LABORATORIO DE ENSAYO DE ARENA PARA FUNDICION
Objetivos:
El presente laboratorio tiene como objetivo demostrar la variación de las propiedades de las arenas, en en relación a la cantidad cantidad de sus componentes. componentes. 1. Equipos a utilizar:
1. Balanza
2. Lám Lámpara para de de sec secad adoo
3. Jueg Juegoo de de pro probe beta tass
. !urómetro
". #ermeametro
$. E%uipo de resistencia
2. Materiales a utilizar:
1. 2. 3. .
&'lice Bentonita (gua 1 aglutinante adicional )az*car, melaza, aceite+
3. Procedimiento: ARENAS EN VERDE
1. &e toma una muestra de " gr )s'lice - bentonita+ determinando el de bentonita constante %ue en nuestra sección /ue el $. 2. !eterminamos el porcentaje de 0umedad con el $ asignado para nuestro grupo calculamos la cantidad de agua con la siguiente /órmula Peso 3 de 3 Agua
=
",, x.deHumedad 1,, .deHumedad −
Peso 3 de 3 Agua pesoooo =
3. 4eri/icamos el de 0umedad real tomando 2 gr de la mezcla la llevamos a la lámpara de secado apro5imadamente por unos 1" a 2 minutos obtenemos lo siguiente . Humedad
2,
−
=
x1,,.
2,
. Humedad
=
0umedaddddddd
. &e procede a tomar un peso entre 1" 1$ gr, en nuestro caso el peso /ue de 16 gr, para obtener una probeta de " mm de diámetro por " mm de altura en el apisonador con tres golpes )obteniendo 3 probetas+. ". 7on la primera probeta medimos la permeabilidad tomando el tiempo %ue se demora en pasar 2 cc de aire a trav8s de la probeta, teniendo en cuenta la posición de la aguja para arenas en verde. #osición 2. P
=
V . H p.a.t
P =
!onde 4 4olumen desalojado )2cm 3+ p #resion en cm de agua )1 cm de agua+ t 9iempo en minutos : (ltura de la probeta a (rea de la probeta en cm 2 $. =. 6. >.
permeabilidadddd E5traemos la probeta la colocamos en el e%uipo de resistencia para medir la resistencia a la compresión obteniendo ;esist a la compre< 7on la segunda probeta procedemos directamente a medir la resistencia al corte. ;esis al cotrteeeee< ( la tercera probeta en el apisonador le damos 2 golpes adicionales tomando la variación de la altura por cada golpe. (lturas< ?edimos la permeabilidad luego de los " golpes. #ermeabilidad<<
1. &e var'a el tipo de aglutinante, se /ija el de 0umedad se varia el de aglutinante. ARENAS PARA ALMAS
1. &e toma una muestra seca de " gr, se varia el de bentonita de 0umedad constante de acuerdo con porcentajes de arenas para almas. 2. &e procede a tomar la muestra semejante a las indicaciones anteriores obteni8ndose probetas. 3. &e procede a un proceso de secado. . Luego medimos la resistencia a la compresión, tracción, /le5ión al corte. ;E&@&9EA7@( ( L( 7?#;E&@CA ;E&@&9EA7@( ( L( 9;(77@CA
;E&@&9EA7@( ( L( DLE@CA ;E&@&9EA7@( (L 7;9E ". 9omamos otra muestra de " gr se cambia el tipo de aglutinante para proceder del mismo modo %ue la muestra anterior.
4. Cuestionario: ARENAS EN VERDE
1. ?anteniendo la 0umedad constante, variando la bentonita viceversa determine la composición optima %ue resistirá 1.1. ;esistencia a la compresión cuntosss 1.2. ;esistencia al corte cuantosss 2. 7omo varia la plasticidad )resistencia al corte+ variando los componentes de la arena. 3. 7uales serian los rangos óptimos de variación de la 0umedad el aglutinante para obtener una buena permeabilidad. . 7onsiderando la clasi/icación de /unción del de aglutinante indi%ue como var'an las propiedades. ". 7omo varia el punto de templado en relación a los de 0umedad de bentonita. $. 7omo in/lue el de bentonita el de 0umedad en la compactación de la arena en la permeabilidad. =. 9eniendo en cuenta el cuadro Aro.1 clasi/icar el tipo de bentonita utilizando una clase, as' como las ventajas desventajas de los di/erentes tipos de bentonitas. C!"#O $#O. 1
CARACTERISTICAS DE LA ARENA Resistencia a la compresión en verde Deformación verde a resistencia máxima Resistencia a la tensión en "#medo Resistencia a la compresión en caliente
100% BENTONITA SODICA
100% BENTONITA CALCICA
50-50 (Na-Ca)
11,8 psi
14,3 psi
12,6 psi
1.30%
0,!%
1,1%
0,466 $cm 2
0,0&1 $cm2
0,346 $cm2
!&! psi
110 psi
320 psi
6. @ndi%ue la variación de las propiedades comparando los di/erentes aglutinantes. A9( #;7EA9(JE !E BEA9A@9( 3 " $. #;7EA9(JE !E :F?E!(! 3 " $ = 6.
