Moldeo en arena verde

Esta técnica de moldeo, se conoce como arena verde dado que ésta contiene algo de humedad, adicional al sílice, tiene otros componentes necesarios para el proceso de fundición.

Componentes de la arena verde para hierro gris

– Arena de sílice: SiO2, y es usada en fundición por sus propiedades refractarias, expresadas como la capacidad para resistir altas temperaturas, sin fundirse o degradarse (Groover, 1997). Esta arena está formada por un conjunto desordenado de granos de diversa forma y composición mineral, sus tamaños están comprendidos entre 0,02 y 5mm (Crespo, 2003).

– Bentonita: La bentonita es una arcilla formada esencialmente por minerales del grupo de la esmectita, independientemente de su ocurrencia u origen. Es clasificada en sódica y cálcica, con base en el catión predominante entre las capas y la habilidad para dilatarse.

– Carbonilla: es obtenida de la combustión controlada de pequeñas ramas de árbol o arbustos (sauce, vid y nogal los más utilizados) siendo partículas de carbón a medio quemar)

– Agua: H₂O

Clases de arenas utilizadas en el proceso

Es importante destacar, que para el proceso de moldeo en arena verde, se cuenta con 2 tipos (referencias) de arenas:

– Arena de contacto: Esta arena se hace pasar por una zaranda (malla) para obtener una arena más fina, esta arena es la que entra en contacto directo con la pieza que se quiere producir en fundición, por ejemplo las ruedas para las garruchas, las cuñas para los cable vías y otras piezas de fundición que se producen en la empresa.

– Arena de relleno: Es una arena más gruesa que la de contacto, preparada con los mimos elementos descritos anteriormente. Se ubica en las capas posteriores a la arena de contacto.

Técnicas de moldeo en arena

Moldeo en prensa

Puede ser manual o automática, la presión sobre la arena para formar la cavidad, se hace con una máquina eléctrica, neumática o hidráulica.

Moldeo en piso

Para efectuar el proceso de moldeo, adicional a la preparación de la arena, se debe contar con un modelo, éste es el “patrón” a repetir o copiar en la arena, el modelo puede ser:

De “mano“
Placa para prensa, en cuanto a los modelos de placa existen 2 versiones:
- Integral: Cuando el modelo como tal hace parte de la placa
- Registrada: Se tienen 2 mitades, instaladas en una placa (fijación).

Es importante aclarar, que no cualquier pieza sirve como modelo para fundición, los modelos deben cumplir unas características especiales como ángulos de salida, aumentos para mecanizados, señales de matacho, diseño de vaciaderos y compensadores, entre otros.

Una vez se cuenta con el modelo, se tienen preparadas las arenas y se ha elegido la técnica, se procede a fabricar el molde temporal en arena, en el cual se realizará el proceso de vaciado del material fundido, en este caso, hierro gris.

Independiente de la técnica, un molde en arena está compuesto por “2 mitades”, el proceso de prensado consiste en aglomerar la arena contra los moldes, en amabas caras, luego retirar el modelo y volver a cerrar la caja de fundición, de esta manera, se forma un “vacío” en la arena. Es este espacio sin arena, el que ocupará el material fundido y así se formará obra de fundición nueva.

Con el fin de generar formas especiales que con mecanizado no se lograrían, o para ahorrar tiempo posterior en el acabado final, se utilizan matachos, éstos son piezas en arena que evitan que el material formado se aloje y así se forman las cavidades o formas deseadas.

Una vez se tienen ambas partes del molde fabricadas, se ubican los terrones en el espacio destinado para tal fin, en espera del proceso de vaciado del material fundido.