Fabricación de CORAZONES

5/25/2018 Fabricaci n de CORAZONES

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Ing. Leonardo Jurez Tapia


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Los corazones o machos se emplean para crear los orificios y

cavidades en las piezas, como tambin para obtener las

superficies exteriores de las mismas.

Al llenar el molde generalmente los machos estn rodeados

con la masa fundida y por eso deben poseer una altapermeabilidad, resistencia mecnica, refractariedad y

calapsibilidad.

Los machos se elaboran en cajas o con tarrajas a mano o enmaquinas y maquinas automticas, por los mismos

procedimientos que para el moldeo.


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Corazones (machos noyos)Son insertos en la cavidad del molde previos a la colada

El metal lquido fluye entre la pared del molde y del corazn, dandoorigen a piezas huecas.

Puede requerir soportes para evitar su movimiento durante el llenadode la pieza, llamados chaplets

Tienen mayores propiedades que la mezcla de arena en verde


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La estructura de los corazones o machos:

Las plantillas de los machos aseguran su estabilidad en el molde, una fijacin precisa de

su posicin como tambin la evacuacin de gases que se desprenden del macho al

llenarse el moldeLas plantillas deben de ser de tal medida que resistan la carga de la masa del macho, la

presin de la masa fundida sobre el semimolde superior y el macho sin que estos se

deformen, como tambin tener una configuracin tal, que excluya la posibilidad de

desplazamiento del macho. Fig 99


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Armaduras de los machos:Para aumentar la resistencia de los machos en ellos se conforma una armadura-

armazn de endurecimiento, la cual se elabora de alambre de acero o de

armazones de fundicin


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En el Moldeo en verde se trabaja con

Resistencia a la compresin de 15 a 30

psi

Sometido a esfuerzo de compresin

Los gases recorren un camino corto

El calor del metal se transmite a la masa

del molde que es unas 4 o 5 veces mayorque el peso del metal

La arena no se calienta demasiado


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En cambio el corazn trabaja a flexin,compresin, corte y traccin, al solidificar el

metal, debe perder totalmente su cohesin para

poder extraerlo de la pieza, los gases

generados en la colada, deben recorrer lo largodel corazn y parte del molde para salir a la

atmsfera; Los aglutinantes orgnicos le

confieren al corazon resistencia a la

compresin. de 500 a 800 psi.


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CORAZON

El corazn absorbe la temperatura del metal.

Requieren propiedades diferentes al molde yno se hacen con la misma mezcla del molde.

Se fabrican de mezclas de aglutinantesorgnicos

P i


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Procesos qumicos, para

moldes y corazones

CAJA CALIENTE

Proceso Shell o de cscara

CAJA FRIA

Proceso Autofraguante (No Bake)

Proceso CO2 Silicato de sodio

Proceso Isocure (Solo corazones)

Proceso Pet Set


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Procesos para elabo rar corazones:Sil icato-CO2Caja fra (No bake, pet set e isocure)

Caja caliente ( sh ell)

Mqu ina para co razones

shel l Acabado de co razones


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Proceso shell

Se emplea para fabricar moldes y

corazones

Tienen poco peso, no absorben humedad

Producen pocos gases, por ser una sola

cascara

Bajo consumo de arena Precisin dimensionad alta

Excelente acabado superficial de la pieza


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Fundicin en cscara proceso shell

Se usa sa arena recubierta con un aglutinante orgnico, que se fragua con el

calor. Al depositarse sobre un modelo metlico caliente se endurece y

origina una cubierta de arena dura, que al unirse dos mitades origina el

molde de fundicin.

Shell mould


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DESCRIPCION DEL PROCESO

PLACA MODELO O CAJA DE CORAZON METALICA

El PLACA O CAJA SE CALIENTA CON QUEMADORDE GAS O RESISTENCIA ELECTRICA, HASTA TEMP.

UNIFORME LA TEMPERATURA DE LA CAJA DEBE SER DE 250 A

300C

BAJA TEMPERATURA; CORAZONES CRUDOS,

TENDENCIA A DEFORMARSE Y MAYORGENERACION DE GASES.

TEMPERATURA ALTA; SUPERFICIE QUEMADA,EROSIONABLE, BAJA RESISTENCIA Y ACABADOSUPERFICIAL DEFICIENTE.


