Arenas De Moldeo

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Caracterización de Arenas de Moldeo



Resumen
El objetivo fuedeterminar las características de las arenas básicas para la elaboración de moldes empleados en la fundición de metales ferrosos y no ferrosos. Determinando el porcentaje de humedad, el contenido de arcilla y la granulometría.

Introducción

La arena de fundición es sílice (SiO2) o sílice mezclada con otros minerales. Estaarena debe tener buenas propiedades refractarias, expresadas como la capacidad de resistir altas temperaturas sin fundirse o degradarse. Otras características importantes son: el tamaño del grano, la distribución de tamaños del grano en la mezcla. Los granos pequeños proporcionan mejor acabado superficial en la fundición, pero los granos grandes son más permeables, para que los gases escapen duranteel vaciado. Los moldes hechos de granos irregulares tienden a ser más fuertes que los moldes de granos redondos debido al entrelazado de los granos pero esto tiende a restringir la permeabilidad [1].

Marco Teórico

Los moldes de arena se clasifican frecuentemente como arena verde, arena seca o de capa seca. Los moldes de arena verde se hacen de una mezcla de arena, arcilla y agua, el término“verde” se refiere al hecho de que el molde contiene humedad al momento del vaciado. Los moldes de arena verde tienen suficiente resistencia en la mayoría de sus aplicaciones, así como buena retractibilidad, permeabilidad y reutilización, también son los menos costosos. Por consiguiente, son los más ampliamente usados, aunque también tienen sus desventajas. La humedad en la arena puede causardefectos en algunas fundiciones, dependiendo del metal y de la forma geométrica de la pieza. Un molde de arena seca se fabrica con aglomerantes orgánicos en lugar de arcilla. EL molde se cuece en una estufa grande a temperaturas que fluctúan entre 400 oF y 600 oF (204 oC y 316 oC)[2]. El cocido en estufa refuerza el molde y endurece la superficie de la cavidad. El molde de arena seca proporciona unmejor control dimensional en la fundición que los moldes de arena verde. Sin embargo, el molde de arena seca es más costoso y la velocidad de producción es reducida debido al tiempo de secado. Sus aplicaciones se limitan generalmente a fundiciones de tamaño medio y grande y en velocidades de producción bajas. En los moldes de capa seca, la superficie de la cavidad de un molde de arena verde se seca auna profundidad entre 0.5 y 1 pulg, usando sopletes, lámparas de calentamiento u otros medios, aprovechando parcialmente las ventajas del molde de arena seca. Se puede añadir materiales adhesivos especiales a la mezcla de arena para reforzar la superficie de la cavidad [1].

Para que la arena tenga consistencia y cohesión para que no se desborone una vez hecho el molde se le aplicanaglutinantes, los cuales son sustancias que tienen la capacidad de unir una mezcla suelta mediante una unificación de todos los elementos usados. Normalmente al estar en contacto con líquido cambian su comportamiento y se dejan formar, luego requieren de curado para brindar la unificación correcta de todos los elementos.

Los aglutinantes en las fundiciones se clasifican de acuerdo a su naturaleza química,de la siguiente forma [3]:

Aglutinantes inorgánicos de tipo arcilloso:Contienen arcilla y bentonitas, la bentonita se utiliza para mejorar la calidad de la arena.

Aglutinantes inorgánicos de tipo cementoso:Los elementos principales que los constituyen son el cemento y los silicatos.

Aglutinantes orgánicos:Se encuentran en cereales, melazas, alquitrán, resinas y aceites.

El análisisgranulométrico de la arena tiene por objeto determinar las cantidades en que están presentes partículas de ciertos tamaños en el material. La distribución de los tamaños de las partículas se realiza mediante el empleo de mallas de aberturas cuadradas. Los resultados de la prueba se grafican para cada tamaño, a fin de verificar si la distribución de tamaños es adecuada.

El índice de finura...
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