Optimización de moldes de arena con aglomerante químico para piezas fundidas de gran tamaño. Reducción de costes de fabricación

La producción de componentes fundidos de gran tamaño para satisfacer las exigentes necesidades del mercado requiere conceptos de diseño avanzados, una calidad metalúrgica adecuada y un control de proceso estable y robusto. La optimización de estos tres factores clave permitirá alcanzar los más altos estándares de calidad de fundición, junto con la consiguiente reducción de costes de fabricación.

Los moldes producidos con sistemas de aglutinantes químicos (fenólicos, furánicos, silicatos, etc.) suelen incluir diferentes controles de la mezcla (arena-resina-catalizador), aunque la información obtenida se refiere exclusivamente a las propiedades potenciales de la mezcla de arena (barra de prueba de arena) y no a las características reales del molde, que en la práctica habitual apenas se evalúan. El hecho de que la mezcla presente características adecuadas no significa que las propiedades del molde cumplan con los requisitos de la pieza a fabricar.

Debe tenerse en cuenta que las características finales del molde dependen también de factores adicionales a la propia mezcla. De hecho, la geometría de la pieza fundida a producir, las condiciones de apisonado (vibración y compresión), el tiempo de curado, la cantidad y calidad de la resina y el catalizador utilizados, la vida útil en banco, las condiciones de la caja, etc., son algunos de ellos.

Para dar una respuesta adecuada a las deficiencias mencionadas, hemos desarrollado un nuevo método de control de ensayos para aplicación industrial, capaz de evaluar las propiedades mecánicas del sistema de moldeo (potencial del sistema de aglutinante) y las características propias del molde. Basándonos en los resultados de estos ensayos, se pueden lograr importantes mejoras (mejoras en la calidad del producto y reducción de costes de fabricación). Se ha demostrado repetidamente que una correcta estabilidad del molde permite desarrollar estrategias de optimización del proceso para lograr ventajas competitivas significativas (minimización de mazarotas y enfriados, mejoras en la solidez interna de la pieza fundida, reducción de costes en las operaciones de desbarbado, etc.).

Este documento técnico presenta los resultados de diferentes ensayos realizados en moldes de arena con aglomerante químico a escala de laboratorio e industrial, con evaluaciones adicionales sobre la calidad final de las piezas fundidas producidas y la reducción de costes de fabricación.