ARENAS SECAS
>. @ndi%ue la variación de las caracter'sticas de las arenas para almas en /unción de la variación de la bentonita. 1. 9eniendo en cuenta %ue se realiza un proceso de secado, antes de realizar las pruebas, %ue in/luencia tiene el de 0umedad en estas arenas. 11. @ndi%ue si 0a variación de las propiedades al variar los aglutinantes. A9( #;7EA9(JE !E BEA9A@9( 6 1 12 1. #;7EA9(JE !E :F?E!(! 1.
LABORATORIO DE ANALISIS DE ARENAS PARA FUNDICION
Objetivos:
El presente laboratorio tiene como objetivo determinar los componentes las caracter'sticas del a arena de moldeo 1. Equipos a utilizar:
1. Elutriador
2. Juego de 9amices
2. Materiales a utilizar:
1. (rena para /undición. 2. (gua. 3. Procedimiento: a. Determinación del % de !medad"
&e toma 2 gr de la mezcla se lleva a una lámpara de secado durante 1" minutos, luego se procede a secar la muestra por di/erencia se obtiene la 0umedad . Humedad
2, =
−
. Humedad
b.
x1,,.
2, =
Determinación del % de S#lice $ % de Bentnita"
&e toma un muestra de " gr se procede a un proceso de lavado en el elutriador de la siguiente manera b.1. ( la muestra se le agrega = cc de agua. b.2. &e procede a agitar en el elutriador durante 3 minutos. b.3. &e agrega 2 cc mas de agua. b.. &e deja %ue decante por 1 minuto. b.". #or el principio del si/ón se elimina el e5ceso de agua de bentonita. b.$. &e repite el procedimiento 0asta obtener &'lice pura. b.=. Fna vez obtenida la s'lice pura se lleva a la lámpara de secado luego se pesa. b.6. #or di/erencia se obtiene el peso de bentonita )considerando la cantidad de agua a determinada para el calculo+ de acuerdo al cuadro Aro.1 determinamos el tipo de arena. c. Determinación del Indice de Fin!ra & IF '"
c.1. La s'lice pura obtenida se tamiza. c.2. &e procede a pesar la cantidad de s'lice %ue %ueda en cada tamiz. c.3. &e aplica la /órmula respectiva IF
=
∑ P xK ∑ P i
i
i
IF
=
!onde #i #orcentaje en peso en /unción de la muestra total. G i 7onstante de cada malla )ver cuadro Aro. 2+ c.. !e acuerdo al cuadro Aro. 3 se determina el 'ndice de /inura el tamaHo promedio de grano.
d. Determinación de la (rma de )ran"
Luego de pesar la s'lice de cada tamiz se procede a ver en el microscopio la /orma de cada grano. e. *eri(icación de re+!ltad+"
!e acuerdo a los resultados obtenidos preparar una muestra semejante con los componentes no usados veri/icar resultados. 4. Cuestionario:
1. @ndi%ue la composición de la muestra analizada. 2. @ndi%ue. i. &i esta dentro del rango %ue se pide para arenas en verde ii. &i deseamos utilizar esta arena para almas cual seria el procedimiento. 3. &eg*n el contenido del aglutinante clasi/icar %ue tipo de arena es la analizada . 7ual es el tamaHo promedio de la muestra analizada. ". @ndicar como varia el @D de la arena en verde la muestra seca. $. 9eniendo en cuenta la distribución de los granos en la malla indi%ue como in/lue en la co0esión de la arena. =. Fn m8todo para determinar el de bentonita en la arena es el azul de metileno, indi%ue si se puede determinar solo el porcentaje o de/ine además si la bentonita es sodica o calcica. 6. @ndi%ue por%ue en la prueba de (D& los de aglutinante serian maores %ue con la prueba de azul de metileno. >. 7omparando los datos de las di/erentes secciones se puede concluir %ue 2 arenas con el mismo 'ndice de /inura, pueden tener di/erente granulometr'a. 1. Entre las arenas analizadas cual es la %ue tiene el grano más /avorable. 11. 7omo se puede variar el @D 12. @ndi%ue si los datos /ueron veri/icados con la muestra patrón. 13. @ndi%ue los casos por los %ue se modi/icar'a las arenas.
