LABORATORIO DE FUNDICIÓN - ANÁLISIS DE ARENAS
Enviado por azbadon • 21 de Enero de 2016 • Trabajo • 1.708 Palabras (7 Páginas) • 918 Visitas
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
LABORATORIO DE FUNDICIÓN
Práctica No. 2
Tema: Análisis de arenas
Grupo: 1
Nombre/s: Acuña Vásquez Kevin Mauricio;
Sánchez Álvarez Cynthia Pamela
Fecha de realización: 14 de octubre de 2015 / 28 de octubre de 2015
Fecha de entrega: 18 de noviembre de 2015
Calificación:
Tema: Análisis de arenas.
Objetivos:
Determinar las propiedades de la arena de moldeo utilizada en el laboratorio.
Identificar los pasos a realizar durante el análisis de arena; índice de finura, porcentaje de arcilla, dureza, permeabilidad, resistencia al corte y la compresión
Recolectar y presentar los datos obtenidos sobre las características de la arena a usar
Reconocer el proceso a seguir para la determinación del índice de finura de la arena según las normas AFS
Marco Teórico
1.Tipos de aglomerantes y aglutinantes y sus diferencias.
Aglomerantes:
Son las sustancias orgánicas o inorgánicas utilizadas para unir y endurecer los granos de arena, formando así un conjunto compacto.
1.- Materiales aglomerantes pétreos
Pueden ser el yeso, cal, magnesio. Se obtienen de las rocas y al utilizarlos apenas sufren de transformaciones.
2.-Inorgánicos cementosos.
Cemento Portland: Se obtiene de la sintetización de la caliza (CaO) y algunas arcillas tales como el óxido de aluminio (), óxido de silicio () y óxido de fierro (. Los cuales se funden a una temperatura de 1500°C en un horno rotatorio.[pic 3][pic 4][pic 5]
Silicato de sodio: También conocido como vidrio soluble. El silicato de sodio es un ligante bien conocido para arenas de vaciado. Puede reemplazar exitosamente los aceites vegetales y resinas más costosos utilizados para formar ciertos tipos de moldes. Los compuestos de moldes basados en silicatos dan una capa dura a temperaturas moderadas, porosidad apropiada para la liberación de gases calientes y buena colapsibilidad.
1. Orgánicos
Aceites vegetales: Pertenecen al aceite de linaza y al aceite cocido, se emplean en una proporción de 1.5 % al 2.0 % y se puede mezclar con otros aglutinantes, ya que su precio es costoso.
2. Resinas
Termoplásticas: Al calentarse se funden y se endurecen al enfriarse.
Termoendurecibles: Al calentarse se vuelven moldeables y suaves, posteriormente vuelven a endurecerse.
Autofraguantes: Se utilizan en la elaboración de los noyos y en el moldeo, no requiere de alta temperatura y no contamina la arena de moldeo.
Aglutinantes
Usados en el proceso de fundición para la preparación de las arenas.
Caolinita: Es un silicato en el cual su temperatura de fusión es 1750 -1787°C
Bentonita: proporciona cohesión y plasticidad a la mezcla, facilitando su moldeo y dándole resistencia suficiente para conservar la forma adquirida después de retirar el molde y mientras se vierte el material fundido. La proporción de las bentonitas en la mezcla varía entre el 5 y el 10% de arena.
Diferencias
Los aglomerantes se usan especialmente para unir las arenas y necesitan siempre de algún proceso de endurecimiento para poder unir las superficies.
Los aglutinantes nos brindan la capacidad de plasticidad y permeabilización (para evacuar los gases), desintegrables para que no se queden adheridos a la pieza. De ellos depende la calidad de la pieza resultante, ya que de lo contrario se obtendrá una pieza defectuosa.
Los aglomerantes nos brindan resistencia tanto en estado húmedo y seco, siempre necesitan de un porcentaje de agua.
Los aglomerantes solo tienen resistencia mecánica en seco, en cambio los aglutinantes tienen resistencia mecánica tanto en verde como en seco.
Los aglutinantes tan solo necesitan una cantidad pequeña de agua (como la arcilla), pero existe también el caso de las resinas, las cuales no la necesitan.
- Diferencias entre arena base y de moldeo
La arena base es refractaria e influye en todas las propiedades de la mezcla.
La arena de moldeo se usa directamente sobre el molde, es muy fina para que la pieza tenga una superficie lisa.
La arena base tiene impurezas y suele estar mezclada con diferentes arcillas.
Para obtener una buena calidad de pieza, la arena de moldeo debe ser limpia, sin impurezas.
La arena base no cambia sus propiedades en altas temperaturas, no presenta fusión o alguna descomposición.
Si es sometida a altas temperaturas la arena de moldeo puede dañarse, perder propiedades, dando como resultado una pieza con partes rugosas.
En la arena base el tamaño del grano puede variar entre los 0.05mm y 2mm.
A la arena de moldeo debe agregarse una porción mayor de arena cuarzosa fina o bentonita, para que soporte las altas temperaturas sin que erosione.
La arena base tiene en su composición sílice y pequeñas cantidades de oxido de hierro, por lo cual hace que baje la temperatura de fusión de la arena.
- Propiedades de la arena de moldeo
- Porosidad: Depende de la consistencia más o menos compacta que adopta el cuerpo cerámico después de la cocción. Las arcillas que cuecen a baja temperatura tienen un índice más elevado de absorción puesto que son más porosas.
- Resistencia mecánica: Es la capacidad de la mezcla a ser deformada plásticamente, pero dentro de esta se tiene compresión, tracción, corte y dureza.
- Permeabilidad: Es la capacidad de un material para permitir que un fluido lo atraviese sin alterar su estructura interna. Se dice que un material es permeable si deja pasar a través de él una cantidad apreciable de fluido en un tiempo dado, e impermeable si la cantidad de fluido es despreciable.
- Moldeabilidad: Es la capacidad que tienen las mezclas para fluir alrededor de lo que se utilice como modelo, permite la reproducción de detalles y una facilidad para dar forma.
- Colapsibilidad: Es la facilidad para que el molde pueda ser destruido, como por lo general después de colar el metal se debe destruir el molde para sacar la pieza.
Factores que determinan las propiedades de las arenas:
- Composición química,
- Forma, tamaño y distribución del grano.
- Tipo y cantidad del aglomerante
- Cantidad de agua.
- Tipo y cantidad de impurezas
- Calidad de mezclado
Distribución de grano según la AFS.
La distribución de los granos afecta directamente a la permeabilidad y a la fragilidad de la arena compactada en un molde, en una arena cuyos granos estén concentrados en más de cinco tamices presentará baja permeabilidad.
Se debe realizar un histograma con los porcentajes obtenidos en cada tamiz. Esto es tan importante como la permeabilidad del grano, ya que cuando más concentrada está la arena en un solo tamiz el tamaño de los granos es más uniforme.
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