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Las fuentes comunes de recibir arena moldeada son elementos granulares de costas, ríos, lagos, desiertos y rocas.
La arena de fundición se puede dividir principalmente en Dos tipos, es decir, natural o sintético.
La arena de fundición natural contiene una cantidad suficiente de material aglutinante. Por otro lado, la arena de moldeo sintético se prepara artificialmente utilizando ingredientes básicos de moldeo en arena (85-91% de arena de sílice, aglutinante 6-11%, contenido de agua o humedad 2-8%) y otros aditivos en proporciones apropiadas en peso para mezclar y mezclar a fondo con el equipo apropiado.
Tabla de contenido
1. Componentes de la arena de fundición
Los principales componentes de la arena de fundición son los siguientes: Arena de sílice, carpeta, humedad Y Aditivos.
1.1 Arena de sílice
Arena de sílice El cuarzo granulado es el componente principal de la arena de fundición con suficiente resistencia al fuego, que puede dar resistencia, estabilidad y permeabilidad a la arena de fundición y la arena del núcleo. Sin embargo, junto con la sílice, una pequeña cantidad de óxido de hierro, alúmina y piedra caliza (CaCO3), la magnesia, la soda y la potasa están presentes como impurezas. La composición química de la arena de sílice da una idea de las impurezas en las que están presentes la cal, la magnesia, los álcalis, etc. La presencia de una cantidad excesiva de óxidos de hierro, óxidos alcalinos y cal puede reducir el punto de fusión en gran medida, lo cual es indeseable. La arena de sílice se puede especificar de acuerdo con el tamaño de grano de la arena y la forma de la arena (esquina, subesquina, redondeada).
1.2 Carpeta
carpeta Puede ser sustancias inorgánicas u orgánicas. Los aglutinantes contenidos en grupos inorgánicos son arcilla, silicato de sodio, cemento Portland, etc. de En las fundiciones, la arcilla actúa como aglutinante para caolinita, arcilla de bola, arcilla de fuego, limonita, tierra más llena, bentonita, etc. Los aglutinantes incluidos en los grupos orgánicos son dextrinas, melaza, aglutinantes de cereales, aceite de linaza y resinas como fenol formaldehído, urea formaldehído, etc. Los aglutinantes de grupos orgánicos se utilizan principalmente en la producción de núcleos. De todos los aglutinantes anteriores, las variedades de arcilla bentonita son las más utilizadas. Sin embargo, esta arcilla por sí sola no puede desarrollar la unión entre la arena de fundición y la arena del núcleo si hay humedad en ella.
1.3 Humedad
Cantidad de humedad En arena de fundición es del 2-8%. Esta cantidad se agrega a la mezcla de arcilla y arena de sílice para desarrollar un enlace. Esta es la cantidad de agua requerida para llenar los poros entre las partículas de arcilla sin separación. Esta cantidad de agua está bien sostenida por la arcilla y es la principal responsable de aumentar la resistencia de la arena. Los efectos de la arcilla y el agua reducen la permeabilidad con el aumento del contenido de arcilla y humedad. La resistencia a la compresión del verde aumenta inicialmente con un aumento en el contenido de arcilla, pero después de un cierto valor comienza a disminuir. Para mejorar las propiedades de la arena de fundición, se agregan varios materiales adicionales además del ingrediente básico, que se conoce como aditivo.
1.4 Aditivos
Los aditivos son materiales comúnmente agregados a las mezclas de arena de núcleo de moldeo para desarrollar algunas propiedades especiales en la arena. Algunos aditivos de uso común para mejorar las propiedades de molduras y arenas de núcleo polvo de carbón, almidón de maíz, dextrina, carbón marino, alquitrán, Polvo de madera, Harina de sílice.
1.4.1 Polvo de carbón
polvo de carbón Se agrega principalmente para crear una atmósfera reductora durante Proceso de fundición. Esta atmósfera reductora permite que el oxígeno en los polos se una químicamente y evite que el metal se oxide. Por lo general, se agrega a la arena de formación para producir moldes para la producción de hierro fundido gris y hierro fundido maleable.
