Fundición en arena.

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En la figura 1.2 se muestra un posible arreglo del corazón usando sujetadores, así como también la manufactura de los mismos.

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FIGURA 1.2

- Corazón manteniendo en su lugar dentro de la cavidad del molde por los sujetadores.

- Diseño posible del sujetador.

- Fundición con cavidad interna.

- Manufactura del corazón.

MOLDES Y FABRICACIÓN DE MOLDES:

La arena a utilizar en este proceso de fundición esta mayormente conformada por sílice (SiO2) ya sea en distintas proporciones en una mezcla con otros materiales o 100% sílice; pero debe cumplir ciertas características:

- Debe tener buenas propiedades refractarias.

- El tamaño del grano

- La distribución del grano en la mezcla

- La forma y tamaño del grano

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Fig 1: Sílice mezclado con arcilla.

Para la fabricación del molde se realiza una mezcla de la arena entre agua y arcilla, en una proporción típica es de 90% arena, 3” agua y 7% arcilla. Se puede realizar la mezcla también con materiales como resinas orgánicas y aglutinantes inorgánicos que reemplazan a la arcilla y adicionalmente podría colocarse ciertos aditivos para mejor las propiedades de resistencia y permeabilidad. Algunos procesos para la realización del molde son:

- Compactación de la arena alrededor del patrón o modelo mediante presión neumática.

- Acción de sacudimiento, dejando caer repetidamente la arena contenida en la caja junto al modelo, a fin de compactarla en su lugar.

- Lanzamiento, haciendo que los granos de arena se impacten contra el patrón a alta velocidad.

Existen indicadores para determinar la calidad de la arena para el molde:

- Resistencia

- Permeabilidad

- Estabilidad térmica

- Retractibilidad

- Reutilización

Clasificacion:

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ARENA VERDE

Hechos a partir de una mezcla de agua, arcilla y arena, el termon verde se refiere al hacho de quq el molde contiene humedad al momento del vaciado. Estos moldes poseen la suficiente resistencia, retractibilidad, permeabilidad y reutilización. Son los mas usados debido a su bajo costo.

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Fig 2:Moldeo en Arena Verde

Algunas desventajas de este tipo de molde es que la humedad puede causar algunos defectos en las fundiciones

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ARENA SECA

Estos moldes se fabrican con aglomerantes organicos en lugar de arcilla, estos moldes se cuecen en una horno a temperaturas entre los 200°C y 320 °C, esto se hace para reforzar el molde, así estos moldes proporcionan un mejor control dimensional en la fundición que los moldes de arena verde.

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Fig 3:Moldeo en Arena Seca

Los moldes de arena seca con más costosos y la velocidad de producción se vería reducida debido al tiempo de secado

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CAPA SECA:

Es un procedimiento muy parecido al de los moldes de arena verde, con excepción de que alrededor del modelo (aproximadamente 10 mm) se coloca arena con un compuesto que al secar hace más dura a la arena, este compuesto puede ser almidón, linaza, agua de melaza, etc. El material que sirve para endurecer puede ser aplicado por medio de un rociador y posteriormente secado con una antorcha

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Fig 4: Moldeo en Capa Seca

PROCESO DE FUNDICION:

Después de realizados los moldes se realiza la fundición. Esto consiste en vaciar solidificar y dejar enfriar la pieza de fundición. El sistema de vaciado debe estar diseñado para que alimenten metal líquido a la cavidad y mantengan una reserva de metal fundido durante la solidificación.

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Fig 5: Vaciado de una fundición a un molde

Un riesgo que ocurre durante le vaciado es que la fuerza de flotación del metal pueda mover el corazón del molde de su lugar. Este riesgo sigue el principio de Arquímedes es decir la fuerza que tiende a levantar el corazón es igual al peso del liquido desplazado menos el peso del corazón mismo. Se expresa de la siguiente manera:

Fb = Wm – Wi

Fb: Es la fuerza de flotación

Wm: peso del metal fundido desplazado

Wi: peso del corazón