Los granulados secados por pulverización suelen formularse deliberadamente de modo que, por un lado, fluyan bien y puedan transportarse y, por otro, se rompan o se deformen de forma controlada durante el prensado. Por ello, la resistencia óptima debe diseñarse para todo el recorrido del proceso: acondicionamiento, mezclado, transporte, llenado del molde y compactación.