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  • TECNICAS DE MOLDEO

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    TECNICAS DE MOLDEO

    Paralelamente con el proceso de fundicin se desarrolla la tcnica de moldeo, la cual consiste en elaborar los moldes en los cuales ha de colarse el metal fundido que al solidificarse adquirir la forma del modelo. Segn los materiales empleados y su consiguiente duracin los moldes se dividen en:

    a) Moldes perdidos o transitorios de arena b) Moldes permanentes de materiales metlicos o en coquilla

    En la fabricacin de los moldes transitorios se requiere de modelos, cajas de moldeo, arena

    para moldeo, herramientas y maquinaria; as mismo, segn sean las necesidades del taller y los volmenes de produccin el moldeo se puede clasificar en:

    a) Moldeo a Mano.- En el cual todas las operaciones se realizan manualmente, o bien que con ayuda eventual de medios de transporte (gras, carretillas, planos, vibradores, etc.)

    b) Moldeo Mecnico, en el cual algunas o todas las operaciones (especialmente el atacado de la arena y al extraccin del modelo) son realizadas por medio de maquinas adecuadas. En el moldeo mecnico es indispensable la ayuda de medios de levantamiento y de transporte para asegurar en las operaciones auxiliares el mismo ritmo de produccin que el que imprimen las mquinas de moldear.

    En los moldes perdidos, la arena debe ser contenida en un recipiente adecuado que soporte la fuerza de compresin de la arena y la presin metalosttica que ejerce el metal liquido en el acto de colada. Dentro de estos pueden distinguiese:

    a) Moldeo descubierto, cuando la reproduccin o huella en la cual se verter el metal liquido se practica en el suelo de la fundicin y la cara superior de la pieza queda al aire. Este sistema se aplica a piezas de poca importancia, en las cuales es indiferente que la cara superior resulte irregular. Los lingotes de fundicin, los armazones para moldes, etc., se moldean descubiertos.

    b) Moldeo en fosa, cuando la reproduccin se efecta en un cavidad o fosa en el pavimento del taller. El moldeo en fosa es completa siempre con una caja superior que cierra el molde. Es un sistema muy conveniente para fundir piezas de gran tamao.

    c) Moldeo en caja, cuando la reproduccin se efecta en la arena contenida un una caja compuesta de dos o mas partes, de modo que pueda abrirse y retocarse con facilidad. Es el sistema mas usado que se adapta a cualquier clase de piezas, pero requiere cajas adecuadas.

  • TECNICAS DE MOLDEO

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    d) Moldeo en bloque de arena, cuando la caja se emplea solo para hacer el molde y despus se quita de modo que el metal lquido se vierta en el bloque de arena.

    e) Moldeo con machos, cuando la reproduccin se efecta con machos y piezas dispuestos en una caja, en una fosa o en un cajn. Es un sistema adecuado para piezas complicadas y para el moldeo con arena.

    En los moldes perdidos la arena puede atacarse en diversas maneras: a) A presin, cuando se dispone en torno al modelo y en la caja una cierta cantidad de

    arena suelta para irla atacando en la medida y direccin adecuadas.

    Este atacado, puede efectuarse:

    Directamente con la mano, usando atacadores de mano, neumticos o elctricos; con una maquina, que puede ser accionada a mano (palanca, pedal o similares) o por fuerza hidrulica o neumtica.

    b) Por sacudimiento o por vibracin cuando, una vez colocada la arena en torno al modelo

    dentro de la caja, se somete el conjunto a una serie de sacudidas o de vibraciones que asientan los granos de la arena.

    c) Por sacudimiento ( o vibracin ) y presin combinadas. d) Por proyeccin centrfuga, cuando la arena se proyecta contra el modelo dentro de la

    caja mediante una rueda que gira dentro de una caja provista de una abertura tangencial. e) Por proyeccin neumtica, cuando la arena se proyecta por medio de aire comprimido.

    Es el sistema caracterstico de ciertas maquinas modernas para hacer machos, que por su velocidad de accin se denominan maquinas de disparar noyos.

    En la tabla no. 1 se resumen los diversos sistemas de moldeo.

  • TECNICAS DE MOLDEO

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    TABLA NO. I. CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS DE MOLDEO.

    CON MOLDES PERDIDOS

    A presion

    Por sacudimiento

    Por sacudimiento,

    y presion (vibrocompres

    ion)

    Por proyeccin centrifuga

    Por proyeccin al aire

    comprimido

    Manual

    Mecanico

    Se efectua solo mecamicamente

    Para produccin en

    serie

    Para modificar la estructura de la pieza

    Al descubierto

    En cajas

    En bloque de arena

    Con machos y pinzas

    En cajas

    En bloque de arena

    En cajas

    En cajas de machos metalicas

    Manual mecnico

    Manual y Mecanico

    Piezas pequeas en serie.