C!"#O $#O. 1 TIPO DE ARENA 'rasa )emi*rasa (a*ra )ilicea
PORCENTAJE DE ARCILLA (as de 18% 8 al 18% ! al 8% (enos de !%
C!"#O $#O. 2
1 2 3 4 ! 6 & 8 10 11 12
Abertra !e "a #a""a TAMIZ Nro. e$ ## 6 3,360 12 1,680 20 0,840 30 0,!0 40 0,420 !0 0,2& &0 0,210 100 0,14 140 0,10! 200 0,0&4 2&0 0,0!3 +ondo A&S A&S
3 ! 10 20 30 40 !0 &0 100 140 200 300 A&S
Abertra !e "a #a""a TAMIZ Nro. e$ ## 2 3,1! 4 1,60 6 1,00 10 0,63 16 0,40 20 0,31! 30 0,2 40 0,16 60 0,10 80 0,086 100 0,063 +ondo DIN DN
C!"#O $#O. 3 T'o !e I& e*+$ Are$a A&S (- *r-esa /nferior a 18 'r-esa ntre 18 3! (edia ntre 3! 60 ntre 60 +ina 1!0 +insima
(aor a 1!0
Ta#ao !e *ra$o 1 a 2 mm 0,! a 1 mm 0,2! a 0,! mm 0,10 a 0,2! mm (enores a 0,10 mm
MOLDEO Y COLADA
1 ! 21 32 3! !6 68 11& 1!0 164 2&! DIN
A, MOLDEO"
1. Estudiar cuidadosamente el modelo elegido para de/inir conductos de colada, mazarotas, etc. 2. 7olocar el modelo sobre el tablero en la parte central. 3. !isponer la caja base o interior invertida. . 7ubrir el modelo con talco o gra/ito para /acilitar la salida del mismo. ". 4ali8ndose de un cedazo cubra el modelo de arena /ina o para modelo apisonar /uertemente a su alrededor con la mano en un espesor interior a " cm.)#ara modelos pe%ueHos+ $. Llena la caja de modelo con arena gruesa o de relleno. =. (pisonar la arena ligeramente en torno al modelo con mas /uerza cerca de las paredes de la caja, sin atacar dos veces sobre el mismo punto. 6. (Hadir mas arena gruesa apisonada convenientemente 0asta desbordar la parte superior de la caja. Luego alisar la super/icie superior de la caja con el rasero. 7on la aguja pinc0ar el molde en los puntos dirección adecuados para dar salida a los gases. >. Levantar dar vuelta la caja sobre un lec0o bien plano. 1. Iuitar el tablero descubrir los bordes de los modelos las contrasalidas )si las tiene+ procesa al acapado del plano de separación del molde, alisándolo con la paleta o con la espátula. 11. 7olocar la otra parte de modelos, si este es partido polvear el plano de separación. 7olocar la caja superior, centrándola mediante los pasadores. 12. !isponga adecuadamente los modelos de los bebederos, cargadores, mazarotas, etc distribua las arenas /ina gruesa del mismo modo %ue 0izo con la caja in/erior. #aso ,",$,= 6. 13. E5traer los modelos del bebedero los cargadores, etc., a0ora el molde levantado con cuidado la caja superior siguiendo las gu'as apoándola al lado de la caja interior. 1. E5traer el modelo con cuidado. 1". Limpiar con el /uelle los residuos de de arena. 1$. Fnir las cajas con los bulones si es necesario contrarrestar la presión metalostatica con una carga adicional. B, COLADA"
E/ectuar la colada procurando %ue el metal l'%uido salga del crisol limpio de escorias. Luego cubra el metal %ue aparece e los bebederos, cargadores mazarotas con arena seca para 0acer más lento el en/riamiento de dic0o metal. C, DESMOLDEO"
Esperar " minutos para conseguir el en/riamiento de la pieza, luego proceda a la e5tracción de la pieza de las cajas, rompiendo el molde.
