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Marzo 2012 / Información
Figura 1. Curvas de expansión
térmica para diferentes
agregados de fundición. (2)
tros agregados como arena de lagos o arena de
bancos, circonio, cromita, olivino, sílice fundida o
materiales artificiales. La expansión más baja y
más uniforme de estos materiales permite minimizar
o eliminar el veining. Sin embargo, estos materiales
también son más caros que la arena de sílice
y pueden dar lugar a problemas en el moldeo o en
la fabricación de machos.
Los aditivos de arena son ampliamente utilizados
en la eliminación del veining. Hay diferentes categorías
de aditivos dependiendo de su composición
química y de los efectos que producen. Los óxidos
de hierro fueron unos de los primeros aditivos de
arena utilizados. (4) Los óxidos de hierro generan
una pequeña reducción del volumen, ya que pierden
oxígeno, y también tienen efecto de “fundente”
o de ablandamiento en la superficie de los granos
de arena. Los óxidos de hierro rojo (Fe 2 O 3 ) se
utilizan normalmente a niveles del 1 al 2%, pero
son muy finos y pueden afectar la solidez del molde
y del macho. El óxido de hierro negro (Fe 3 O 4 ) es
algo más grueso y puede ser utilizado a niveles del
1 al 4%. El óxido de hierro rojo también ha demostrado
ser eficaz cuando es utilizado junto con otros
aditivos de arena. (5) Sin embargo, el óxido de hierro
puede tener compatibilidad limitada con determinados
sistemas de aglomerantes debido a la acidez.
Algunos materiales orgánicos como la dextrina, la
fécula y la harina de madera, también se emplean
a niveles relativamente bajos del 0,5 al 2%. A temperaturas
elevadas, estos materiales se queman y
generan reducción del volumen y “amortiguación”.
Al igual que los óxidos de hierro, estos materiales
pueden tener efectos negativos en la solidez del
molde y del macho porque la finura del material
incrementa la necesidad de resina y reduce la resistencia.
Los aditivos especiales denominados Engineered
Sand Additives (ESA) han sido desarrollados para
hacer frente a algunos de los problemas de los óxidos
de hierro y las féculas. Los ESA pueden tener
tamaños de partícula más similares a los de la arena
y un menor impacto en la solidez del molde y
del macho. Sin embargo, por lo general deben ser
utilizados a niveles superiores para ser eficaces
contra la formación de veining . Un tipo de ESA se
presenta en forma de esferas huecas (6). Se presume
que estas esferas huecas, al colapsar, generan
una reducción del volumen y un efecto de amortiguación
cuando son sometidas a compresión.
Otros ESA acusan bajas tasas de expansión y, según
estudios, actúan como fundentes a temperaturas
elevadas.
También se aplican otras estrategias. El recubrimiento
o “lavado” en la superficie del molde o del
macho puede proporcionar cierta resistencia al
veining con una capa de baja expansión y efectos
de aislamiento que permiten disminuir el flujo de
calor hacia la arena circundante. Una arena más
angular se puede utilizar para reducir la densidad
del macho y crear el espacio necesario para la expansión.
Los machos se pueden soplar con menor
presión de soplado que la habitual para producir
machos con una densidad intencionadamente baja
a fin de permitir la expansión.
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