EPN Escuela Politécnica Nacional: Proceso de Fundición con Arena
Summary
TLDREl video describe el proceso detallado de creación de moldes de fundición utilizando arena y arcilla bentonita como aglutinante. Se explica paso a paso cómo se preparan los moldes, se compactan las capas de arena, y se colocan ductos para el flujo del metal. Luego, se menciona la fusión del bronce a altas temperaturas y las medidas de seguridad necesarias. Finalmente, se detalla el vertido del metal fundido en los moldes y el posterior desmoldeo para obtener las piezas finales, culminando con una escultura de una mascota universitaria usando la técnica de cera perdida.
Takeaways
- 🔥 La arena de fundición utilizada es una mezcla de base refractaria, compuesta por arena cística y un aglutinante, como la bentonita.
- 💧 El aglutinante se mezcla con agua en proporciones aproximadas de 8% de arcilla y 6% de agua, relativo al peso de la arena.
- 📏 La calidad de los acabados y el tamaño de grano de la arena influyen en los porcentajes de mezcla.
- 🛠 El molde se inicia con un par de cajas, utilizando la caja inferior invertida y colocando los modelos partido en dos.
- 🏗️ Se coloca arena de contacto progresivamente en capas, compactando para asegurar una buena consistencia y permeabilidad.
- 🔄 La compactación se realiza de manera ordenada, alternando direcciones para una distribución uniforme de la arena.
- 🔄 Después de compactar, se nivela el molde y se punciona para mejorar la permeabilidad.
- 🔄 Se invierte la caja inferior, se colocan los otros mitades de los modelos y se aspera granos de arena seca para evitar la adhesión entre las cajas.
- 🚰 Se colocan tubos que serán los ductos para el metal fundido y se rellena la segunda caja siguiendo el mismo procedimiento.
- 🔧 Se eliminan los excesos de arena y se expanden los ductos con un cono de madera para facilitar la extracción de la arena.
- 💨 Se compacta nuevamente el fondo del ducto para prepararlo para el choque con el metal al ingresar al molde.
- 🎨 Se aplica una mezcla de grafito, melaza y agua para mejorar el acabado superficial del molde.
- 🔥 El molde se seca con una antorcha para eliminar los residuos de agua y prevenir burbujas en la pieza fundida.
- 📦 Las cajas de moldeo son desarmables y se cierran con ductos y cavidades principales terminadas.
- 🚫 Se evita el uso de demasiada mezcla de moldeo o moldes poco consistentes para producción en serie.
- 🌡️ La aleación de bronce y estaño se funde a una temperatura de 1020 grados centígrados.
- 👔 Se deben usar trajes reflexivos y de asbesto por razones de seguridad al manipular el horno y el crisol.
- 🗑️ La limpieza del crisol es indispensable después de cada uso.
- 💧 La colada del metal se realiza a una altura recomendada de 20 cm para evitar porosidades.
- 🛠️ La limpieza de la moldura y separación de las partes es un paso crucial después de que el metal se solidifique y enfríe.
- 🎨 Se aplican los acabados finales a la pieza antes de incorporarla a un conjunto de cinco piezas elaboradas con técnica alacera.
Q & A
¿Qué es la mezcla de moldeo utilizada en el proceso de fundición?
-La mezcla de moldeo está compuesta por una base refractaria, en este caso arena con un tamaño de grano entre 0,5 mm y 2 mm, y un aglutinante de arcilla bentonita, mezclada con agua en proporciones de aproximadamente 8% de arcilla y 6% de agua, según el peso de la arena.
¿Cuál es el propósito de compactar la arena durante el proceso de moldeo?
-La compactación de la arena se realiza para asegurar que mantenga su forma, proporcione la permeabilidad necesaria y soporte la estructura del molde sin desmoronarse.
¿Por qué se perfora o punciona la arena después de compactarla?
-Se perfora o punciona la arena para mejorar su permeabilidad, lo que ayuda a que los gases se liberen durante la colada y evita la formación de burbujas en la pieza final.
¿Cuál es el propósito de aplicar una mezcla de grafito, melaza y agua al molde antes de verter el metal?
-La mezcla de grafito, melaza y agua se aplica para mejorar el acabado superficial del molde, lo que ayuda a prevenir la formación de imperfecciones en la pieza final al reducir la evaporación de agua y evitar la formación de burbujas.
¿Qué se hace para evitar que la arena de las cajas superior e inferior se adhieran entre sí?
-Se esparce arena seca entre las capas de arena de las cajas superior e inferior para evitar que se adhieran entre sí durante el proceso de moldeo.
¿Cuál es el propósito de los tubos que se colocan en el molde?
-Los tubos sirven como ductos para guiar el metal fundido hacia la cavidad del molde y permitir la salida de gases durante el proceso de colada.
