Moldes y arenas para fundicion

Practica I. Arenas y Moldes para Fundición

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4RM1
Boleta:
Ingeniería de Manufactura Aplicada
14/02/2012
Laboratorio de Fundición
Profesor: Jesús Villegas

OBJETIVO
* Identificar las características y ventajas de utilizar la fundición en arena.
* Que el alumno comprenda la aplicación de las arenas y moldes para fundición.
INTRODUCCIÓN
Lafundición en arena es el proceso más utilizado, la producción por medio de este método representa la mayor parte del tonelaje total de fundición. Casi todas las aleaciones pueden fundirse en arena; de hecho, es uno de los pocos procesos que pueden usarse para metales con altas temperaturas de fusión, como son el acero, el níquel y el titanio. Su versatilidad permite fundir partes muy pequeñas o muygrandes y en cantidades de producción que van de una pieza a millones de éstas.

Fundición en arena para el cuerpo de un compresor con un peso de 680 Kg
(Cortesía de Elkhart Foundry, Foto por Paragon Inc. Elkhart Indiana).

MARCO TEÓRICO

Para la fabricación de modelos se suelen utilizar resinas plásticas (por ser resistentes a la abrasión, ligeras y sufrir pequeñas contracciones),maderas, latones, fundiciones. En esta práctica nos enfocaremos a los modelos por arena.

CARACTERÍSTICAS DE LAS ARENAS DE MOLDEO 
Las arenas silito-aluminosas procedentes de la descomposición de rocas ígneas son las más utilizadas y se llaman tierras de moldeo.
Sus granos están entre 0’1 y 0’3 mm. y, fundamentalmente, están formadas por cuarzo y arcilla, de los cuales se exigen unos porcentajes,aunque puede que tengan otros elementos secundarios.
El cuarzo (SiO2) es el principal componente y, por tanto, su proporción la mayor (80-90%).
La arcilla es un silicato de alúmina hidratado y su porcentaje suele estar en torno al 10%. Se encuentra rodeando a los granos de cuarzo, es decir, actúa de aglutinante. 
El porcentaje de humedad de las arenas está en torno al 10%. Esa agua se encuentra,por un lado, formando parte de la propia constitución de la arcilla y, por otro, como agua libre formando parte de una humedad que puede tener o que podemos provocar.
Las arenas de molde naturales tienen entre un 5 y un 7% de humedad.
ENSAYOS DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LAS ARENAS DE MOLDEO
Para conocer las características de las arenas podemos emplear varios métodos de identificación de estascaracterísticas.
* Determinación de la humedad: se determina por la pérdida de peso de una probeta de arena húmeda después de haberla calentado durante un tiempo determinado. También puede hacerse de una forma más rápida utilizando unos aparatos basados en la capacidad dieléctrica de la arena.
* Determinación de los porcentajes de sílice y arcilla: se hace mediante un proceso sobre unaprobeta capaz de diferenciar un elemento y otro.
* Determinación de la forma de los granos: para ello, los observamos a través de un microscopio.
* Determinación del tamaño de grano: se realiza haciendo pasar la arena lavada con sosa seca, sin contenido en arcilla, por una serie de once tamices de malla decrecientes. Cada tamiz va a retener una cantidad de arena que nos servirá para concretarel tamaño observando la proporción de arena predominante.
 
PROPIEDADES DE LAS ARENAS DE MOLDEO
Las propiedades son algo así como la actitud que tiene la arena para el fin al que va destinada. Las propiedades fundamentales son:
* Plasticidad: capacidad para reproducir los detalles de los modelos. Depende de:
-         Deformabilidad: actitud para cambiar de forma. Depende de los porcentajesde arcilla, de la humedad e, incluso, de la forma del grano.
-         Fluencia: capacidad de transmitir la presión a través de ella.
* Permeabilidad: es la facilidad para dejarse atravesar por el aire y los gases que se desprenden al realizar la colada. Depende del tamaño y forma de los granos, del contenido en arcilla, de la presión y del porcentaje de humedad.
* Refractabilidad: es...