Moldeo en arena La fabricación de moldes es una de las técnicas de conformado de metales más antiguas y versátiles que se pueden aprender. Se crea una cavidad en arena que se ajuste a la pieza deseada, se vierte el metal fundido y se obtiene una pieza sólida al enfriarse. Es como construir un castillo de arena en la playa, solo que se crean formas precisas que pueden convertirse en bloques de motor, piezas de arte decorativo o piezas de maquinaria.
Tu patrón es la forma maestra que crea la cavidad en tu molde de arena. Piensa en él como el sello que deja la impresión: sea cual sea la forma de tu patrón, así lucirá tu pieza metálica final.
Elija un patrón ligeramente más grande que la pieza final para compensar la contracción del metal durante el enfriamiento. Los patrones de madera son ideales para principiantes, mientras que los de aluminio o resina duran más con el uso repetido.
El patrón necesita ángulos de tiro (ligeras conicidades) de entre 1 y 3 grados para poder sacarlo de la arena sin dañar las paredes del molde. Imagina intentar sacar un cubo de lados rectos de la arena húmeda; no funcionará sin esos lados angulares.
El frasco es simplemente un marco de madera o metal de dos piezas que contiene la arena. La mitad inferior se llama drag y la superior es la cope. Limpie la arena y los residuos viejos.
Coloca el patrón sobre una tabla plana dentro del arrastre. Si vas a hacer algo como un engranaje, colócalo con el lado plano hacia abajo.
Para patrones divididos (patrones que se separan en dos piezas), coloca la mitad inferior en el arrastre ahora. Agregarás la mitad superior más adelante, cuando trabajes en la capa.
Espolvoree el patrón con polvo separador, generalmente talco o grafito.
Para patrones livianos que puedan moverse, use una pequeña gota de cinta de doble cara o arcilla para mantenerlos en su lugar temporalmente.
Ahora, colocarás arena especial para moldeo alrededor del modelo para crear la cavidad del molde. Esta arena no es arena de playa, sino una mezcla de arena de sílice, arcilla y agua que mantiene su forma al comprimirse.
Comience por tamizar una fina capa de arena fina directamente sobre el patrón. Esta arena, aglomerada, captura mejor los detalles finos que la arena gruesa.
Agregue arena en capas de 2 cm en lugar de verterla toda de una vez. Cada capa requiere una compactación adecuada.
Use un pisón (una herramienta similar a un mortero de gran tamaño) para comprimir cada capa firmemente. Comience con cuidado alrededor del patrón para evitar que se mueva y luego presione con más fuerza a medida que avanza.
La arena debe sentirse firme como el azúcar moreno compactado, no suelta como la arena de playa.
Una vez que el recipiente esté lleno, use un borde recto para raspar el exceso de arena hasta el nivel de la parte superior del frasco.
Algunos fundidores perforan pequeños orificios de ventilación con un alambre en este punto. Estos permiten que el vapor y los gases escapen durante el vertido, evitando así la formación de burbujas en la pieza.
Coloque una tabla sobre la arena nivelada y voltee con cuidado todo el arrastre. El patrón queda ahora boca arriba, listo para la mitad del borde.
El sistema de compuertas es la tubería del molde: canales que guían el metal fundido hacia la cavidad. Sin compuertas adecuadas, el metal no llenará el molde de manera uniforme.
La mazarota es donde se vierte el metal, y las mazarotas son depósitos que alimentan el metal adicional a medida que la pieza se contrae. Marque estos puntos con clavijas o tacos de madera clavados en la arena.
Coloque la matriz cerca de la parte más gruesa del patrón. Las contrahuellas se colocan en puntos altos donde el metal podría no llegar o donde es probable que se encoja.
Talle pequeñas depresiones en forma de embudo alrededor de los marcadores de la mazarota y la mazarota. Estas cavidades facilitan el vertido y reducen las turbulencias.
Utilice un cortador de compuertas o una llana pequeña para tallar un canal desde la matriz hasta la cavidad del patrón. Este canal debe entrar en la cavidad por su punto más bajo para minimizar las salpicaduras.
Mantenga el corredor de aproximadamente 1/4 de pulgada de profundidad y ancho para piezas pequeñas, y más grande para piezas más grandes.
Sopla la arena suelta de los canales que has cortado.
Aplique otra ligera capa de polvo separador sobre toda la superficie del arrastre, incluidos los canales recién cortados.
La tapa crea la mitad superior de la cavidad del molde. Este paso es similar al del arrastre, pero con algunas modificaciones clave.
