DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD
La humedad de una arena corresponde a la cantidad de agua que se vaporiza totalmente a la temperatura de 100 a 110°C. En una arena arcillosa existe un determinado porcentaje de humedad para obtener una óptima cohesividad. Debe trabajarse con limites de humedad determinados para evitar defectos en las piezas fundidas especialmente gases de colada. La humedad de la arena se puede determinar por los siguientes métodos:
1. Con el secador de rayos infrarrojos. El secador se compone de una lámpara de rayos infrarrojos dotados de un reflector y de una cubeta.
Colocar 50 gramos de arena en la cubeta, mantenerla bajo los rayos durante 5 minutos; el grado de humedad se obtiene de la diferencia entre el peso de la arena húmeda y el obtenido después del secado.
2. Bomba de acetileno (Botella Speedy). Se basa en la reacción con el carburo de calcio del agua que contiene la arena. El volumen de gas acetileno que se forma, es proporcional a la cantidad de agua contenida en la muestra. La presión ejercida por este gas, es proporcional al porcentaje de humedad de la arena, que se lee directamente en el manómetro del aparato.
3. Con la estufa del laboratorio. Pesar en una cubeta 100 g de la muestra de arena, hacer subir la temperatura de la estufa hasta 100 o 110°C.
Pesar una primera vez luego de una hora de secado y continuar pesando periódicamente hasta obtener un peso constante dejándola enfriar en un secador.
Humedad en porcentaje (P-p) 100/P
P, peso de la muestra.
p, peso de la arena después de seca.
DETERMINACIÓN DE LA PERMEABILIDAD
La permeabilidad es la propiedad física de la masa de arena moldeada en verde o en seco de permitir el paso de gas a través de la misma.
El alto contenido de aglutinante y material fino, el porcentaje de humedad, el grado de compactación son factores importantes que influyen en la permeabilidad de una arena.
Para determinar la permeabilidad de una arena de fundición, se emplea la probeta de ensayo cilíndrica con diámetro de 50.8 mm. por 50.8 mm, de altura y la velocidad de flujo del aire bajo presión constante de 10 cm de columna de agua que pasa a través de la probeta.
En el permeámetro que utilizamos, se debe sellar herméticamente con mercurio el molde invertido que lleva la probeta con el permeámetro.
Se levanta lentamente la campana para llenarla con aire hasta la señal indicativa de 2000 cm3 de aire, abrir la válvula del permeámetro contabilizando el tiempo de la descarga total de la campana y medir la presión en el manómetro.
Número de permeabilidad: V h / pAt = 3007.7/t (seg).
V, volumen del aire que pasó por la probeta (2000 cm3).
t, tiempo de paso del aire en segundos.
h, Altura de la probeta en cm (5.08 cm).
A, Sección de la probeta (20.268 cm2).
p, Presión del aire en g/cm2 (10 g/cm2).
DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA DE LA ARENA
La resistencia de una mezcla de arena para fundición se puede determinar por medio de ensayos de compresión y corte en verde y en seco. La resistencia a la compresión y al corte en verde es la resistencia máxima que una probeta normalizada es capaz de soportar cuando se aplica una carga creciente en forma continua hasta que se produzca la rotura por la presión aplicada (en lb/plg2) a las dos mitades diametralmente opuestas de las dos superficies planas de la probeta.
La figura 40 muestra la máquina universal Dieter de peso muerto accionado a mano para determinar la resistencia a la compresión o al corte de probetas de arena para moldes o matachos.
DETERMINACIÓN DE LA DUREZA
La dureza de la superficie de un molde o probeta, se determina por medio del probador de dureza o durómetro, con graduaciones en el indicador de 0 a 100 milésimas de pulgada con subdivisiones de una milésima, se pone el vástago en contacto con la superficie de la probeta, se aplica la carga al indentador presionando firmemente y se lee la profundidad de penetración en el indicador.
Es importante medir la dureza superficial de los moldes especialmente cuando se presentan problemas de excesiva dureza, generando sopladuras de superficie, dartas, colas de cometa, etc., o defectos de dureza originando penetración del metal en la arena, obteniéndose superficies rugosas e incrustaciones de arena. Un molde apisonado con una dureza de 40 a 50 es blando, de 50 a 70 es mediano, de 70 a 75 es duro de 85 a 100 es muy duro.
DETERMINACIÓN DE LA GRANULOMETRÍA
Su procedimiento lo detallamos más adelante en nuestro PNT
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