1.4.2 Almidón de maíz
Aciano Pertenece a la familia de los carbohidratos del almidón y se utiliza para aumentar las propiedades de desintegración de molduras y arenas de núcleo. Está completamente volatilizado por el calor en el molde de arena, dejando espacio entre los granos de arena. Esto permite el libre movimiento de los granos de arena, lo que finalmente provoca el movimiento de las paredes del molde, lo que reduce la expansión del molde y por lo tanto Defectos de fundiciónAgregar arena de maíz a la arena de fundición o arena de núcleo mejora en gran medida la resistencia de moldes y núcleos.
1.4.3 Dextrinas
dextrina Pertenece a la familia del almidón de los carbohidratos, que se comporta de manera similar al almidón de maíz. La dextrina aumenta la resistencia al secado del molde.
1.4.4 Carbón marino
Carbón marino es un fino carbón bituminoso en polvo que coloca su lugar entre los poros de los granos de arena de sílice de la arena de fundición y la arena del núcleo. Cuando se calienta, el carbón marino se convierte en coque, llena los poros y no se ve afectado por el agua. Debido a esto, los granos de arena son limitados y no se pueden mover a patrones de empaque densos. Por lo tanto, el carbón marino reduce el movimiento de la pared del molde y la permeabilidad del molde y la arena del núcleo, haciendo que la superficie del molde y el núcleo estén limpios y lisos.
1.4.5 Tono
alquitrán Es una forma de destilación de carbón blando. Se puede agregar de 0.02% a 2% a las arenas de molde y núcleo. El paso aumenta la resistencia al calor, mejora el acabado superficial de la superficie del molde y se comporta exactamente como el carbón marino.
1.4.6 Polvo de madera
Polvo de madera Es un material de fibra mezclado con materiales granulares como la arena. La harina de madera es una fibra relativamente larga y fina que evita que los granos de arena entren en contacto entre sí. La harina de madera se puede agregar al molde y al núcleo de arenas entre 0.05% y 2%. La harina de madera se volatiliza cuando se calienta, por lo que hay más espacio para los granos de arena. La harina de madera aumenta el movimiento de la pared del molde y reduce los defectos de expansión. La harina de madera también aumenta la desintegración tanto del moho como del núcleo.
1.4.7 Sílice molida o harina de sílice
Harina de sílice Se llama Sílice molida. La sílice molida se puede agregar fácilmente hasta un 3%, lo que mejora la resistencia a altas temperaturas y el acabado de las superficies de molde y núcleo. También reduce la penetración de metal en las paredes de moldes y núcleos.
2. Diferentes tipos de arena de fundición:
La arena de fundición también se puede clasificar como Varios tipos según la aplicación son Arena de respaldo, Núcleo de arena, Arena seca, Frente a la arena, Arena verde, Arena franco, Adiós arena, Sistema de arena.
2.1 Arena trasera o arena del suelo
Arena trasera o arena del piso se utiliza para respaldar la arena de revestimiento y se utiliza para llenar todo el volumen del matraz de formación. La arena de revestimiento es vieja, y la arena de fundición que se usa repetidamente a veces se llama arena negra porque se agrega polvo de carbón y se quema cuando entra en contacto con el metal fundido, por lo que se vuelve negra.
2.2 Núcleo de arena
Núcleo de arena Se utiliza en la fabricación de núcleos y también se conoce como arenas petrolíferas. La arena del núcleo es una arena de sílice muy rica mezclada con aglutinantes de aceite como el aceite de núcleo, que se componen de aglutinantes como aceite de linaza, resina y aceite mineral ligero. La brea o la harina y el agua también se pueden usar para núcleos grandes para la economía.
2.3 Arena seca
Arena verde, seca u horneada en un horno adecuado después de hacer moldes y núcleos, Arena secaTiene más resistencia, rigidez y estabilidad térmica. La arena seca se utiliza principalmente para piezas fundidas más grandes. El moho formado en esta arena se conoce como moho de arena seca.
