PORCEDIMIENTOS Y METODOS DE MOLDEO

unidad 2

4. PORCEDIMIENTOS Y METODOS DE MOLDEO

4.1 Clasificación de los procedimientos de moldeo.

Los tipos de moldeo se clasifican en los siguientes grupos:

 Moldeo por gravedad

 Moldeo por presión

MOLDEO POR GRAVEDAD.

Se realiza vertiendo el metal fundido sobre un molde, de manera que éste se desplace por su propio peso. Se utiliza principalmente para fabricar piezas de fundición de acero, bronce, latón y distintas aleaciones de aluminio. Existen distintas técnicas: en arena, en coquilla y a la cera perdida.

1. MOLDEO EN ARENA

Preparar un molde que después vamos a llenar con metal fundido es una tarea que necesita una preparación previa de unas reproducciones de la pieza que se llama modelo.

Una vez preparado ese modelo, se colocará en una caja especial, denominada caja de moldeo. Tras ello, se llena de arena especial y se apisona con energía. Después extraemos el modelo y quedando en la arena un hueco que reproduce la forma de la pieza, es decir, el molde. Esa extracción debe estudiarse previamente y hacerse de forma metódica.

Una vez retirado el modelo, podemos verter el metal fundido en el molde a través de unos canales llamados bebederos, llenando el molde por completo.

El siguiente paso sería dejar enfriar el molde hasta que el metal solidifique por completo a temperatura ambiente, momento en el cual deshacemos el molde, quitamos los bebederos, limpiamos la arena adherida a la pieza, eliminamos las rebabas y nos queda la pieza ya dispuesta.

 CONSTRUCCIÓN DE LOS MODELOS

Podemos decir que estamos ante una ciencia artística en la que se necesitan conocimientos y amplia experiencia.

El modelo no reproduce la pieza exactamente, lo cual representa un problema.

Los modelos suelen ser mayores que las piezas, ya que el metal fundido, al enfriarse sufre una contracción y, por otro lado, las piezas necesitan de un proceso de mecanizado para estar totalmente acabadas.

Otro de los problemas es que cuando los moldes sean metálicos, se van a producir dos fenómenos de contracción: el de la pieza y el del molde.

También se debe tener claro que existen ciertos límites a la hora de la consecución de las piezas.

Otro aspecto que debemos prever son las salidas de los modelos, de tal modo que sea posible dejar la huella en la arena sin arrastrar esta al extraer el modelo.

 MATERIALES EMPLEADOS EN LOS MODELOS

Se suelen utilizar resinas plásticas (por ser resistentes a la abrasión, ligeras y sufrir pequeñas contracciones), maderas, latones, fundiciones,…

 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

 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 una probeta 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 concretar el 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:

o Deformabilidad: actitud para cambiar de forma. Depende de los porcentajes de arcilla, de la humedad e, incluso, de la forma del grano.

o 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 la capacidad para soportar temperaturas elevadas. Depende del tipo de arcilla.

 Cohesión: capacidad de permanecer los granos unidos entre sí. Depende del porcentaje de arcilla.

 ENSAYOS DE LAS PROPIEDADES DE LAS ARENAS DE MOLDEO

 Deformabilidad: se mide por la disminución de longitud de una probeta de arena después de haberla sometido a un ensayo de compresión hasta su rotura.

 Fluencia: se mide apisonando el extremo de una probeta sobre la que se deja caer tres veces un pisón. Después de cada impacto se mide con un durómetro.

 Permeabilidad: se determina con un permeámetro midiendo el volumen de aire, a una presión de 1 gr/cm2, que atraviesa una probeta apisonada en un minuto. También se puede determinar midiendo el tiempo que tarda en atravesar la probeta un determinado volumen de aire.

 Refractabilidad: se hace mediante aparatos que estiman los valores específicos, como son los

 Cohesión: se lleva a cabo por ensayos de compresión, tracción, flexión,…

 Dureza: no es una propiedad característica, pero se suele medir también con un durómetro.

 CLASIFICACIÓN DE LAS ARENAS DE MOLDEO

Se pueden tener distintas clasificaciones:

 Por su origen:

o Naturales o tierras de moldeo

o Sintéticas

 Por la humedad que tengan:

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