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CORAZONES CHICOS Y DELGADOS;

TEMPERTURA ALTA Y TIEMPO DECURADO CORTO

CORAZONES GRANDES Y PAREDGRUESA

TEMPERATURA BAJA Y TIEMPO DE

CURADO LARGO


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TECNICAS DE FABRICACION

MANUAL

MECANICO (MAQUINAS SOPLADORAS)

AUTOMATICO


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COMPONENTES

ARENA FINA DE SILICE, GRANO REDONDO OMEZCLA DE REDONDO Y SEMIANGULAR.

RESINA DE FENOL FORMALDEHIDO.

CATALIZADOR HEXAMETILENTETRAMINA (15%)

ADITIVO (ESTEARATO DE CALCIO O ZINC, 2 A 2.5%)

DESMOLDANTE


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VENTAJAS E INCONVENIENTES TAMAO DE PIEZAS LIMITADAS POR LA CAPACIDAD

DE LA MAQUINA

PIEZAS DE PAREDES DELGADAS PRECISAS,COMPACTAS Y BUEN ACABADO SUPERFICIAL

SE PUEDE VACIAR CUALQUIER TIPO DE METAL

SE PUEDE RECUPERAR LA ARENA

SE REQUIERE DE HERRAMENTAL PRECISO YMAQUINADO, LO Q ELEVA SU COSTO

EL PROCESO NO PERMITECOLOCAR FACILMENTESISTEMA DE COLADA Y ALIMENTACION

CONTROL RIGUROSO DE MATERIALES YTEMPERATURAS


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Variables de control de la fabricacin del molde en

cscara

Tipo de recubrimiento orgnico de la arena (resina fenlica, furnica,etc.)

Temperatura de la placa modelo

Tiempo de contacto

Espesor de la cscara

Tiempo de fraguado

Propiedades evaluadas de la mezcla de moldeoResistencia en seco

Resistencia al corte

Dureza del moldeTamao de grano AFS

Otras variables:


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Ejemplos de piezas coladas en molde por cscara

Description: Resin-coated sand is poured onto hot metal

patterns, curing into shell-like mold halves


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PROCESO AUTOFRAGUANTE NO BAKE

DESARROLLADO EN EUROPA EN LA DECADA DE LOS 50 INICIALMENTE SE UTILIZO PARA CORAZONES PERO

ACTUALMENTE SE APLICA TAMBIEN EN MOLDES EN MOLDEO EN VERDE SE TIENEN RESISTENCIAS DE 20 A 30

PSI.

UNA ARENA CON 1.5 % DE RESINA ALCANZA RESISTENCIASHASTA DE 500 PSI.

PERMEABILIDAD ALTA. POCA GENERACION DE GASES ALTA COLAPSIBILIDAD

GENERA ATMOSFERA REDUCTORA, QUE EVITA LAOXIDACION Y PENETRACION DEL METAL, OBTENIENDOPZAS. MAS TERSAS.


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SE PUEDE RECUPERAR LA ARENA

POR ATRICION O FROTADO OTERMICAMENTE

CONTROLAR PERDIDAS POR

CALCINACION (L.O.I.) NO DEBE SER MAYOR DE 3%

LA DEMANDA ACIDA DEBE

MANTENERSE EN NIVELES BAJOS


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MEZCLADO DE LA ARENA CON LA RESINA

