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ESQUEMA DEL PROCESO DE FUNDICION
PROYECTO DISEÑO MODELO
PREPARACION DE ARENA MOLDEO
FUSIÒN COLADA SOLIDIFICACION
DESMOLDEO ELIMINACIÒN DE BEBEDEROS Y
MAZAROTAS LIMPIEZA MECANIZADO
TRATAMIENTOS TERMICOS
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ARENAS DE MOLDEO
1. Silice 80-90 Dan refractariedad y
permeabilidad (granos grandes) 2. Arcilla
(aglomerante) 4-9 Partículas finas de la arena,
p.e silicato de alúmina hidratado 3. Agua y
impurezas 2-6 minerales complejos, p.e CaO,
MgO, FeO, Na2O
La arcilla con el agua forman una masa pastosa
que rodea los granos de silice y hace que entre
ellos se genere una fuerza de cohesión
ARENA gt80 En las mezclas de moldeo
Definición A.F.S. Es un material compuesto de
granos de materia minera, distribuidos desde 2
hasta 0.05 mm de diámetro aprox.
Las arenas de fundición están compuestas
principalmente por Si02 (silice) asociado con
pequeñas cantidades de micas, feldespatos y otros
minerales.
Clasificación Silice (Si02), Zircon (ZrSi04),
Cromita (FeCr2O4), Olivino ((Mg,Fe)2Si04),
estaurolita (FeAl5SiO12OH) y silicatos de alumino
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Características exigidas a las arenas para su
empleo en fundición

1. Refractariedad. Resistir la acción de las
   temperaturas altas. Depende de la pureza en su
   composición química
2. Resistencia, durabilidad o vitalidad. Debe
   conservar la reproducción del modelo y soportar
   los choques térmicos sin fragmentarse, lo cual
   depende de la estructura de los granos.
3. Permeabilidad. Permite la rápida evacuación del
   aire y los gases que se generan durante la
   colada. La distribución granulométrica debe ser
   la adecuada.
4. Plasticidad Capacidad de reproducir el modelo.
5. Disgregabilidad Capacidad de disgregarse
   fácilmente la arena después de la colada para
   permitir la extracción de la pieza

Factores que determinan las propiedades de las
arenas (a) Composición química, (b) Forma,
tamaño y distribución del grano, (c) tipo y
cantidad del aglomerante, (d) cantidad de agua,
(e) Tipo y cantidad de impurezas (f) Calidad de
mezclado y (g) Intensidad de apisonado
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TIPOS DE ARENA DE MOLDEO

• 1. Según el contenido de arcilla
• Mezcla Magra 4-8 de arcilla, también llamadas
  arenas verdes. Se utilizan en su estado natural
  de humedad y arcilla. Contiene la cantidad
  adecuada de arcilla para ser utilizada en la
  elaboración de moldes
• Semiarcillosas o semigrasas, 8-10
• Grasas También llamadas arenas secas. Poseen
  más del 18 de arcilla. Estos moldes que después
  de confeccionados se llevan a un proceso de
  secado. Se utiliza mucho en piezas grandes. Se
  logra mayor exactitud dimensional, mayor
  resistencia y cohesión de la arena y mayor
  permeabilidad.
• Según su origen
• - Naturales Arena que se utiliza tal como se
  encuentra en el yacimiento.
• - Sintéticas Se preparan artificialmente
  mezclando silice pura con agua y con aglutinante
  y/o aglomerante adecuado.

