TIPOS DE ARENA Y FABRICACIN DE MOLDES PARA FUNDICIN DE ALUMINIO

ESPOCHIngeniera AutomotrizRiobamba Ecuadorwww.espoch.edu.ecResumen (Abstract)Es muy importante saber cules son los tipos de arena y la fabricacin de moldes para la fundicin en nuestro caso aluminio, previo a la fundicin debemos adquirir la pieza a fundirse, para empezar el moldeo calculamos las longitudes de los canales (alimentacin y distribucin), taln de cada y velocidad de la colada para no tener defectos de fundicin al final del proceso Palabras clave: arcilla, aluminio, colada, densidad, flujo, fundicin, taln de cada.I. INTRODUCIONEn el proceso de fundicin de aluminio es fundamental controlar el ingreso la forma como el metal ingresa a los moldes, ya q este llenado se hace por gravedad involucra altas velocidades del flujo.Hay que tener muy en cuenta las siguientes recomendaciones para obtener piezas sanas y de buena calidad: El diseo del sistema de alimentacin Asegurar un llenado suave del molde Atrapar las inclusiones no metlicas en la colada Ayudar a evacuar aire y gases La velocidad del llenado no debe exceder los 150cm/s etc.

II. ARENA: definicin, tiposLa arena es un conjunto de partculas de rocas disgregadas. En geologa se denomina arena al material compuesto de partculas cuyo tamao vara entre 0,063 y 2 mm. Una partcula individual dentro de este rango es llamado grano de arena. Una roca consolidada y compuesta por estas partculas se denomina arenisca. Las partculas por debajo de los 0,063 mm y hasta 0,004mm se denominan limo, y por arriba de la medida del grano de arena y hasta los 64 mm se denominan grava. El componente ms comn de la arena, en tierra continental y en las costas no tropicales, es la slice, generalmente en forma de cuarzo. Sin embargo, la composicin vara de acuerdo a los recursos y condiciones locales de la roca. Gran parte de la fina arena hallada en los arrecifes de coral, por ejemplo, es caliza molida que ha pasado por la digestin del pez loro. En algunos lugares hay arena que contiene hierro, feldespato, incluso, yeso. Segn el tipo de roca de la que procede, la arena puede variar mucho en apariencia. Por ejemplo, la arena volcnica es de color negro mientras que la arena de las playas con arrecifes de coral suele ser blanca. [1]Clasificacin de la arena:Segn su composicin qumica de la arena la podemos clasificar como:Arena silica:El ms comn de los minerales utilizados en la fundicin para producir moldes y corazones es la silica (sio2) su forma ms comn el mineral de cuarzo, algunas de las razones de la popularidad de su uso son las siguientes: La ms abundante en la naturaleza De fcil extraccin y universal localizacin Bajo costo de produccin Dureza y resistencia a la abrasin satisfactoria Disponible en una amplia variedad de tamao de grano y forma Resistencia al metal y al ataque acido de la escoria adecuadoConocida como un excelente refractario y excelente resistencia al calor. La silica exhibe un drstico cambio en el volumen cuando se incrementa la temperatura, los fundidores han aprendido a compensar este problema a travs del uso de aditivos especficos.Arena de olivina:Existe en U.S.A. en Washington y Carolina del Norte, su material madre es el mineral forsterita (mg2sio4) y fayalita (fe2sio4), para uso de fundicin se selecciona el mineral con mayor porcentaje de forsterita, despus es pasada a travs de un lavado para pulir las aristas. Menor expansin trmica que la silica Mayor conductividad trmica que la silicaArena de zirconio:Aunque su localizacin es a nivel mundial, esta se encuentra en pequeas proporciones; los depsitos comerciales estn localizados en florida y Australia: Altamente refractaria Alta conductividad trmica Alta densidad Baja expansin trmica Resistencia a ser humectada por el metalArena cromita:Los depsitos comerciales estn localizados principalmente en Sudfrica y requiere de largos procesos para poder ser utilizada en fundicin: Alta densidad Alta refractariedad Difcil de humectar por el metal Muy estable y difcil de romper o descomponerse. Baja expansin trmica Alta absorcin y transferencia de calor.[2]