¿Qué precauciones se deben tomar al retirar los moldes del proceso de fundición?
-Es importante retirar los moldes con precaución para no deteriorar la forma exacta del molde, ya que esto afectaría la precisión de la pieza final.
¿Qué ocurre después de que el metal ha sido vertido en los moldes?
-Después de verter el metal, se deja solidificar y enfriar. Luego, se desmolda la pieza, se limpian los residuos de arena y se separan las partes para proceder con los acabados finales.
¿Cuál es la función de los trajes reflexivos que usan los operadores del horno y el crisol?
-Los trajes reflexivos protegen a los operadores del horno y el crisol de las altas temperaturas y del riesgo de quemaduras al manejar metal fundido.
¿Qué aleación se utiliza en el proceso descrito y cuáles son sus componentes?
-Se utiliza una aleación de bronce compuesta por 89% de cobre y 11% de estaño, con una densidad de 8,9 g/cm³. Esta aleación se funde a una temperatura de 1020 °C.
Outlines
⚙️ Preparación de la arena de moldeo
El proceso comienza con la preparación de la arena de fundición, una mezcla de arena refractaria con partículas entre 0.5 mm y 2 mm, junto con un aglutinante de arcilla bentonita y agua. Los porcentajes aproximados son 8% de arcilla y 6% de agua, ajustándose según el tamaño del grano y la calidad deseada. Se realiza el moldeo en cajas, comenzando con la caja inferior invertida y aplicando capas progresivas de arena compactada. Se debe garantizar la consistencia y permeabilidad de la mezcla mediante apisonado en varias direcciones.
🛠️ Proceso de compactación y moldeo
Se continúa con la colocación de la arena en capas adicionales en la segunda caja, siguiendo el mismo procedimiento de apisonado para asegurar la consistencia. Una vez llenas las cajas, se colocan los ductos que guiarán el metal fundido. El apisonado progresivo y la compactación permiten una correcta permeabilidad y forma del molde. Se eliminan los excesos de arena, se expanden los conductos de entrada de metal y salida de gases, y se compacta nuevamente la base del ducto para recibir el metal de forma eficiente.
🔥 Fusión del metal y colada
Se selecciona una aleación de 89% cobre y 11% estaño, fundiéndose a 1020°C en un crisol número 18. El proceso se realiza en un horno fijo a diésel, alcanzando temperaturas hasta 1300°C. Los operadores deben usar trajes protectores. Una vez lista la colada, se vierte el metal en los moldes desde una altura de 20 cm para evitar porosidades. Después de que el metal se enfría y solidifica, se desmoldea, se limpian las piezas, y se les da un acabado final.
🛡️ Producción final y aplicación artística
Tras el proceso de fundición y acabado, se obtiene una pieza que será parte de un conjunto de cinco. La técnica de fundición a la cera perdida, utilizada para esculturas, es empleada en esta producción. En este caso, se elabora una imagen emblemática que representa la mascota de la facultad de ingeniería mecánica, cerrando el proceso de producción.
Mindmap
Keywords
💡Arena de fundición
💡Aglutinante
💡Compactación
💡Permeabilidad
💡Caja de moldeo
💡Tuberías de colada
💡Crisol
💡Aleación
💡Desmolde
💡Colada
Highlights
La mezcla de moldeo se compone de arena de fundición con bentonita y agua.
La cantidad de arcilla y agua en la mezcla depende del tamaño del grano de la arena y de la calidad del acabado deseado.
El moldeo se inicia con un par de cajas invertidas donde se colocan los modelos divididos en dos partes.
Se utiliza una arena más fina y uniforme para cubrir los modelos, asegurando que la arena tenga la consistencia adecuada.
La arena se compacta en capas, asegurando la permeabilidad necesaria para el moldeo.
El apisonador debe penetrar la arena ordenadamente para garantizar un moldeo uniforme.
Se invierte la caja inferior y se colocan las mitades superiores de los modelos.
Se añaden ductos para que el metal fluya dentro de la cavidad que se está construyendo.
Se compacta y nivela la arena nuevamente en capas sucesivas para obtener un molde resistente.
Se retiran los modelos con cuidado para no dañar la forma del molde y se preparan los canales de metal.
La mezcla de grafito, melaza y agua mejora el acabado superficial del molde.
El molde se seca con una antorcha para eliminar los residuos de agua antes de verter el metal.
Se colocan pesos en la parte superior de los moldes para evitar que la presión del metal los deforme.
Se funde una aleación de cobre y estaño a una temperatura de 1020°C en un horno de diésel.
El metal se vierte en los moldes desde una altura promedio de 20 cm para evitar burbujas.
