Velocidad para el modulo de ruptura

Jornadas SAM 2000 - IV Coloquio Latinoamericano de Fractura y Fatiga, Agosto de 2000, 101-107

INFLUENCIA DE LA VELOCIDAD DE ENSAYO SOBRE EL MÓDULO DE RUPTURA EN MOLDES PARA FUNDICIÓN DE PRECISIÓN
P.G. Varela, N.G. Cotella, O.E. Oviedo, O.A. Radevich y R.G. Kohl Universidad Nacional de Río Cuarto - Facultad de Ingeniería Ruta Nacional 36 Km. 601 - 5800 Río Cuarto (Cba.) - Argentina email:pvarela@ing.unrc.edu.ar

RESUMEN La técnica de fundición de precisión o microfusión provee gran cantidad de piezas a la industria con buena terminación superficial y calidad dimensional. Un molde de microfusión está sujeto a las siguientes solicitaciones mecánicas: sin calcinar deberá soportar la presión del material del modelo al extraerlo; y una vez calcinado, el mismo tiene que contrarrestar lapresión del metal fundido y el choque térmico. A fin de estimar las propiedades físicas del molde que caracterizan la capacidad de éste para hacer frente a las solicitaciones antedichas, tradicionalmente se utiliza el módulo de ruptura MOR (modulus of rupture), el cual se determina preparando una placa plana de cerámica. A la muestra se le determina la tensión de rotura por flexión en tres puntos.El objetivo del presente trabajo es estudiar cómo influye la velocidad de ensayo en el “Módulo de Ruptura”, para la caracterización y optimización de sistemas cáscara para fundición de precisión, a fin de determinar un rango de velocidades en los cuales los ensayos puedan ser comparables entre sí, particularmente para el caso de moldes aglutinados con silicato de sodio. Con los datos reportadospor el presente trabajo, el fundidor dispondrá de criterios para establecer rangos de validez de resultados de ensayos que hayan sido realizados bajo la técnica antedicha. Palabras claves Fundición de precisión, Módulo de ruptura, Cáscara, MOR, Investment casting INTRODUCCION La técnica de fundición a la cera perdida provee gran cantidad de piezas a la industria, que requiere de éstas una perfectaterminación superficial y estrechas tolerancias dimensionales (Mullers y Tagle [1]). Este proceso consiste en recubrir un modelo de cera con materiales refractarios cerámicos, luego extraer el modelo por fusión del mismo y llenar el espacio dejado por este con metal fundido, posteriormente a su solidificación se elimina el molde y se obtienen las piezas terminadas. La cáscara cerámica estácompuesta por un barro aglutinante que es aplicado en sucesivas capas alternando con material de relleno o estuco hasta lograr un molde de espesor adecuado. El barro refractario está constituído por dos fases, una sólida y una líquida. La fase

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líquida está compuesta de aglutinantes, tensioactivos y antiespumantes ( Metals Handbook [2]). El aglutinanteprovee sol de sílice que cohesiona los granos del refractario de relleno, para lograr la resistencia requerida del molde. Como aglutinante es tradicional la utilización industrial del sílice coloidal o el silicato de etilo, (B.I.C.T.A. [3]). El procedimiento de elaboración de moldes cerámicos para microfusión aglutinados con silicato de sodio es una tecnología recientemente desarrollada (Kohl etal [4]). La misma consiste básicamente en la utilización de un barro que contiene silicato de sodio, realizándose la gelificación de cada capa en una atmósfera enriquecida con dióxido de carbono. El molde sin calcinar deberá soportar la presión que ejerce el modelo al extraerlo. Una vez calcinado, el molde tiene que contrarrestar la presión del metal fundido y el choque térmico. En virtud de elloes fundamental el control de la resistencia del molde sin calcinar y calcinado, a fin de lograr valores adecuados para que no se vea comprometida su integridad y sus dimensiones. P h

L Figura 1. Esquema del ensayo para obtener el MOR. A fin de estimar las propiedades físicas del molde, tradicionalmente se utiliza el MOR (modulus of rupture), el cual se determina preparando una placa plana de...