Otro tipo de arenas para moldeo segn esta clasificacin:Arena Verde: es una arena hmeda, es decir, que se ha secado.Arena seca: es aquella a la que se le ha eliminado toda la humedad antes de efectuar la colada, mediante el secado de enfurtas. La arena seca es una mezcla de arena de slice seca, fijada con otros materiales que no sea la arcilla usando adhesivos de curado rpido. Antes de la colada, el molde se seca a elevada temperatura (entre 200 y 300C). De este modo se incrementa la rigidez del molde, lo que permite fundir piezas de mayor tamao, geometras ms complejas y con mayor precisin dimensional y mejor acabado superficial.Arenas de revestimiento o de contacto: es la que se apisona contra la cara del moldeo y una vez extrado este, formar la capa interna del molde.Arena de relleno: procede de los moldes ya colados y vuelve nuevamente a utilizarse despus de preparada para rellenar el molde durante el moldeado.Otros tipos de arena son: Arena negra Arena sinttica Arena naturales Arena para machos Arena al aceite.III. MOLDEOEl material de molde ms comn es la arena de moldeo verde, que es la mezcla de arena, arcilla y agua. El trmino verde se refiere al hecho de que al vaciarse en su interior, la arena en el molde esta hmeda o mojada. El moldeo con arena verde es el mtodo ms econmico de fabricacin de moldes.[3]Los moldes de arena se secan en horno antes de vaciar el metal fundido; el secado da mejor precisin dimensional y mejor acabado superficial a la colada. Sin embargo este mtodo tiene inconvenientes: es mayor la distorsin del molde; las fundiciones tienen mayor tendencia a sufrir grietas en caliente debido a la menor colapsabilidad del molde.A continuacin aparecen los componentes principales de los moldes de arena: 1. Preparacin de la arena: medir humedad, dureza, compresin.

2. Cernir la arena para la colocacin en los moldes.

3. El molde mismo, que est soportando por una caja de moldeo. Los moldes de dos piezas estn formados por moldes superior e inferior. La unin entre ambos es la lnea de particin. Cuando se utiliza ms de dos piezas, las adicionales se llaman cachetes.

4. Ponemos medio molde en la mitad de la caja y medio bebedero.se llena con tierra de moldeo previo a este paso debemos calcular las medidas necesarias como canales, bebederos etc.

5. Una vez llena la media caja con arena bien apretada roseamos y quitamos la que sobra.

6. Damos la vuelta a la caja y comprobamos que no hay poros y se ha llenado correctamente.

7. Aplicamos una fina capa de polvos talco para que no se nos pegue las dos mitades.

8. Colocamos la otra mitad del molde en su sitio con la ayuda de las espigas

9. Llenamos esta mitad de la misma manera 10. Separamos con mucho cuidado las dos mitades de la caja y comprobamos que todo est correcto.

11. Sacamos el molde y quitamos cualquier resto de arena suelta

12. Y as queda la caja lista para la fundicin 13. Con una buena cantidad de aluminio fundido estamos listos para el llenado.

14. Vaciamos el aluminio del horno de crisol en un recipiente para ir colocando lentamente en los moldes. 15. Debemos esperar varias horas para poder alzar las cajas de metal que contienen a los moldes pares ver el resultado.

16. Hay q maquinar para tener un mejor acabado

IV BIBLIOGRAFA[1]www.monografias.com/trabajos12/.../funycol.shtml [2]www.asimet.cl/pdf/presentacion_arena s.pdf [3] Manufactura, ingeniera y tecnologa kalpakjian- 4ta ed. Pdf (pginas 150,151 y 152)

CLCULOS DE LOS CANALES DE ALIMENTACIN Datos.V= 1111.11cm3= 2.385 g/cm^3

De tablas obtenemos un t= 3s

Para el canal de distribucin es el doble del canal de alimentacin (14.61*2=29.24)Canal vertical= 20 mm de dimetroTaln de cada= 50mm base altura 40mm

TABLAS PARA LOS CALCULOS DE ALIMENTACION Y DISTRIBUCION.