LAVADO DE ARENAS PARA FUNDICION
M.P.GOMEZ*, M.P.GOMEZ*, A. ZEA* Escuela de Ingeniería de Materiales, Facultad de Ingeniería, Universidad del Valle, Cali, Colombia. Entregado: 25 de Agosto 2!5
RESUMEN: El
ob"etivo de esta #r$ctica de laboratorio es reali%ar el lavado de arena arenas s #ara #ara su utili utili%ac %aci& i&n n en el #roce #roceso so de 'und 'undici ici&n &n,, estas estas aren arenas as viene vienen n cargadas de im#ure%as ( algunos desec)os de ti#o org$nico* #ara ello se utili%a agua ( #or medio de 'lotaci&n ( #reci#itaci&n de dic)as im#ure%as ( arenas se logra reali%ar su se#araci&n* con el mecanismo de decantaci&n.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
+e #rocede con la arena suministrada suministrada #ara reali%ar el #roceso de lavado, lavado, se llena la mitad de un balde con arena al cual se le suministra agua mediante una manguera manguera )asta ser llenado, esta me%cla se de"a re#osar #or a#roimadamente a#roimadamente ! )ora, )ora, duran durante te este este tiem#o tiem#o la arena arena se sedi sedimen menta, ta, #or #or acci& acci&n n de la grav graveda edad d )aciendo #osible la se#araci&n mediante un #roceso de decantaci&n en donde se elimina el agua cargada de im#ure%as. Este #rocedimiento se reali%ara )asta -ue el agua obtenida en la me%cla se encuentre lo m$s clara #osible, a#roimadamente veces. El #rocedimiento e#erimental se re#ite )asta )aber lim#iado la totalidad de la arena suministrada. INTRODUCCION
En la #re#araci&n de moldes en la industria de la 'undici&n se re-uieren materiales -ue desarrollen #ro#iedades de co)esi&n, #lasticidad ( resistencia #ara re#roducir el modelo de la #ie%a* deben ser re'ractario, #ermeables #ara la evacuaci&n de gases -ue se #roducen al vaciar el molde ( 'acilitar el des#rendimiento de la arena de la su#er'icie de la #ie%a, estos materiales son las arenas sint/ticas o naturales. 0as arenas silíceas naturales, se clasi'ican de acuerdo con su contenido de arcilla: arenas arcillosas naturales, cu(o contenido de arcilla es su#erior al !1* arenas
arcillosas naturales magras, cu(o contenido de arcilla es del 51 al 1* arenas silíceas cu(o contenido de arcilla es in'erior al 51. El origen comn de las arenas de 'undici&n, es el granito com#uesto de 'eldes#ato, cuar%o ( mica, el 'eldes#ato es un com#uesto doble de aluminio ( #otasio, el silicato de aluminio al )idratarse, se convierte en arcilla, esto )a dado origen a los de#&sitos de arenas naturales. 0as arenas sint/ticas son a-uellas -ue se #rocesan #or medios mec$nicos #ara eliminar material im#al#able 3mu( 'ino4 ( clasi'icarlas de acuerdo al tamao de grano, el uso de estas arenas se )a incrementado debido a las venta"as -ue #resentan con res#ecto a las arenas naturales, tiene ma(or uni'ormidad, est$n eentas de material im#al#able, el aglutinante se adiciona en cantidades #reviamente com#robadas, tienen ma(or #ermeabilidad ( alta re'ractariedad debido a su an$lisis -uímico -ue es 651 de sílice 3+i 24 ( menos del 51 de im#ure%as. En todos los ensa(os se )ace una evaluaci&n de las #ro#iedades de las me%clas de arena en 'orma normal ( re#roducible -ue #ermitan determinar las características de la me%cla. El ob"etivo de las #ruebas, en las arenas de 'undici&n, es #redecir el com#ortamiento de una me%cla de arena durante la o#eraci&n de colado. 