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CONTENIDO

Propiedades de las arenas de moldeo

Calidad de las arenas silceas

Composicin de las arenas silceas

Propiedades de las arenas silceas

Ensayos de arenas, tamaos y forma de granosNecesidad del agua en las mezclas de arena

Curvas caractersticas de las arenas de moldeo

Defectologa en piezas moldeadas debidas a la arena

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ARENAS DE MOLDEO

Disgregacin de las rocasgranticas.

Depositadas por orden dedensidad, metal o mineralreducido por la naturalezao el hombre.

Se componenesencialmente de slice,arcilla e impurezas diversas.

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TIPOS DE ARENA

DE MOLDEO

Arena demoldeo

1 Segn sucontenido de

arcilla

Mezcla Magra4-8 % Arcilla

Semiarcillosas8-10% Arcilla

Grasas 18%Arcilla

2. Segn su

origen

Naturales

Sintticas

3. Empleada ono en el

proceso

Nueva

Vieja

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TIPOS DE ARENA

DE MOLDEO

Arena de

moldeo

4. Segn suaplicacin en

el moldeo

Contacto

Relleno

5. Segn suutilizacin

Moldes

Machos6. De acuerdoal tamao de

grano

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CALIDAD DE LAS

ARENAS

Los cuales deben combinarse de modo que proporcionenuna combinacin aceptable para mejorar las propiedades

Tamao delos granosde arena

Cantidad deaglutinantes

como laarcilla

El contenidode humedady materiaorgnica

Una arena de moldeo de buena calidad representa uncompromiso entre factores como:

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Aptitud al moldeo

Cohesin

Permeabilidad

Compactibilidad

PROPIEDADES DE LAS

ARENAS DE MOLDEO

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PROPIEDADES DE LAS

ARENAS DE MOLDEOAPTITUD AL MOLDEO

Se entiende comnmente por la plasticidad de las arenas demoldeo a la aptitud de estas para reproducir los detalles de los

modelos.

DEFORMABILIDAD FLUENCIA

Aptitud para variar de forma.

Depende de:

porcentaje de arcilla la humedad. forma de los granos, siendo

mayor en las arenas degranos angulares.

Es la aptitud o facilidad de

transmitir a travs de su masa, laspresiones aplicadas en susuperficie.

La fluencia es mayor en lasarenas de granosredondeados que en la degranos angulares.

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COHESIN

Aptitud para conservar la forma recibidaal haber sido compactada en el molde

Con el fin

Soportar mejor laaccin mecnica delmetal fundido.

Acrecentar lapermeabilidad.

Absorber parte delos gases que seproducen en elcurso de lacolada.

PROPIEDADES DE LAS

ARENAS DE MOLDEO

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-Un material es permeable si deja pasara travs de el una cantidad apreciable

de fluido en un tiempo dado.-La porosidad de la arena es la quepermite la permeabilidad, y el escapede los gases y vapor formado en elmolde.

PERMEABILIDAD

PROPIEDADES DE LAS

ARENAS DE MOLDEO

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FACTORES QUE AFECTAN LA PERMEABILIDAD

PROPIEDADES DE LAS

ARENAS DE MOLDEO.

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FACTORES QUE AFECTAN LA PERMEABILIDAD

PROPIEDADES DE LAS

ARENAS DE MOLDEO

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FACTORES QUE AFECTAN LA PERMEABILIDAD

PROPIEDADES DE LAS

ARENAS DE MOLDEO

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PROPIEDADES DE LAS

ARENAS DE MOLDEO

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.

La arena slicees un compuesto

resultante de la combinacindel slicecon el oxgeno. Sucomposicin qumica (SiO2) est

formada por un tomo de slice y dostomos de oxigeno, formando una

molcula muy estable que es insolubleen agua y que en la naturaleza se

encuentra en forma de cuarzo

COMPOSICION DE LA

ARENA SILICE

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COMPOSICION DE LA

ARENA SILICEUna arena silcea de 98% de SiO2 Pf de1704 C.Reblandece a las 1600C.