Coloque el frasco de cope sobre el arrastre, alineando las guías si el frasco las tiene. Las dos mitades deben encajar perfectamente.
Espolvoree nuevamente el patrón expuesto y la superficie de arrastre con polvo separador.
Apisona la arena exactamente como lo hiciste con el arrastre: primero la arena apisonada, luego las capas y finalmente el apisonamiento. Ten mucho cuidado de no alterar el patrón ni los canales inferiores.
Una vez que la tapa esté embalada y nivelada, gire y extraiga con cuidado los pasadores de madera que colocó para las gradas y las contrahuellas. Estos dejan canales verticales para el vertido del metal.
Perfore orificios de ventilación a lo largo de la cubierta con un alambre, deteniéndose justo antes del patrón. Más orificios de ventilación significan menos defectos causados por gases atrapados.
Este es el momento de la verdad: abrirás el molde y retirarás el patrón para revelar la cavidad.
Levante la tapa verticalmente, manteniéndola nivelada. Cualquier inclinación puede provocar la caída de arena en la cavidad de arrastre.
Deje la tapa a un lado con cuidado, con la cavidad hacia arriba.
Golpea suavemente el patrón para soltarlo y luego sácalo. Si se atasca, enrosca un tornillo en el patrón para usarlo como asa.
Si utilizó un patrón dividido, retire la mitad superior de la capa de la misma manera.
Revisa ambas mitades para ver si hay bordes dañados, arena suelta o secciones desprendidas. Los pequeños defectos se pueden reparar con una cuchara y agua.
Sople la arena suelta del bebedero, los canales y las mazarotas. Los respiraderos limpios garantizan un buen escape de gases.
Utilice herramientas pequeñas para reparar los bordes dañados o agregar características que el patrón no pudo crear.
El lavado de moho mejora acabado de la superficie Y evita que la arena se pegue al molde. Es como un spray antiadherente para el molde.
El lavado de grafito es eficaz para hierro y acero. El lavado de circón soporta mejor las altas temperaturas.
La cavidad del molde debe estar completamente seca. La arena húmeda hará que el lavado se corra y se acumule.
Aplique una capa fina y uniforme con una brocha suave o un pulverizador. Si es demasiado gruesa, se desprenderá y se adherirá al yeso.
Déjalo secar al aire o usa un soplete para acelerar el secado. El recubrimiento debe verse uniforme y ligeramente brillante.
Revise si hay manchas, zonas sin pintura o acumulaciones gruesas. Retoque según sea necesario.
Ya casi estás listo para verter el metal. Estos pasos finales garantizan que todo se mantenga en su lugar durante la fundición.
Los núcleos crean secciones huecas en la pieza fundida. Colóquelos con cuidado utilizando las hendiduras del molde.
Baje la contrapieza sobre el arrastre, alineándola exactamente como antes. La desalineación produce piezas fundidas escalonadas o desplazadas.
El metal fundido crea presión que puede levantar la tapa. Use abrazaderas en C o pesos pesados para mantenerla cerrada.
Para un lanzamiento de 10 libras, use al menos 30 libras de peso.
Verifique que todas las rejillas de ventilación estén despejadas. Perfore otras rejillas si detecta zonas donde pueda acumularse gas.
Coloque el molde sobre una cama de arena seca para atrapar cualquier fuga de metal. Tenga listo todo el equipo de seguridad: el metal fundido es implacable.
Vierta el metal fundido de forma continua en la mazarota hasta llenar completamente el molde. Comience con un chorro fino para evitar que entre arena en la cavidad y luego aumente el caudal.
Sigue vertiendo hasta que aparezca metal en los elevadores. Esto confirma que toda la cavidad está llena.
Deje de verter cuando el recipiente de la grada esté lleno: el molde está completo.
La espera es la parte más difícil, pero apresurar este paso arruina todo tu trabajo.
Deje que el molde se enfríe completamente antes de desmoldar. Los moldes pequeños necesitan 30 minutos; los grandes, varias horas.
El metal debe estar lo suficientemente frío como para poder manipularlo con las manos desnudas.
Sacuda la arena rompiendo el matraz y vaciándola. El molde se caerá con la arena.
Guarda la arena: puedes reacondicionarla y reutilizarla muchas veces.
Su pieza ya está lista para la limpieza, lo que implica cortar la mazarota y las canaletas, pulir hasta suavizar los puntos ásperos y terminarla según las especificaciones deseadas.
