
2026-07-28
Descripción general del proceso.
Principio básico del moldeo.
Cuando se mezcla con agua, la bentonita forma una capa de arcilla plástica que envuelve los granos de arena, lo que le da a la mezcla de moldeo resistencia, ductilidad y permeabilidad a los gases. Después de llenar y compactar la mezcla, se forma una cavidad correspondiente a la forma exterior de la pieza fundida. En esta cavidad se vierte un metal fundido a alta temperatura, que se solidifica después del enfriamiento. El molde de arena desechable se destruye para retirar las piezas fundidas, y la arena sobrante, tras un tratamiento adecuado, se puede reutilizar.
Composición de la arena de moldeo y propiedades clave.
(1) Receta general de arena cruda (arena verde)
Arena de cuarzo: 90%–94% (relleno principal)
Arcilla bentonita: 6%–10% (aglutinante para resistencia en húmedo)
Polvo de carbón: 2%–4% (evita la penetración del metal y mejora la calidad de la superficie)
Humedad: 3%–4,5% (ajusta las propiedades aglutinantes de la arcilla)
(2) Propiedades tecnológicas básicas de la arena de moldeo.
Resistencia en húmedo: evita el colapso del molde al retirar el modelo y ensamblar los moldes.
Permeabilidad al gas: ventila el vapor de agua y los gases de combustión generados durante el vertido para evitar agujeros de gas.
Plasticidad: facilita el moldeado y desmontaje del modelo, reduciendo el desprendimiento de arena.
Fractura: después del enfriamiento, el molde se rompe fácilmente, lo que facilita la limpieza de las piezas fundidas.
Proceso tecnológico completo
3.1 Hacer modelos
A partir de los planos de fundición se fabrican modelos de madera o metal, teniendo en cuenta los márgenes de contracción, mecanizado, pendientes de moldeo y radios de fundición. Se fabrican núcleos de arena adecuados para las cavidades y orificios internos de las piezas fundidas.
3.2 Preparación de arena de moldeo
La arena residual, la arena nueva, la bentonita, el polvo de carbón y el agua se mezclan minuciosamente en una mezcladora para garantizar que los granos de arena queden cubiertos uniformemente con arcilla. Se realiza control operativo de humedad y compactación; La mezcla deficiente se corrige mediante redistribución.
3.3 Moldeo y producción de núcleos.
Se divide en moldeo manual (para piezas grandes individuales y moldeadas) y moldeado a máquina (para piezas pequeñas en serie en líneas de producción):
Llenar la mezcla en el matraz inferior, compactar y nivelar la superficie, luego voltear la mitad inferior del molde;
Montar el modelo, aplicar polvo desmoldante, instalar el matraz superior y llenar con la mezcla con compactación;
Cortar el sistema de compuertas y los beneficios para la salida de energía y gas, luego retirar el modelo para obtener las mitades superior e inferior de los moldes;
Instalación de núcleos de arena para cavidades internas complejas, fijación y sellado de moldes para evitar fugas de material fundido.
3.4 Derretir y verter
El hierro fundido, el acero o las aleaciones no ferrosas se funden en un horno eléctrico o en un cubilote. El vertido se realiza uniformemente a través del bebedero una vez que la temperatura alcanza el valor requerido. Las ganancias sirven como depósitos de masa fundida a alta temperatura para compensar la contracción durante la solidificación y prevenir cavidades y porosidad por contracción.
3.5 Enfriamiento y eliminación
Después de que las piezas fundidas se hayan enfriado por completo, el matraz se somete a vibración para separar las piezas fundidas de la mezcla de arcilla que colapsa. La arena residual se desempolva, se enfría, se repone con bentonita y se devuelve al ciclo de preparación de la mezcla.
3.6 Limpieza e inspección de piezas fundidas.
Eliminación de sistemas de compuertas, ganancias, rebabas y rebabas; Rectificado y granallado de superficies. Se realiza control dimensional, inspección visual y pruebas de propiedades mecánicas. Los buenos productos se envían al almacén; Las piezas fundidas de hierro fundido de alta resistencia, si es necesario, están sujetas a recocido o normalización.
Clasificación de tres métodos de fundición en moldes de arena arcillosa.
4.1 Forma de arcilla cruda (tipo básico)
Los moldes se vierten sin secar después del moldeo, caracterizándose por tiempos de ciclo cortos, alta productividad y el menor costo. Adecuado para piezas fundidas pequeñas y medianas hechas de hierro gris y dúctil, como carcasas, soportes y cajas de engranajes de piezas de automóviles.
4.2 Formar con una capa superficial seca
Sólo se seca la capa superficial de la cavidad del molde (de 5 a 10 mm de espesor) para aumentar la resistencia de la superficie. Adecuado para piezas fundidas de paredes medianas y gruesas para reducir defectos de espiráculo y marcas de quemaduras.
4.3 Molde de arcilla completamente seco
Todo el molde de arena se seca completamente en horno, tiene alta resistencia en seco y buena permeabilidad al gas. Se utiliza para fundiciones de acero críticas y de paredes gruesas grandes. El alto consumo de energía y los largos tiempos de ciclo limitan su uso; sustituido gradualmente por arena resinosa.
Ventajas y desventajas
Beneficios
La arcilla y la arena de cuarzo son materias primas disponibles y económicas; Más del 90 % de la arena residual se puede recuperar, lo que se traduce en costes de producción extremadamente bajos.
Alta adaptabilidad: capacidad de producir diversas piezas fundidas de metal con un peso desde 0,1 kg hasta varias toneladas con diseños complejos.
Para las formas crudas, no se requiere secado, alta velocidad de moldeo y posibilidad de introducir líneas en serie automatizadas.
La mezcla de moldeo tiene cierta elasticidad, lo que reduce el riesgo de destrucción del molde al retirar el modelo e instalar los núcleos, con alta tolerancia durante las operaciones.