¿Cómo hacer un molde de arena? Guía paso a paso

La fundición en arena es una técnica de conformado de metales tradicional y versátil que se utiliza para crear una amplia variedad de piezas metálicas, desde simples artículos decorativos hasta complejos componentes mecánicos. Si desea saber más sobre los fundamentos de este proceso, lea nuestro artículo ¿Qué es el moldeo en arena?. La creación de un molde de arena es la piedra angular de todo el proceso de fundición. Esta guía le proporcionará un recorrido detallado, paso a paso, sobre cómo hacer un molde de arena perfecto.

¿Cuáles son las propiedades de los moldes de fundición en arena?

• Refractariedad: es la capacidad de evitar que el molde fluya hacia la pieza fundida al verter metal líquido en el molde.

• Permeabilidad: Durante el proceso de fundición, una gran cantidad del gas generado debe salir del molde. De lo contrario, pueden producirse defectos de fundición.

• Fuerza: Cuando un molde se somete a fuerzas externas como el movimiento, el ensamblaje o el vertido de metal fundido, debe conservar tanto la forma interior como la exterior.

• Colapsabilidadmoldes de fundición en arena : los moldes de fundición en arena deben ser elásticos para que, cuando el objeto se condense, no quede obstruido por el molde, lo que provocaría deformaciones y grietas.

• Cohesión: Ayuda a que la arena conserve su forma original después de retirar el patrón del molde.

 

Herramientas y materiales necesarios

Antes de empezar, asegúrate de tener a mano las siguientes herramientas y materiales:

• Arena de moldeo: También conocida como arena de fundición, es el material principal del molde. Los tipos más comunes son la arena aglomerada con aceite, la arena aglomerada con resina o la arena aglomerada con arcilla (por ejemplo, la arena verde).
• Frasco (caja de moldeo): Normalmente se compone de dos mitades: la cope (mitad superior) y la drag (mitad inferior).
• Patrón: Un modelo de la pieza que desea moldear. Puede ser de madera, plástico, metal o un material impreso en 3D.
• Polvo de separación: Se utiliza para evitar que la arena se pegue al patrón o entre las dos mitades del molde.
• Apisonadora: Herramienta para compactar la arena de moldeo.
• Llana o Slick: Para raspar y alisar las superficies de arena.
• Sprue y Riser Pins: Se utiliza para crear el canal de vertido y la contrahuella.
• Cable de ventilación: Para hacer agujeros de ventilación en la arena.
• Cepillo: Para la limpieza.

¿Cómo hacer un molde de arena? 

Paso 1: Preparar el arrastre (mitad inferior del molde)

1. Coloque el matraz: Coloque el arrastre en posición horizontal sobre un banco de trabajo robusto con el lado abierto hacia arriba.
2. Colocar el patrón: Coloque bien el patrón dentro de la petaca, normalmente en el centro. Si se trata de un molde de una sola cara, coloque una cara del patrón boca abajo. Utilice un pincel para espolvorear uniformemente el patrón con polvo de separación, especialmente si tiene geometrías complejas o socavaduras.
3. Rellenar con arena: Vierta la arena de moldeo en el arrastre hasta que cubra completamente el patrón y quede ligeramente amontonada por encima del borde de la mufla.
4. Ram la Arena: Utilice el apisonador para compactar la arena con cuidado y firmeza. Empiece con ligeros golpecitos alrededor del patrón y vaya avanzando gradualmente hacia el exterior, asegurándose de que la arena tenga una densidad uniforme. Si la arena no está suficientemente firme, la pieza puede presentar defectos; si está demasiado apretada, carecerá de permeabilidad, lo que provocará porosidad del gas.
5. Huelga fuera de la superficie: Utilice una regla o una paleta para raspar el exceso de arena, nivelando la superficie con el borde superior de la cubeta.

Paso 2: Preparar la cope (mitad superior del molde)

1. Polvo con Parting Powder: Espolvoree abundante y uniformemente la superficie de la arena del arrastre (incluida la parte expuesta del patrón) con polvo de separación. Este es un paso crucial para garantizar que las dos mitades del molde puedan separarse limpiamente.
2. Colocar la Cope: Coloque con cuidado la cope directamente sobre el arrastre, alineando los pasadores guía.
3. Insertar el bebedero y los pasadores: Coloque la espiga del bebedero (para el canal de vertido) y la espiga del elevador (para el desbordamiento de gas y material) sobre la superficie del patrón.
4. Relleno y Ram: Repita el proceso desde el paso 1, rellenando el cope con arena y apisonándolo firmemente.
5. Crear orificios de ventilación: Elimine el exceso de arena. A continuación, utilice el alambre de ventilación para hacer varios agujeros pequeños a través de la arena de la capa, asegurándose de llegar casi hasta el patrón pero sin perforar la cavidad del molde. Estos agujeros sirven como vía de escape para los gases durante el vertido.