3. Según se les haya empleado o no en el
proceso - Nueva Es aquella que se va a emplear
por primera vez en el proceso - Vieja Arena
usada en coladas anteriores y es reutilizada.
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• 4. Según su aplicación en el moldeo
• De contacto Son arenas preparadas con calidades
  especiales que se usan para formar una pequeña
  capa sobre el modelo.
• De relleno Son arenas viejas procedentes del
  desmoldeo que se utilizan para complementar el
  llenado del molde a continuación de la arena de
  contacto

• 5. Según su utilización
• Para moldes
• Para machos

6. De acuerdo al tamaño de grano
Arena INDICE AF.S. TAMAÑO DE GRNO
Muy grasa lt a 18 entre 1 y 2 mm
Gruesa entre 18 y 35 entre 0.5 y 1 mm
Media entre 35 y 60 entre 0.25 y 0.5 mm
Fina entre 60 y 150 entre 0.12 y 0.25 mm
Finísima gt 150 lt 0.10 mm
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AGLUTINANTES
Son productos capaces de conferir cohesión y
plasticidad a una mezcla en determinadas
proporciones con agua y arena. Una característica
de los aglutinantes es la adhesión ya que forman
películas alrededor de la arena y adhieren a ella
cuando son mezclados con una cantidad definida de
arena. Deben de proporcionar Cohesión,
plasticidad, durabilidad, control de defectos de
expansión de la silice, fluidez a las mezclas y
capacidad de posibilitar el desmoldeo.

• CLASIFICACIÓN Existen dos grandes grupos
• - Inorgánicos son arcillas y son de tres tipos
• Coalinitas Al203.SiO2.2H2O. Estas mantienen su
  estructura cristalina hasta los 450ºC, a partir
  de esta temperatura pierde sus propiedades como
  arcilla.
• Bentonitas. Arcilla plástica derivada de la
  descomposición de cenizas volcánicas compuestas
  principalmente por MONTMORILLONITA
  (Al1.67Mg0.33Si8020(OH)4. Pierden su estructura
  cristalina a los 600ºC.
• Illitas Al4K2(Si6Al2)020(OH). Pierden su
  estructura cristalina a los 400ºC.
• -Orgánicos La mayoría aumenta la cohesión de la
  arena en verde y arde a temperaturas bajas. Se
  adiciona a la arena silícea a cantidades que van
  de 1-3.
• El principal es la dextrina. Se emplea
  generalmente para impedir que la superficie del
  molde pierda muy rápido su humedad. Presentan
  algunos problemas como la obstrucción de los
  huecos de la arena disminuyendo así su
  permeabilidad.

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AGLOMERANTES
Producto que mezclado con arena se forma una
película alrededor de los granos de la arena para
endurecerlos y ligándolos entre sí, dándole
RESISTENCIA. Debe suministrar Resistencia a las
condiciones mecánicas, térmicas y químicas,
resistencia a la erosión, permeabilidad, generar
superficies lisas en piezas y facultad de
desmoldeo

• CLASIFICACIÓN
• De acuerdo al tipo de producto que emplean.
• Los que emplean productos inorgánicos. Cementos,
  silicatos, sulfitos, etc.
• Los que emplean productos orgánicos. Aceites,
  resinas sintéticas, oleoresinas y silicatos
  organicos.
• De acuerdo al mecanismo de endurecimiento.
• Endurecimiento con aporte de calor
• Endurecimientos sin aporte de calor. Por la
  inyección de un gas. p.e. a. Silicato sádico
  C02 b. Resinas S02
• CO2 Silicato de
  Na ? Na2CO3Si02
• También por endurecimiento en la caja. p.e.
  Cemento portland más agua, silicatos inorgánicos,
  resinas sintéticas de autoendurecimiento rápido

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ADITIVOS
Los aditivos se adicionan en pequeñas
proporciones y son utilizados para que aparezcan
defectos en las piezas fundidas, mejoran su
calidad y facilitan el desprendimiento y limpieza.