0os ensa(os deben #resentar las condiciones de o#eraci&n #r$cticas con las -ue se traba"a en la industria de la 'undici&n, una relaci&n constante de la calidad de la #ie%a 'undida con las #ro#iedades de la arena, es base s&lida #ara la 'ormulaci&n adecuada de la arena de moldeo. 7esde un #unto de vista general, la arena de moldeo debe ser '$cilmente moldeable ( #roducir #ie%as 'undas libres de de'ectos, #ara considerarse como una buena o#ci&n de moldeo. 0a AF+ 8Foundr( +and 9andboo; establece condiciones est$ndar de #rueba de las #ro#iedades de la arena #ara 'undici&n. Algunas de las m$s im#ortantes de dic)as #ro#iedades inclu(en: !. . ?ermeabilidad. INGRENDIENTES DE LA ARENA PARA MOLDEO
0a arena de moldeo consiste en una me%cla de uno o m$s ingredientes. 0a arena verde es una me%cla -ue contiene arcilla ( agua así como el #rinci#al constitu(ente de la arena, +i@ 2. Estos tres com#onentes #roveen la masa ( la
#lasticidad re-uerida #ara -ue la arena de moldeo sea la adecuada. Igualmente otro ti#o de materiales #ueden agregarse a la arena #ara a#ortarle otras #ro#iedades, de acuerdo al 'in de la #ie%a a 'undir. 0a arena consiste en #artículas granulares, esto es #rinci#almente +i@ 2 de lo cual del 5 al 651 total es arena #ara moldeo. En las di'erentes arenas de moldeo, las #artículas #ueden di'erir de las siguientes maneras: !. amao de grano, distribuci&n del tamao de grano ( 'orma del grano. 2. Com#osici&n -uímica. =. Estabilidad t/rmica. En cuanto a la arcilla, las arenas de moldeo #ara #rocesos de 'undici&n contienen alrededor de 2 a 51 de esta. Con una considerable cantidad de agua, es la #rinci#al 'uente de resistencia ( #lasticidad #ara las arenas. 0a arcilla no es mas -ue lo -ue mantiene unidos los com#onentes en las arenas de moldeo. En los de#&sitos de mineral, la arcilla ( la arena se me%clan en las #ro#orciones tales -ue sean las adecuadas #ara #ro#orcionar las #ro#iedades de elasticidad ( resistencia deseadas en la arena #ara con'ormar el molde de 'undici&n. Muc)os ti#os de arcillas son utili%ados #ara este 'in, en general muc)as de estas arcillas se consideran como agregados esencial es de r$#ida cristali%aci&n, usualmente en #artículas en 'orma de #lacas -ue #ueden ser clasi'icadas en base a su estructura ( com#osici&n, como minerales de arcilla 3Cuar%o, ?irita, Materia @rg$nica.4. Algunas arcillas est$n com#uestas de #artículas de un solo mineral de arcilla, mientras -ue otras son me%clas de estos. ?or el otro lado, el agua se encuentra alrededor del !.5 a 1 en la arena, es el activador de la arcilla. Adicionalmente acta como lubricante ( )ace la arena m$s #l$stica lo -ue la )ace m$s mane"able, sin embargo #uede disminuir su resistencia ( 'uer%a, #or lo -ue es de sumo cuidado #ro#orcionar adecuadamente las cantidades de arena ( agua -ue se me%clan #ara reali%ar el molde. Aun-ue lo m$s usual en las me%clas de arenas #ara 'undici&n sea arena, agua ( arcilla, eisten agregados es#eciales -ue #ueden aadirse #ara a#ortar a la arena una #ro#iedad es#ecí'ica, algunos de los m$s usados son el as'alto, el carb&n de mar, el gra'ito, sílice, #erlita, &ido de )ierro, entre otros. REFERENCIAS
B! 9EIDE,<., 0@?E<,C. ?rinci#les o' Metal Casting. Molding +ands. Ca#ítulo 5. +egunda Edici&n. B2 Ensa(os de Arenas de Moldeo. 7is#onible )tt#:.ut#.edu.coG#ublio!Hlaboratorioensa(oarena.)tm
en
la
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B= ?ro#iedades ( ensa(os de las arenas de moldeo. 7is#onible en eb: 'ile:C:UsersAle"andra7onloadsensa(os12de12las12arenas12( 12tierras12de12moldeo.#d'
