La arena de fundición cerámica pre-revestida es un material premium de alto rendimiento que se utiliza en la industria de la fundición para la fabricación de machos de arena complejos y de alta tolerancia. Representa la combinación de dos tecnologías avanzadas:
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Arena de fundición cerámica: El material base, también conocido como «perlas cerámicas» o «arena cerámica esférica», se fabrica a partir de bauxita calcinada (rica en alúmina, Al₂O₃) que se funde en un horno de arco eléctrico y luego se sopla o centrifuga para formar granos esféricos de alta refractariedad.
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Pre-recubierto: Se refiere al proceso en el cual cada grano individual de esta arena cerámica se recubre uniformemente con una capa de resina termoendurecible (más comúnmente una resina fenólica) y un catalizador antes de que llegue a la fundición.
En términos simples, es arena cerámica esférica, recubierta de resina, lista para usar, suministrada a las fundiciones específicamente para fabricar núcleos.
Características y ventajas clave
Esta combinación ofrece propiedades superiores en comparación con las arenas pre-revestidas estándar (como las basadas en arena de sílice):
| Característica | Beneficio |
|---|---|
| Forma esférica y área superficial baja | • Excelente fluidez que llena cajas de machos complejas de forma completa y uniforme. • Menor requerimiento de resina para lograr la misma resistencia (reduciendo costos y generación de gas). • Alta densidad de empaquetamiento que crea machos densos y resistentes con un buen acabado superficial. |
| Refractariedad muy alta (>1800 °C / 3272 °F) | • Resiste la adhesión del metal a la arena, lo cual es especialmente crítico para la fundición de acero, acero aleado y acero inoxidable . • Permite la fundición de metales de alta temperatura sin degradación por la arena. |
| Expansión térmica casi nula | • Elimina los defectos de veteado y agrietamiento causados por la expansión del núcleo al entrar en contacto con el metal fundido. Esta es su mayor ventaja sobre la arena de sílice. |
| Alta estabilidad térmica e inercia | • Químicamente inerte, lo que evita reacciones con óxidos metálicos que puedan causar fusión . • Excelentes propiedades de desmoldeo ; el núcleo se descompone fácilmente después de que el metal se solidifica, incluso en pasajes internos complejos. |
| Alta relación resistencia-resina | • Los núcleos pueden fabricarse más delgados y más fuertes simultáneamente, lo que permite la producción de geometrías de núcleo más complejas y delicadas. |
Aplicaciones principales
La arena de fundición cerámica prerrevestida no se utiliza en todas las piezas fundidas. Es una solución especializada para aplicaciones exigentes donde sus ventajas justifican un mayor coste. Su principal uso es en la fabricación de machos para:
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Industria automotriz: La aplicación por excelencia. Se utiliza para fabricar núcleos complejos de paredes delgadas para:
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Bloques de motor y culatas (camisas de agua, galerías de aceite).
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Colectores de admisión y escape.
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Fundición de acero de alta aleación: ideal para bombas, válvulas, carcasas de turbocompresores y otros componentes donde la arena de sílice fallaría debido a su baja refractariedad y alta expansión.
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Fundiciones complejas y de precisión: se utilizan en la industria aeroespacial, militar y de maquinaria pesada para núcleos que requieren estabilidad y precisión dimensional excepcionales.
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Fundición de hierro y acero de secciones gruesas: donde el tiempo de contacto prolongado con el metal fundido rompería un núcleo de arena de sílice.