• CLASIFICACIÓN
• 1. Los que permiten controlar la expansión de la
  silice.
• Harina de madera
• Materiales celulósicos
• Cenizas volcánicas
• Cereales
• 2. Los que mejoran la calidad de las piezas.
  Impiden que el metal líquido penetre en la arena
  y evitan la reacción metal-molde. Generalmente
  son polvo de hulla, brea, grafito.
• 3. Los que facilitan el desmoldeo harina de
  madera, materiales celulosos, polvo de carbón y
  cereales.
• 4. Los que estabilizan la humedad en las mezclas
  cereales, lejias de bisulfito, metales y
  azucares.
• Otros Oxido de hierro (fabricación de machos
  evita grietas), cereales (permeabilidad,
  resistencia, mejora la calidad de las piezas),
  harina de silice (en piezas sometidas a fuertes
  condiciones, por ejemplo el hacer).

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Resumen de las adiciones
Propósito de la adición Sustancia
Aumento de la vida útil y resistencia al secado Cereales, glicol dietileno
Resistencia en caliente Oxido de hierro, alquitrán en polvo
Acabado superficial y resistencia a la penetración del metal Alquitrán de polvo, carbón marino
Inhibir la reacción entre el metal ye le molde Sulfuros, acido bórico
Colapsabilidad y resistencia de los defectos de expansión Cereales, aserrín
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Arenas de moldeo
-Humedad -Permeabilidad -Resistencia -Finura -Refr
actabilidad -Durabilidad
-Arena Base -Aglutinante -Agua -Aditivos
Degeneración de la arena
- Perdida de humedad - Degradación de arcilla y
aditivos
- Perdidas de resistencia
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ENSAYOS

1. HUMEDAD
2. CONTENIDO DE ARCILLA
3. PERMEABILIDAD
4. RESISTENCIA
5. REFRACTARIEDAD
6. DUREZA

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(No Transcript)
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PREPARACION DE MUESTRAS

1. TMAR 3 PALADAS
2. FORMAR UN MONTO DE ARENA Y HOMOGENIZAR
3. APLASTAR LA ARENA CON EL REVES DE LA PALA Y
   DIVIDIRLA EN 4 PARTES
4. ELIMINAR DOS DE LAS PARTES DEL MONTON
5. REPETIR B, C Y D HASTA OBTENER UNA CANTIDAD
   NECESARIA PARA LAS MEDICIONES

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Preparación de probetas
Es de forma cilíndrica 2 de diámetro y de
longitud Se obtiene por medio de un apisonador.
El cual contiene un pinzón que comprime la arena
contenida dentro de un recipiente cilíndrico, el
cual consiste en un pinzón que comprime la arena
contenida dentro de un recipiente cilíndrico.
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2
Dimensiones de la probeta
Componente tubular para comprimir la probeta de
norma AFS.
Instrumento para apisonar la probeta de norma
AFS
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Análisis granulométrico
Los tamices mantienen una relación fija. Se
utiliza 50 gramos secos. Se agita aprox. 15 mins.
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Determinación de la arcilla

• 1. Tomar 50 gramos, se seca.
• 2. Mezcla con 47 cc de agua 25 cc de NaOH
• 3. Se lleva a un agitador eléctrico
• Se realiza un lavado
• Agitar 5 min y eliminar la solución utilizando un
  sifón (hasta 1).
• Agregar agua destilada hasta 6 y agitar 5 min.
• Dejar asentar y eliminar agua utilizando el sifón
• Repetir 2 y 3 hasta que el agua salga clara
• Se seca, se pesa y se obtiene el de arcilla

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Permeabilidad
- Probeta normal - Presión 10 gr/cm2 - 2000 cc de
aire Se toma el tiempo
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Dureza
Prueba Brinell Una carga de 237 gramos aplicada
al indentador debe mover el indicador libremente
a 100. una carga de 100 gramos debe indicar 1.27
mm (0.05 pulgadas) o una dureza de 50. El
instrumento que se muestra a continuación tiene
un indentador con un radio de 12.5 mm . Se
requiere una carga total de 980 gramos para mover
el indentador 2.54 mm.
TIPO DE MOLDE DUREZA
Muy blando 20-40
Blando 40-50
Mediano 50-70
Duro 70-85
Muy Duro 85-100
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Resistencia
Sistema de resorte