Paso 3: Abrir el molde y retirar el patrón

1. Retirar las clavijas: Gire y extraiga con cuidado el bebedero y los pasadores del elevador de la arena.
2. Separar el molde: Levante suavemente la capa hacia arriba y sáquela del arrastre. El polvo de separación debe permitir una separación limpia, con la arena en ambas mitades manteniendo su forma.
3. Extraer el patrón: Ahora puede ver las dos mitades de la cavidad del molde. Utilice un punzón u otra herramienta para levantar con cuidado el patrón de la arena. Ten cuidado para no dañar la cavidad del molde.
4. Acabado de la cavidad: Utilice una herramienta pequeña o un cepillo para limpiar la arena suelta y alisar los bordes de la cavidad del molde.

Paso 4: Crear el sistema de compuertas y cerrar el molde

1. Tallar la puerta: En la mitad superior del molde, utilice una herramienta o cuchilla para tallar una cubeta de vertido en la parte superior del orificio del bebedero. A continuación, talle un canal desde la base del bebedero hasta la cavidad del molde, de modo que el metal fundido pueda pasar sin problemas.
2. Colocar núcleos (opcional): Si su pieza de fundición tiene huecos o agujeros internos, ahora puede colocar machos de arena prefabricados en las impresiones de machos designadas dentro del molde.
3. Cerrar el molde: Asegúrese de que ambas mitades de la cavidad del molde están limpias. Vuelva a colocar con cuidado la tapa en el arrastre, utilizando los pasadores de alineación para garantizar un ajuste perfecto. Puede colocar un peso encima o sujetar la mufla para asegurarla durante el vertido.

¡Felicidades! Su molde de arena ya está completo y listo para la fundición.

Consejos de seguridad

• Lleve siempre equipo de protección individual (EPI), incluidos guantes, gafas de seguridad y mascarilla, cuando trabaje con arena de moldeo y metal fundido.
• Asegúrese de que la zona de trabajo está bien ventilada y libre de materiales inflamables antes de verter.

Preguntas más frecuentes (FAQ)

P1: ¿Qué tipo de arena debo utilizar? A1: La arena más común para los aficionados es greensandque es una mezcla de arena, arcilla y agua. Es reutilizable, rentable y mantiene bien su forma. Para proyectos más avanzados que requieran una mayor resistencia, puede utilizar arenas aglomeradas con aceite o resina.

P2: Mi molde de arena no para de deshacerse. ¿Qué estoy haciendo mal? A2: Es un problema frecuente. Suele significar que la arena no está suficientemente compactada o está demasiado seca. Asegúrese de apisonar bien la arena, sobre todo alrededor del dibujo. Si utiliza arena verde, añada una pequeña cantidad de agua para aumentar su cohesión.

P3: ¿Qué causa defectos como superficies rugosas o agujeros de gas en mi colada final? A3: Una superficie rugosa suele deberse a una compactación inadecuada de la arena o a una arena demasiado gruesa. Los agujeros de gas (porosidad) suelen estar causados por gases atrapados. Para evitarlo, asegúrese de que su molde tiene suficientes orificios de ventilación y de que la arena tiene una buena permeabilidad. Un diseño adecuado del sistema de compuertas también ayuda.

P4: ¿Cómo sé si estoy apisonando la arena correctamente? A4: La arena debe ser firme y sólida al tacto después de apisonarla. Una buena prueba es presionar la arena con el pulgar; si queda una hendidura suave y profunda, hay que apisonarla más. Si la arena está dura como un ladrillo y el pulgar apenas hace una marca, puede que esté demasiado apretada.

P5: ¿Puedo moldear en arena en casa?

A5: Por supuesto. La fundición en arena es un gran pasatiempo o un proyecto a pequeña escala para hacer en casa. Necesitará herramientas básicas (como un matraz, arena y un horno de fusión) y un equipo de protección personal adecuado. Empezar con proyectos pequeños, como la fundición de piezas sencillas de plomo o aluminio, es la mejor manera de dominar la técnica. Asegúrate siempre de seguir todos los procedimientos de seguridad y de trabajar en una zona bien ventilada antes de empezar.

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