2.4 Frente de arena
Frente a la arena Forma la cara del molde. Se encuentra junto a la superficie del patrón, y cuando se vierte el molde, entra en contacto con el metal fundido. El recubrimiento inicial alrededor del patrón y, por lo tanto, en la superficie del molde se da frente a la arena. La arena de revestimiento tiene una resistencia al fuego de alta resistencia. La arena de revestimiento está hecha de arena de sílice y arcilla, sin usar arena que ya se usa. Para evitar que el metal se queme en la arena, se utilizan varias formas de carbono para la arena con cara de arena. La mezcla de arena de acabado superficial para arena verde de hierro fundido puede consistir en un 25% de carbón marino fresco y un 5% especialmente preparado. A veces se mezclan con 6-15 veces arena fina de fundición para hacer revestimientos. La capa de arena frente al molde suele oscilar entre 20 y 30 mm. El 10-15% de la cantidad total de arena de fundición es arena cara a cara.
2.5 Arena verde
Arena verde También conocido como Arena reforzada o natural Esta es una mezcla de arena de sílice que contiene 18-30% de arcilla, con un contenido de humedad de 6-8%. La arcilla y el agua proporcionan enlaces de arena verde. Es fino, suave, ligero y poroso. La arena verde es húmeda cuando se aprieta a mano y conserva su forma e impresión incluso bajo presión. El molde preparado con esta arena se conoce como un respaldo de requilling y, por lo tanto, un molde de arena verde. Arena verdees fácilmente disponible y de bajo costo. La arena verde se utiliza comúnmente en la producción de piezas fundidas ferrosas y no ferrosas.
2.6 Arena franco
Arena franco Se hace mezclando arena y arcilla con agua para hacer una pasta plástica delgada. La arena arcillosa contiene 30-50% y hasta 18% de arcilla alta. No se utiliza ningún patrón para el moldeo de marga, pero da forma al molde barriendo. La arena franco se utiliza especialmente para la formación de margas utilizadas en hierro fundido gris grande.
2.7 Adiós arena
Adiós arena No usamos aglutinantes ni humedad, tratamos de no permitir que la arena cruda se adhiera al patrón, y coopamos la arena en la superficie de separación para arrastrarla y que pueda separarse sin aferrarse. La arena de separación es arena de sílice limpia y libre de arcilla que tiene el mismo propósito que el polvo de separación.
2.8 Arena del sistema
En fundiciones mecanizadas, donde se emplea el conformado mecánico. La arena del sistema se utiliza para llenar matraces de formación completos. En las unidades mecánicas de preparación y manipulación de arena, no se utiliza arena cara a cara. La arena usada se lava y reactiva agregando agua y aditivos especiales. Esto se conoce como arena del sistema. Dado que todo el molde está hecho de arena de este sistema, las características de la arena de fundición, como la resistencia, la permeabilidad al agua y la resistencia al fuego, deben ser más altas que las de la arena de respaldo.
3. Propiedades de la arena de fundición
el Propiedades físicas básicas requeridas para la fundición de arena y arena de núcleo son adhesión, unión, Colapsabilidad, liquidez, Intensidad seca, Intensidad verde, permeabilidad, Resistencia al fuego Se explica de la siguiente manera:
3.1 Adhesión
adhesión Esta es una propiedad en la que la arena de fundición se adhiere a materias extrañas, como la arena de fundición que se adhiere a la pared interna de la caja de moldeo.
3.2 Cohesión
unión Las partículas de grano de arena interactúan y se atraen entre sí en la arena de moldeo es una característica de la arena de moldeo. Por lo tanto, se mejora la capacidad de unión de la arena de fundición, y se mejoran las características de resistencia cruda, seca y a altas temperaturas de la arena de fundición y núcleo.