Transcripts
[Música]
H
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una vez preparada arena de fundición o
mezcla de moldeo que consiste en una
combinación de base refractaria en el
Ecuador constituida por arena
cístico menor a 2 mm y superior a 05 MM
y un aglutinante en este caso un tipo de
arcilla
bentonita misma que para ser cultivada
se mezcla con agua en porcentajes
aproximados de 8% de arcilla y 6% de
agua en relación con el peso de la arena
estos porcentajes dependerán del tamaño
de grano de la arena y de la calidad de
acabados que se deseen
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obtener
se inicia el moldeo con un par de cajas
que sostengan a la arena con la caja
inferior invertida se colocan los
modelos partidos en dos sobre los que se
esparce arena de
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contacto obtenida de la misma arena
antes indicada pero más uniforme y
Fina
se ataca hasta que tenga una buena
consistencia es decir se compacta en
valores determinados para que sostenga
la forma y permita la permeabilidad
necesaria luego de apisonar la primera
capa progresivamente se coloca la arena
para una segunda y tercera
capa repitiendo el mismo
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procedimiento
la compactación se la debe realizar de
forma que el apisonador penetre en la
arena ordenadamente yendo en un sentido
y luego en el otro lateral y
horizontalmente
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nivel el
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molde y se punciona para mejorar la
permeabilidad de la
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arena se invierte la caja
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inferior
se pone las otras Mitades de los
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modelos y el par superior de la caja de
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moldeo se aspera granos de arena seca
para que no se pegue la arena de la caja
superior con la de la
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inferior y se procede a ubicar tubos que
serán los ductos que conduzcan el Metal
al interior de la cavidad que estamos
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construyendo nuevamente colocamos arena
de
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contacto
y se llena la segunda
caja siguiendo el mismo
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procedimiento esto es con un apisonado
progresivo por capas y con el respectivo
lado de
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apisonador
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Igualmente se nivela la cara
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superior se punciona para mejorar la
permeabilidad de la
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arena y se sacan los
tubos
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procuramos eliminar los excesos y
residuos de arena
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suelta y expandem los ductos de entrada
de metal y salida de gases con el cono
de
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madera
para extraer la arena que está en el
fondo de los ductos utilizamos los
mismos
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tubos se reti los moldes tenendo
precaución de no deteriorar la forma
exacta del
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molde y se procede a hacer unos canales
que van de las cavidades que dejaron los
tubos a las cavidades de las piezas
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prod con una pistola de aire eliminamos
los granos de arena
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suelta
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es necesario compactar nuevamente el
fondo del ducto Pues en esta parte
chocará el Metal al ingresar al
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molde
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se aplica una mezcla de grafito con
melasa y agua para mejorar el acabado
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superficial luego pasa a hacer secado el
molde con una antorcha para eliminar los
residuos de agua que al entrar en
contacto con el Metal fundido puedan
provocar evaporaciones que produzcan
burbujas al interior de la
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pieza
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y se cierran las dos cajas con los
ductos y cavidades principales
terminadas el tamaño de las cajas
dependerá del tamaño de la pieza a ser
producida caso contrario utilizaremos
demasiada mezcla de moldeo o el molde no
será muy
consistente para producción en serie Es
indispensable utilizar cajas de moldeo
desarmables de tal manera que para el
lado Solo queda el conglomerado de la
mezcla de moldeo con sus ductos y
cavidad interior usándose la caja para
la producción de otros
moldes los moldes tienen pesos en su
parte superior para evitar que debido a
la presión
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metalostudio
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se coloca chatarra de bronce previamente
seleccionada para esta ocasión una
aleación de 89 de cobre y 11 por de
estaño a una densidad de 8,9 G por cm
cico y lo fundimos a una temperatura de
1020 gr centígrados en correspondencia
con el tamaño de la pieza empleamos un
Crisol número 18 y lo introducimos en un
horno fijo a diésel utilizado para esta
ocasión con el que se puede alcanzar una
temperatura de 13 gr
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cados por razones de seguridad quienes
maniobran el horno y El Crisol deben
disponer de trajes reflexivos de
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asbes
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cuando la colada está lista se pone un
desgasificar las
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porosidades se saca el
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Crisol
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y con las precauciones del caso se
vierte el metal en los
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moldes la altura promedio recomendada
para este tipo de piezas es de 20 cm de
altura de caída del metal
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líquido la limpieza del Crisol es
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indispensable luego de solidificado y
enfriado el Metal se
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desmolde se limpia la
moldura y se separan las
partes
por último se dan los acabados finales y
se tiene a la pieza
lista para luego ser incorporada a un
conjunto de cinco piezas elaboradas con
la técnica alacera
perdida utilizada para la
de
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esculturas
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en esta oportunidad una emblemática
imagen la mascota de la facultad de
ingeniería
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mecánica
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ha
y
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