LA MEZCLA PUEDE HACERSE A MANO O CON

CUALQUIER MEZCLADOR, PREFERENTEMENTE UNMEZCLADOR CONTINUO

LA CANTIDAD DE RESINA VARIA DE 1.25% A 2.5%EN FUNCION E LA RESISTENCIA QUE SE DESEAOBTENER

LA PROPORCION DEL CATALIZADOR ES DE 30 A 40% BASE RESINA

SE MESCLAN LA ARENA CON LA RESINA Y LUEGOEL CATALIZADOR

LA REACCION QUIMICA INICIA DESDE EL MOMENTOEN QUE SE JUNTAN LA RESINA CON ELCATALIZADOR


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LA VIDA DEL BANCO DEPENDE DE LASTEPERATURAS, TANTO AMBIENTE

COMO DE LA ARENA UNA ALTA TEMPERATURA ACELERA

LA VELOCIDAD DE FRAGUADO

DEPENDE TAMBIEN DE LA DEMANDADE ACIDO ADV DE LA ARENA

LA PROPORCION DEL CATALIZADORES IMPORTANTE A MAS

CATALIZADOR, MAYOR VELOCIDAD DEFRAGUADO Y MENOR VIDA DELBANCO


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VENTAJAS

DISPOSICION DE UNA AMPLIA VARIEDAD DERESINAS, CON BAJOS CONTENIDOS DE

NITROGENO

SE ADAPTAN A UN AMPLIO RANGO DE

MOLDES, CORAZONES Y CONFIGURACIONESALTA PRECISION DIMENSIONAL

SE FABRICAN MOLDES SIN CAJAS DE

MOLDEOBUENA COLAPSIBILIDAD


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DESVENTAJAS

LA REACCION DE POLIMERIZACION O

FRAGUADO GENERA AGUA Y DEBE SALIR ATRAVES DE LA ARENA Y EVAPORARSE

EN MOLDES MUY GRANDES EL FRAGUADOEN EL CENTRO DEL MOLDE TARDA MAS DE

1 HORA SE RECOMIENDA PARA MOLDES Y

CORAZONES NO MUY GRANDES

SE PUEDEN UTILIZAR PINTURAS

DEBAJO DE 10C Y UNA HUMEDAD A 80%NO ES POSIBLE MOLDEAR CON ESTEPROCESO.


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Proceso CO2 Silicato de sodioEl silicato de sodio no es un compuesto

qumico, si no una mezcla de slice, SiO2y oxidode sodio Na2O

La relacin de SiO2/Na2O, recibe el nombre demodulo

En fundicin se emplean mdulos de 1.4 a 1.9.de la cantidad de agua y del modulo depende la

densidad y viscosidad

El silicato de sodio con el calor del metalcolado, se convierte en un vidrio, los granos dearena del molde o corazn, quedan inmersos enese vidrio y es imposible sacar un corazn, por

lo que se agrega un agente colapsible


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Para preparar una mezcla se

aade a la arena el silicato desodio, en una proporcin de 4 a 6

% y se mezcla

Para hacer el molde o corazn, se

compacta la arena en la caja decorazones o sobre la placa modelo


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luego es necesario aumentar la

proporcin de SiO2 del silicato o

modulo eliminando el agua oneutralizando el oxido de sodio

Al aumentar el modulo, el silicio se

hace muy viscoso convirtindose

en un vidrio, que mantieneunidos a los granos de arena

provocando el endurecimiento o

fra uado de la arenaC l i t d t l


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Cualquier mtodo para aumentar el

modulo del silicato es valido. Se

puede estufar, en un horno demicroondas, aadirle a la arena un

producto que reaccione con el

oxido de sodio y con el aguaconvirtindose as, en un proceso

autofraguante, puede emplearsepara este fin, escoria de alto horno

molida, ferro silicio en polvo o un

ester orgnico.


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Otra forma de endurecer la arena

consiste en pasarle un flujo de

bixido de carbono gaseoso a baja

presin. El bixido de carbono

arrastra el agua del silicato enforma de acido carbnico,

neutraliza el oxido de sodio

convirtindolo en carbonato desodio y con esto aumenta el

modulo del silicato


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Es muy importante emplear el

modulo adecuado del silicato desodio. Un modulo alto, requiere

muy poco gas para fraguar, pero

los enlaces que unen los granosde arena se hacen frgiles con el

tiempo, por lo que no es posible

almacenar estos corazones.

resistencia.


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Un modulo bajo, requiere mas

gas para el fraguado, pero losenlaces no son frgiles y los

moldes o corazones puedenalmacenarse varios das, se

han almacenado moldes con

silicato de modulo 1.4 , 3 aos,sin perdida de resistencia

Las ventajas principales del proceso son


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Las ventajas principales del proceso sonlas siguientes:

La practica de moldeo o corazoneria es fcil,semejante al moldeo con arena en verde.

El gas carbnico, CO2 es seguro, incombustible,

fcil de manejar.

El silicato de sodio es barato y no esta sujeto a la

variacin de los precios internacionales.

No se requiere de estufado.

No requiere de mano de obra especializada.

Los moldes y corazones tienen buena precisin

dimensional.


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Algunos inconvenientes son:

Corazones sensibles a la humedad, si se

emplean silicatos de modulo alto y se

almacenan.

Generacin de gases importante, por la

adicin del agente colapsible.

Si la arena no se utiliza pronto, se seca y

ya no se puede utilizar.

La arena no se puede recuperar.


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