3.3 Colapsabilidad
Después de que el metal fundido en el molde se endurezca, el molde de arena debe ser plegable para que se produzca la contracción libre del metal, lo que evitará rasgaduras y grietas en el metal que se encogen naturalmente. Si no hay colapsabilidad, la contracción del metal se ve obstaculizada por el molde, por lo tanto, Fundición. Esta propiedad es muy necesaria en el núcleo.
3.4 Resistencia en seco
Tan pronto como el metal fundido se vierte en el molde, la humedad en la capa de arena adyacente al metal caliente se evapora, y esta capa de arena seca debe tener suficiente resistencia en su forma para evitar la erosión de la pared del molde durante el flujo de metal fundido. La resistencia al secado también evita la expansión de la cavidad del molde causada por la presión estática del metal líquido.
3.5 Fluidez o plasticidad
Fluidez o plasticidad Es la capacidad de la arena para comprimirse y comportarse como un fluido. Cuando se apisona, fluye uniformemente a todas las partes del patrón, distribuyendo uniformemente la presión de embestida en todas las direcciones. En general, las partículas de arena resisten moverse por esquinas y protuberancias. En general, la fluidez aumenta con una disminución de la intensidad del verde y viceversa. La fluidez aumenta con el tamaño de grano más pequeño de la arena. La fluidez también varía dependiendo de la humedad y el contenido de arcilla en la arena.
3.6 Intensidad verde
La arena cruda después de mezclar el agua debe tener suficiente resistencia y tenacidad para permitir la fabricación y manipulación de moldes. Para esto, los granos de arena deben ser pegamento, es decir, deben poder adherirse a otros objetos. Por lo tanto, los granos de arena con alta adhesión se adhieren al lado de la caja de moldeo. Además, los granos de arena deben tener una propiedad conocida como cohesión, es decir, la capacidad de los granos de arena para pegarse entre sí. Esta propiedad permite que el patrón se elimine del molde sin romper el molde, y no hay erosión de la pared del molde durante el flujo de metal fundido. La intensidad verde también depende de la forma y el tamaño de las partículas, la cantidad y el tipo de arcilla, el contenido de humedad.
3.7 Transparencia
La permeabilidad magnética, también conocida como porosidad de una pieza, es arena para permitir que el aire, los gases o la humedad presentes o generados en el molde escapen cuando se vierte metal fundido en el molde. Todas estas formas gaseosas que se producen durante el proceso de vertido y solidificación deben escaparse de otra manera. Fundición Será un producto defectuoso. La permeabilidad al agua es una función del tamaño de partícula, la forma del grano, la humedad y el contenido de arcilla en la arena de fundición. El grado de colisión de arena afecta directamente la permeabilidad del moho. La permeabilidad del molde se puede aumentar aún más mediante la ventilación con una varilla de ventilación.
3.8 Resistencia al fuego
Resistencia al fuego Se define como la capacidad de la arena moldeada para soportar altas temperaturas sin romperse ni fusionarse, facilitando la fundición acústica. Esta es una propiedad muy importante del moldeo de arena. La resistencia al fuego solo se puede aumentar hasta cierto punto. La arena fundida con poca resistencia al fuego puede quemar la superficie de fundición y evitar superficies de fundición lisas. El grado de resistencia al fuego depende del SiO2 es decir, el contenido de cuarzo, así como la forma y el tamaño de partícula de las partículas. Cuanto mayor sea el SiO, más2 Cuanto más grueso sea el contenido y la composición del volumen de grano, mayor será la resistencia al fuego de la arena de fundición y la arena del núcleo. La resistencia al fuego se mide en el punto de sinterización, no en el punto de fusión de la arena.
3.9 Otras propiedades de la arena de fundición
Además de los requisitos anteriores, la arena de fundición no debe adherirse a las piezas fundidas y no debe reaccionar químicamente con los metales. La arena de fundición debe ser económicamente barata y fácilmente disponible en la naturaleza. Debe ser reutilizable por razones económicas. Su coeficiente de expansión térmica debe ser lo suficientemente bajo.