Si el contenido de Si02 disminuye el punto defusin desciende. Con una densidad de 2.5 a

2.8%

3

El contenido de cuarzo presenta varios estados alotrpicos :

Estado amorfo o vtreo: Presenta una falta de ordenacin Estado cristalizado: Aparece como un cristal de roca o como cuarzo, tambin se

presenta como tridimita y cristobalita.

SE PUEDE DECIR QUE HAY POR LO MENOS 6 VARIEDADES DE CRISTALINAS DE SILICE TODAS

ELLAS EN BASE DE TETRAEDROS CON SILICIO EN EL CENTRO Y CUATRO ATOMOS DE OXIGENOEN LOS VERTICES.

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VENTAJAS

Fcil extraccin y universal localizacin .

La mas abundantes en la naturaleza.

Bajo costo de produccin. Dureza y resistencia ala abrasin satisfactoria.

Disponible en amplia variedad de tamaos de

grano y forma. Conocida como un excelente refractario y

excelente resistencia a l calor.

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COMPOSICION DE LA

ARENA SILICELa arena se define por la American Foundry Society (AFS) como:

las partculas granulares de roca que pasan por la malla No. 4(5.16mm) y se retienen en la malla No. 200 (0.0737 mm) de la seriede mallas estndar de E.U yque son el resultado de la desintegracin natural o conminucion de laroca cementante.

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La arena slice forma una estructuramono cristalina de alta resistencia a

la abrasin de excesivo trfico paraaplicaciones de desgaste.

Esta uniformemente clasificado en la malla 20-40, presenta unadureza de 7,0 Mohs, con formas uniformes de grano y unadistribucin de tamao que le ofrece excelente compactacin y

propiedades mecnicas.

PROPIEDADES DE LA

ARENA SILICE

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COMPOSICION DE LA

ARENA SILICE

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Ensayos de arena

La AFS ( Asociacin Norte Americana de Fundidores), haestandarizado los siguientes ensayos: Cantidad de materia arcillosa

Granulometra Contenido de humedad Permeabilidad Ensayos mecnicos (dureza, resistencia a la traccin,

resistencia a la compresin, resistencia a la flexin,resistencia al corte)

Refractariedad Fluidez

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eterminacin del ndice de

Finura (AFS)Se realiza sobre 50 gr de

tierra seca ( 1 Hr entre 105 110 C)

Se vierte en un vaso de 475Cm3 de agua destilada y 25

Cm3 de una solucin dehidrato sdico, obtenida dedisolver 30 Cm3 de OHNa en

1000 Cm3 de agua destilada

Se agita durante 5 minutosSe aade agua destilada hasta

completar una altura de 6pulgadas.

Agitar durante 5 minutos ydejar reposar por 10 minutos.

Se extrae por medio de unsifn 5 pulgadas de lquido

Se aade agua destilada hastarestablecer el nivel de 6

pulgadas

Se repite las cuatro ltimasoperaciones hasta que el

lquido despus de 5 minutosde reposo quede limpio enuna zona de 5 pulgadas por

debajo del nivel mximo.

Se recoge el material que haquedado en el fondo del vaso,se saca a unos 110C y se pesa

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eterminacin del ndice de

Finura (AFS)

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Contenido de Humedad

(AFS)

Agite el recipiente parahomogenizar la mezcla y tome

una muestra pesandorpidamente 50 gramos conuna exactitud al centigramo

distribyala uniformementesobre un recipiente apropiado.

Recuerde emplear los

diferentes elementos delaboratorio para no alterar lacomposicin de la mezcla y

evitar accidentes.

Introduzca la muestra en laestufa la cual debe estar a

una temperatura entre los 100110C. Evite sobrepasar

esta ltima temperatura.

Despus de dos (2) horas deestufado efectu la primerapesada y as sucesivamenteen las mismas condiciones

hasta obtener un pesoconstante, con exactitud al

centigramo.

Deje enfriar la muestrasiempre en un desecador.

Para el clculo del porcentajede agua,

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Ensayo de Permeabilidad

Confeccin de la Probeta

mezcla de tierra de moldeo

150 a 190 Gr con 5 6 % de

agua en volumen.

