arena de moldeo

IMPLEMENTACION DE METODOS DE CONTROL DE CALIDAD EN LAS
ARENAS DE MOLDEO PARA LA FABRICACION DE PIEZAS EN INFUSAN
Ltda.


UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE INGENIERÍAS FISICOQUIMICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA METALÚRGICA Y CIENCIA DE MATERIALES
BUCARAMANGA
2004

2

IMPLEMENTACION DE METODOS DE CONTROL DE CALIDAD EN LAS
ARENAS DE MOLDEO PARA LA FABRICACION DE PIEZAS ENINFUSAN
Ltda.

CONTENIDO
Pág.

INTRODUCCIÓN

1

OBJETIVOS

2

1. MARCO TEORICO

3

1.1.

3

LA ARENA DE MOLDEO EN VERDE

1.1.1. Componentes Básicos

3

1.1.2. Características

4

1.1.2.1.

Refractariedad

4

1.1.2.2.

Resistencia

5

1.1.2.3.

Moldeabilidad

5

1.1.2.4.

Permeabilidad

5

1.1.2.5.

Resistencia a la erosión

5

1.1.2.6.Colapsabilidad

5

1.2.

ARENA SÍLICE PARA LA FUNDICIÓN

6

1.3.

GRANOS DE ARENA

7

1.3.1. Tamaño promedio de grano

8

1.3.2. Distribución del tamaño de grano

8

1.3.2.1.

Recomendaciones sobre parámetros

para distribución granulométrica

9

1.3.3. Contenido de arcilla

10

1.3.4. Contenido de finos

10

5

1.3.5. Formas del grano

11

1.4.

11AGUA

1.4.1. Cantidad de agua requerida

12

1.4.2. Uso inapropiado del agua

13

1.5.

13

BENTONITA

1.5.1. Bentonita Sódica

14

1.6.

15

CARBÓN

1.6.1. Uso en la fundición

16

1.6.1.1.

17

Efecto producido en las arenas de moldeo

1.7 . EL SISTEMA DE LLENADO DE LOS
MOLDES DE ARENA

17

2. CARACTERIZACIÓN DE LAS MATERIAS PRIMAS

20

2.1.

20ARENA BASE

2.1.1. Determinación de humedad

20

2.1.2. Determinación de arcilla A.F.S

21

2.1.3. Determinación de la distribución granulométrica
por vía seca.

21

2.1.4. Índice de Fineza

22

2.2.

22

MEZCLA DE ARENA USADA POR INFUSAN LTDA.

2.2.1. Realización de nuevas mezclas

23

2.3.

24

BENTONITA

2.3.1. Determinación de arcilla activa por Azul deMetileno

24

2.4.

25

CARBÓN

2.4.1. Determinación de humedad

25

6

2.4.2. Materias Volátiles

25

2.4.3. Determinación de Cenizas

26

2.4.4. Determinación de Carbono fijo

26

2.4.5. Índice de hinchamiento

27

3. RESULTADOS DE LA CARACTERIZACIÓN DE
LA MATERIA PRIMA

28

3.1.

28

ARENA BASE

3.1.1. Muestra A: Origen Lebrija

28

3.1.1.1. Arenamezclada

29

3.1.1.2. Arena reutilizada

30

3.1.2. Muestra B: Origen Ruitoque

30

3.2.

MEZCLA UTILIZADA EN INFUSAN LTDA.

31

3.3.

BENTONITA

32

3.4.

CARBÓN

32

3.5.

REALIZACIÓN DE NUEVAS MEZCLAS

33

3.6.

EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE LLENADO

DE LOS MOLDES DE ARENA

44

4. ANÁLISIS DE RESULTADOS

51

5. RECOMENDACIONES

60

CONCLUSIONES61

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

62

7

LISTA DE TABLAS
Pág.
Tabla 1. Características para seleccionar carbón molido

17

Tabla 2. Propiedades del carbón en la arena de moldeo

17

Tabla 3. Resultados de la muestra A.

28

Tabla 4. Análisis granulométrico de la muestra A

28

Tabla 5. Ensayos en verde de la arena muestra A

29

Tabla 6. Ensayos en Seco de la arenamuestra A

29

Tabla 7. Ensayos en Verde de la arena regenerada

30

Tabla 8. Resultados de arena muestra B

30

Tabla 9. Análisis granulométrico de la arena muestra B

30

Tabla 10. Ensayos en Verde de la arena muestra B,
tiempo de mezcla 10 minutos

31

Tabla 11. Ensayos en Seco de la arena muestra B,
tiempo de mezcla 10 minutos

31

Tabla 12. Resultados obtenidos delpolvo de carbón usado
por Infusan Ltda.

32

Tabla 13. Análisis granulométrico del polvo de carbón

32

Tabla 14. Composición de las mezclas de arenas analizadas

33

Tabla 15. Ensayos en Verde para mezclas de arena # 1,

34

Tabla 16. Ensayos en Verde para mezcla de arena #2,

35

Tabla 17. Ensayos en Verde para mezcla de arena #3.

36

8

Tabla 18. Ensayos en Seco para...