Las fundiciones en arena son piezas metálicas que se fabrican vertiendo metal fundido en moldes de arena. Es como construir un castillo de arena en la playa, solo que se crea un espacio hueco para el metal líquido en lugar de construir torres. El tipo de arena que se elija determinará la resistencia del molde, la suavidad del aspecto final de la pieza y la rapidez con la que se fabricará.
diferente moldeo en arena Las arenas funcionan mejor para diferentes proyectos. Analicemos los seis tipos principales que encontrará en cualquier fundición.
La arena verde es la piedra angular del mundo de la fundición: se utiliza en aproximadamente el 70 % de las operaciones de fundición en arena. A pesar de su nombre, no es de color verde; se le llama así porque contiene humedad, como la madera verde sin secar.
Esta mezcla de arena contiene arena de síliceArcilla (generalmente bentonita), agua y, a veces, polvo de carbón. La arcilla actúa como pegamento cuando está húmeda, manteniendo todo unido mientras se vierte el metal.
La mayor ventaja de la arena verde es que se puede reutilizar una y otra vez. Solo tienes que añadir un poco más de agua y arcilla después de cada colada, mezclar bien y listo.
¿La desventaja? No te da la suavidad más alta. acabado de la superficieY la humedad puede causar defectos si no se tiene cuidado. Piénsalo como la diferencia entre dibujar en arena húmeda y en arena seca en la playa: la arena húmeda mantiene mejor su forma, pero es más sucia de trabajar.
La arena de resina, también llamada arena sin horno, utiliza aglutinantes químicos en lugar de arcilla y agua para mantener la consistencia de la arena. Se mezcla con resina líquida y un catalizador, y se endurece a temperatura ambiente, sin necesidad de calor.
Piénsalo como mezclar pegamento epoxi. La parte A (la resina) y la parte B (el catalizador) se combinan para crear un molde duro como una roca en aproximadamente 24 horas. Esto arena de fundición Porque el metal produce superficies increíblemente lisas y conserva detalles finos que la arena verde no puede igualar.
La desventaja es el costo. La arena de resina es más cara que la arena verde y no se puede reutilizar tan fácilmente. La mayoría de las fundiciones la utilizan para piezas de tamaño mediano a grande, donde la precisión es más importante que el precio.
La arena de silicato de sodio utiliza vidrio soluble (silicato de sodio líquido) como aglutinante. Tras dar forma al molde, se aplica un chorro de gas CO₂, que endurece la arena al instante mediante una reacción química.
Es como tener hormigón de fraguado instantáneo para moldes de arena. El CO₂ convierte el silicato de sodio en un gel que fija los granos de arena en segundos.
Este método permite obtener moldes resistentes rápidamente, lo que lo hace ideal para machos (las piezas que crean secciones huecas en las piezas fundidas). No se necesita ningún equipo de calentamiento, solo un tanque de CO₂.
La principal desventaja es que los moldes de silicato de sodio son más difíciles de desmontar después del moldeo. Además, la arena no se recicla bien, por lo que se generan más residuos que con la arena verde.
La arena de concha crea moldes delgados y huecos que parecen conchas, de ahí su nombre. Se recubre con resina termoendurecible y se calienta contra un molde metálico a unos 450 °C.
El proceso funciona como hacer un gofre. La arena recubierta de resina toca el patrón caliente y forma inmediatamente una capa dura de entre 1 mm y 4 mm de grosor.
Los moldes de concha ofrecen un excelente acabado superficial y precisión dimensional. Son perfectos para fundiciones pequeñas y medianas que requieren detalles precisos, como piezas de motores de automóviles.
La inversión en equipo es mayor porque se necesitan patrones calentados y hornos de curado. Pero si se fabrican miles de la misma pieza, la calidad y la velocidad lo compensan.
Los moldes de arena seca se fabrican inicialmente como moldes de arena verde que luego se hornean a una temperatura de 300-650 °C. El calor elimina la humedad y fortalece el aglutinante de arcilla.
Piensa en ello como la diferencia entre la plastilina y la arcilla endurecida. El proceso de horneado transforma un molde frágil en algo mucho más duradero.
Los moldes de arena seca manejan el metal fundido mejor que la arena verde porque no hay humedad que genere vapor. Esto significa menos defectos y mejor Acabado superficial de sus piezas fundidas.
La desventaja obvia es el gasto de tiempo y energía. Hornear moldes grandes puede llevar horas y requiere un espacio considerable en el horno. La mayoría de las fundiciones reservan este método para piezas grandes y complejas donde la calidad es crucial.
La arena franca contiene aproximadamente un 50 % de arena y un 50 % de arcilla, lo que crea una mezcla con la consistencia de la arcilla de modelar. Normalmente se aplica como revestimiento sobre estructuras de ladrillo o metal, en lugar de usarla para todo el molde.
Este método es como enyesar una pared. Se construyen capas de mezcla de arcilla sobre una estructura de esqueleto, alisando cada capa para crear la cavidad del molde.
Los moldes de arcilla son excelentes para crear piezas fundidas de gran tamaño, como hélices de barco o bases de máquinas enormes. La mezcla rica en arcilla proporciona un excelente control sobre la forma del molde.
El proceso es laborioso y requiere trabajadores cualificados. Además, es lento, ya que cada capa necesita tiempo para secarse. Las fundiciones modernas rara vez utilizan el moldeo con arcilla pura, aunque la técnica aún se utiliza en aplicaciones especializadas.
La arena verde es el mejor punto de partida para principiantes. Es tolerante, económica y no requiere equipo especial más allá de las herramientas básicas de mezcla. Puedes practicar repetidamente sin preocuparte por desperdiciar materiales costosos.
En general, no se deben mezclar diferentes tipos de arena ya que tienen aglutinantes incompatibles y métodos de curado. Sin embargo, se pueden usar diferentes arenas para distintas partes de la misma pieza, como arena de concha para las áreas detalladas y arena verde para el resto.
La arena verde puede reutilizarse de 20 a 30 veces con un reacondicionamiento adecuado. Las arenas de resina y silicato de sodio no suelen poder reutilizarse directamente, pero pueden recuperarse mediante procesos térmicos o mecánicos que eliminan los aglutinantes.
Fundición de arena verde Es relativamente ecológica, ya que la arena es reutilizable y contiene materiales naturales. Las arenas aglomeradas químicamente, como la resina y el silicato de sodio, presentan mayores riesgos ambientales debido a las emisiones y los requisitos de eliminación.