    Piezas de altura mediana

    Apropiado para:

    Piezas complicadas y moldeo en arena-

    cemento

    Piezas de dimensiones medianas

    Piezas pequeas, medianas y grandes

    Piezas altas

    Vasijas, bigornias, yunques, y grandes

    Armazones de fundicin, columnas, placas, contrapesos y

    placas

    Machos pequeos en serie

    Para aleaciones de cobre, aluminio, zinc,

    plomo, etc.

    Ruedas para vagones de tren, cilindros de laminado en caliente,

    levas, etc.

    En cajas

    En bloque de arena

    Piezas pequeas y bajas.

    Piezas pequeas y medianasen serie.

  • TECNICAS DE MOLDEO

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    ARENAS PARA MOLDEO.

    Los moldes perdidos de fundicin destinados a recibir la colada deben poseer las siguientes cualidades.

    a) Ser plsticos. b) Tener cohesin y resistencia, con objeto de poder conservar la reproduccin del

    modelo. c) Resistir la accin de las temperaturas elevada, es decir, ser refractarios.

    d) Permitir la evacuacin rpida del aire contenido en el molde y de los gases que se producen en el acto de la colada por la accin del calor sobre el mismo molde, es decir, deben tener permeabilidad. e)Disgregarse fcilmente para permitir la extraccin y el pulimentado de la pieza, es decir, deben ser disgregables.

    Los materiales dotados de estas cualidades que se encuentran en la naturaleza son las arenas de fundicin, constituidas por granos de cuarzo (bixido de silicio, SiO2, muy refractario) y por arcilla (silicato hidratado de aluminio: 2SiO2. Al2O3.2H2O), que es el elemento de unin y confiere plasticidad y disgregabilidad al molde; la estructura granular propia de la arena asegura la permeabilidad. Una primera clasificacin de las arenas naturales puede basarse en su contenido de arcilla; se distinguen cuatro clases: 1. - Tierras grasas, cuyo contenido de arcilla es superior el 18%. 2. - Tierras semigrasas, cuyo contenido de arcilla va del 8 al 18%. 3. - Tierras magras, cuyo contenido de arcilla va del 5 al 8%. 4. - Arenas silcas, cuyo contenido de arcilla es inferior al 5% En este ltimo caso, la arcilla est considerada como una impureza. Una segunda clasificacin puede hacerse atendiendo a la forma del grano

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    1) Arena de grano esferoidal. ( Fig. 1a ) 2) Arena de grano angulado. ( Fig. 1b ) 3) Arena de grano compuesto. ( Fig. 1c )

    Finalmente, en relacin con las dimensiones del grano, pueden distinguirse: 1) Arena de grano grueso. 2) Arena de grano medio. 3) Arena de grano fino. Las arenas de fundicin tienen un origen comn. La roca madre de la cual derivan es el granito, compuesto de feldespato, cuarzo y mica. El feldespato (silicato doble de aluminio y

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    potasio o sodio) acta de substancia aglomerante de la mica y el cuarzo: bajo la accin tenaz y constante de los agentes atmosfricos se disocian los silicatos que componen el feldespato. El silicato de aluminio, al hidratarse, se convierte en arcilla, mientras que los silicatos de potasio o de sodio (como tales, o transformados en carbonatos por la accin del anhdrido carbnico del aire) son arrastrados por las aguas metericas.

    De este modo se han constituido los vastos depsitos de arenas naturales, los cuales, por otra parte, presentan caractersticas distintas segn que el proceso de disgregacin este mas o menos avanzado (en este ltimo caso existen residuos de feldespato, que es fusible y disminuye la refractariedad de la arena) y que la disociacin se haya realizado en el mismo lugar donde se encuentra la arena (arenas arcillosas naturales con porcentajes variables de arcilla) o con acciones de transporte que forman depsitos distintos de arena silcas y de arcilla.

    No siempre puede emplearse la arena en la fundicin tal como llega de los depsitos, sino

    que debe someterse a algunos procesos de modificacin, que se efectuaran despus de una serie de pruebas adecuadas para el estudio de sus caractersticas tcnicas. En el conjunto de estas pruebas, lo mismo las destinadas a comprobar las caractersticas del material que llega de los depsitos como las de la mezcla que servir para el moldeo, constituye lo que se llama comprobacin de la arena. Los casos mas importantes de modificacin de las arenas se presentan cuando se procede a la mezcla de arenas de tipo diverso (sea para la distribucin del grano, sea para rebajar o reforzar la arena), o bien a la adicin de aglomerante.

    En el primer caso se trabajan arenas naturales y en el segundo arenas sintticas o aglomeradas se obtienen partiendo de arenas silcas lo ms puras posible, a las cuales se aaden, en diversos porcentajes, substancias