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Ensayo de Permeabilidad

Colocar la llave ( 4 ) en posicin depermitir la entrada de aire hasta que

queda descubierta la marca cero ,despus cierra la llave

Colocar la probeta en el contenedor(6), y este se apoya en la cpsula (7)

Girar la llave (4), ponindola enposicin de comunicar la campana (2)

en el contenedor (6).

Medir con un cronmetro el tiempoque tarda la campana en descenderdesde la lnea de cero hasta la marca

de 2000, es decir es el tiempo quetarda en pasar 2000 cm3 a travs dela probeta. Al mismo tiempo se toma

nota de la presin (p) indicada en elmanmetro (8)

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Clasificacin de las

Formas de los Granos

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Necesidad del agua en

las mezclas de arena

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Necesidad del agua en

las mezclas de arena

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CURVAS CARACTERSTICAS

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DEFECTOLOGA

Los defectos ms comunes en piezas moldeadas debidos a la

arena de moldeo utilizada en el proceso son:

Erosin.

Vitrificacin.

Rugosidad.

Penetracin.

Estras y Dartas.

Colas de rata.

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Erosin

Son cavidades que se crean cuando se hace la limpieza dela pieza debidas a un arrastre de arena que hace el metal

cuando la arena interna del molde se desprende.

Radiacin de calor

Rediseo delbebedero ocubrir con untos

el macho.

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Vitrificacin

Se da en piezas gruesas al igual que en aceros y fundicionesespeciales; en donde durante la colada si la arena posee finos,estos llegarn a su temperatura de sinterizacin y quedarn

adheridos al metal.

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Rugosidad

Se presenta cuando queda rugosidades en la pieza, pero noarena en dichas rugosidades; puede darse con mayor facilidad

en los bronces (generalmente en aleaciones base Cu). La

arena me puede generar rugosidad debido a que tiene unadistribucin granulomtrica abierta.

aplicacin de untosal molde y/o

agregar finos a la

arena .

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Penetracin

aplicacin de untos,aplicacin de arenas

con distribucin

granulomtrica y

apisonamiento

El metal entra profundamente en la arena y forma una mezclantima metal-arena. y es generada por la transformacin del

cuarzo en la arena y/o un mal apisonamiento, tambin se puededar por introducir el fluido metlico a alta velocidad.

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Estras y Dartas

La estra es el inicio de la darta la cual se produce en la partesuperior de la pieza; se da por la radiacin de calor durante un

determinado tiempo a la que est expuesta la arena por

consiguiente, se da la transformacin de cuarzo con latemperatura

utilizar arena con

distribucingranulomtrica

abierta y mxima

fluencia.

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Colas de rata

aumentar la

velocidad de colada

El metal penetra el interior de las grietas formadas por laexpansin de la arena, siempre en direccin del ataque,

apareciendo en la parte inferior de la pieza.

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Bibliografa

Sosa Javier, Grau Jorge, Universidad Nacional de la plata,Propiedades y ensayos de las arenas de moldeo y joyera.

Expsito Jorge, Arenas de slice: Materia prima bsica en la industriade la fundicin (Parte 3), Fundi Press: Revista de lafundicin, ISSN 1888-444X, N. 36 39, 2012 , pgs. 59-65

METALS HANDBOOK, casting. 9, ed. A.S.M., V. 15BCIRA. Greensand Moulding technology. Birmingham, BCIRA, 1985.Secciones 1 a 7.

http://www.al-koat.com/PDF/fichatecnica/A-Silica.pdf

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Bibliografa

SADERS, A. Clyde. Foundry sand practice. 6 Ed. Illinois, American

colloid company, 1973.

AGUIRRE, F., I. MURO: Arenas de fundicin, en Suplemento de la

revista Fundicin, Madrid, 1970.

Salcines Merino, Claro Misael; Cruz, Alain Valdes.Minera y

GeologaRiview.Importance of the compactness, green sand strengthand humidity test on sand mould.2000, vol. 17 issue 3/4, p1-5, 5p.

AMERICAN FOUNDRYMENS SOCIETY. Manual de arenas para

fundicin. Des Plaines Illinois, 1997. P. 8-18, captulo IV p, 15, 28 43,

44 y anexos y captulos 7 y p.36-38.