Modelos para fundición Clasificación general: A. Según la forma que reproducen: externos e internos (Caja para machos) B. Forma: Al natural, enteros o divididos en dos o más partes C. Material: Madera, metálico, resinas
Modelos para fundición Propiedades Fácil extracción o desmoldeo Deben prever la contracción. Tabla. 1 Deben prever posteriores mecanizados. Fig. 2 Deben ser duraderos Deben ser precisos
Tabla .1 valores de contracción de algunos metales
Figura 1. sobre espesores de maquinado en función del área a maquinar
Tabla 1.Código de colores para modelos
Machos para fundición FUNCIONES QUE DESEMPEÑAN LOS MACHOS: Ejecución de partes vacías o internas de una pieza
Machos para fundición Solucionar problemas de contrasalidas de piezas
Machos para fundición Solucionar problemas de ángulos de salida en las piezas
Machos para fundición Evitar cajas intermedias
PROPIEDADES QUE DEBEN CUMPLIR LOS MACHOS Resistencia una vez fabricado el macho: facilidad de manipulación durante la extracción del macho. Conservación durante el almacenamiento: Por lo general la fabricación de los machos es mucho más rápida que la fabricación de los moldes lo que obliga al almacenamiento; esto hace que deban guardarse en lugares secos y libres de polvo para que la humedad no los afecte .
PROPIEDADES QUE DEBEN CUMPLIR LOS MACHOS Poca deformación por dilatación: Un macho sometido al calor, un tiempo demasiado alto pero menor al tiempo de solidificación de la masa metálica que lo envuelve, puede originar grietas o fracturas en él originando defectos internos en la pieza. PERMEABILIDAD: Facilidad para dejar evacuar los gases. Resistencia durante la colada: va ligada con la facilidad de manipulación durante la extracción del macho. En muchos casos, se pueden presentar deformaciones que se contrarrestan utilizando apoyos, o soportes durante el curado.
PROPIEDADES QUE DEBEN CUMPLIR LOS MACHOS Poca oposición a la contracción del metal: Los machos deben poseer algo de “elasticidad” debido a la contracción del metal al solidificarse, una excesiva compactación hace disminuir la permeabilidad impidiendo que se deslicen entre si los granos y ocupen los espacios entre ellos. Buen acabado superficial: se recurre a un Índice de finura mayor y a un mayor apisonado hasta donde sea posible sin que ello vaya afectar otras propiedades como la permeabilidad, la elasticidad, dilatación y friabilidad.
PROPIEDADES QUE DEBEN CUMPLIR LOS MACHOS Friabilidad: Una vez solidificadas las piezas los machos deben ser extraídos desmoronándolos. Bajo costo: Para un proceso productivo se tiene que hacer un estudio de rentabilidad teniendo en cuenta el número de machos y el tamaño de los mismos, teniendo en cuenta aglomerantes, resinas, mano de obra, desarrollo de nuevos procesos y acabado que se requiera en las piezas.
PROCESOS DE FABRICACION DE LOS MACHOS Se fabrican según su ejecución sea: manual o mecánica; la temperatura sea en caliente o igual a la del medio; la arena base utilizada para la preparación. Los procesos más utilizados son: Machos al aceite Machos al silicato de sodio – CO2 Machos en cáscara o Shell molding
MACHOS AL ACEITE Preparación; arena silícea al 100% 2 a 4% de aceite Aglutinantes y aglomerantes en la preparación de mezclas. Se utilizan aceites vegetales animales y minerales Preparación; arena silícea al 100% 2 a 4% de aceite 0,75 a 0,8% de dextrina 1 a 2% de agua 0,5% de resina
MACHOS AL ACEITE Endurecimiento o curado. Este se da por la oxidación de los aceites a una temperatura entre 185ºC y 210ºC alcanzando algunas veces 300ºC cuando se adiciona a la mezcla, aceites distintos a la linaza. Ventajas y desventajas: El costo del estufado es tan alto que este proceso ha entrado en desuso. No puede ser reutilizada la arena salvo para relleno de moldes.
MACHOS AL SILICATO DE SODIO El proceso al silicato de sodio CO2 consiste en preparar una mezcla de arena con silicato de sodio como aglomerante luego se procede a fabricar el macho compactando la arena sin que se pierda las propiedades de permeabilidad, en una caja de madera o metálica y luego se hace pasar una corriente de bióxido de carbono (CO2) directamente sin desmoldear
MACHOS AL SILICATO DE SODIO P =0,002 a 0,003 bares (1 bar = 100 KPa) Figura 3 tiempo de gaseado en función del peso del macho.
MACHOS AL SILICATO DE SODIO
MACHOS AL SILICATO DE SODIO El endurecimiento del macho depende de la relación existente entre el porcentaje de SiO2 y el porcentaje Na2O llamado módulo M. TABLA 2. Influencia del modulo en la resistencia, almacenamiento y desmoldeo de los machos Módulo (SiO2/Na2O) Resistencia Almacenamiento Desmoldeo Elevado 2,8 Débil Imposible Fácil Medio 2,4 Media Bajo 2 Elevada Posible Difícil
MACHOS AL SILICATO DE SODIO reacción química entre el CO2 y el silicato de sodio Na2O2 Si02 + CO2 Na2CO3+ 2SiO2 reacción final Na2O2SiO2 + CO2 + H2 0 2NaHCO3 + 2SiO2 Secado de la mezcla debido al flujo de CO2 que atraviesa la misma. Difusión de la humedad para la atmósfera después del gaseado
MACHOS AL SILICATO DE SODIO Ventajas: No es necesario el cocido de los machos No se requieren armaduras Precisión dimensional tanto en molde como machos Es muy rápido Equipos baratos y sencillos
MACHOS AL SILICATO DE SODIO Desventajas Débil friabilidad por lo que se debe utilizar poco aglutinante La arena no es reutilizable debido a la presencia de carbonato y bicarbonato de sodio. La arena una vez preparada tiene la tendencia a endurecerse por el CO2 de aire.
MACHOS EN CASCARA Se fabrican utilizando el mismo proceso de moldeo en cáscara (Shell - molding). Se preparar una mezcla de resina con arena se pone en contacto con la caja de machos previamente calentada a una temperatura comprendida entre 200ºC y 280ºC aproximadamente y luego se eleva la temperatura a 350ºC obteniéndose un macho duro y resistente.
MACHOS EN CASCARA La resina es de tipo fenol formaldehído La cantidad de resina varía según la finura de la arena, 2.5 – 5% Para un buen desmoldeo de la placa modelo o la matachera se suele utilizar ACPM o siliconas
MACHOS EN CASCARA
MACHOS EN CASCARA Ventajas Precisión y el estado de superficie. Las cáscaras pueden ser almacenadas más largo tiempo sin precaución especial. Debido a la precisión no requiere maquinado. Desventajas De orden financiero, la rentabilidad es, en principio, para el propietario de la patente. La resina es cara y su consumo es alto.