¿Qué es el moldeo en arena?

A fundición en arena o una pieza moldeada en arena es una pieza fabricada formando un molde con una mezcla de arena y vertiendo metal líquido fundido en la cavidad del molde. A continuación, el molde se enfría hasta que el metal se solidifica. En la última etapa, la pieza fundida se separa del molde. Este proceso consta de seis etapas:

Fundición en arena

1. Coloca un patrón en la arena para crear un molde.
2. Incorporar un sistema de compuertas.
3. Retire el patrón.
4. Llenar la cavidad del molde con metal fundido.
5. Dejar enfriar el metal.
6. Rompa el molde de arena y retire la pieza fundida.

Hay dos tipos principales de arena para moldear. La "arena verde" es una mezcla de arena de sílice, arcilla, humedad y otros aditivos. El método "air set" utiliza arena seca unida a materiales distintos de la arcilla mediante un adhesivo de curado rápido. Cuando se utilizan estos métodos, se denominan colectivamente moldeados de arena "air set" para distinguirlos de los moldeados de "arena verde". Existen dos tipos de arena de moldeo: la aglomerada natural (arena de banco) y la sintética (arena de lago), que suele preferirse debido a su composición más consistente.

Con ambos métodos, la mezcla de arena se empaqueta alrededor de un "patrón" maestro que forma una cavidad de molde. Si es necesario, se coloca un tapón provisional para formar un canal por el que verter el fluido que se va a colar. Los moldes de fraguado al aire suelen formar un molde de dos partes, una superior y otra inferior, denominadas Cope y arrastre. La mezcla de arena se apisona a medida que se añade, y el conjunto final del molde a veces se hace vibrar para compactar la arena y rellenar cualquier hueco no deseado en el molde.

A continuación se retira el patrón con el tapón del canal, dejando la cavidad del molde. A continuación, se vierte el líquido de colada (normalmente metal fundido) en la cavidad del molde. Una vez que el metal se ha solidificado y enfriado, la pieza fundida se separa del molde de arena. No suele haber agente desmoldante, y el molde se destruye generalmente en el proceso de extracción.

La precisión de la fundición está limitada por el tipo de arena y el proceso de moldeo. Las piezas moldeadas con arena verde gruesa presentan una textura rugosa en la superficie, lo que facilita su identificación. Los moldes de aire pueden producir piezas con superficies mucho más lisas. Las superficies también pueden esmerilarse y pulirse, por ejemplo cuando se fabrica una campana grande. Tras el moldeo, la pieza fundida queda cubierta por un residuo de óxidos, silicatos y otros compuestos. Este residuo puede eliminarse por diversos medios, como el esmerilado o el granallado.

piezas de fundición a presión

Durante la fundición, algunos de los componentes de la mezcla de arena se pierden en el proceso de fundición térmica. La arena verde puede reutilizarse tras ajustar su composición para reponer la humedad y los aditivos perdidos. El propio patrón puede reutilizarse indefinidamente para producir nuevos moldes de arena. El proceso de moldeo en arena se ha utilizado durante muchos siglos para producir piezas de fundición manualmente. Desde 1950, se han desarrollado procesos de fundición parcialmente automatizados para líneas de producción.

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