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  ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA LABORATORIO DE FUNDICIÓN Practica N° 1 Tema: Análisis de arenas Grupo: Gr3 Nombre: Jimmy Francisco Montalván Samaniego Fecha de realización: 30-10-2014 Fecha de entrega: 13-11-2014 Practica N°1 Análisis de Arenas Objetivos: Adquirir habilidades en la elaboración de ensayos de las propie
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  ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA LABORATORIO DE FUNDICIÓN Practica N° 1 Tema: Análisis de arenas Grupo: Gr3  Nombre: Jimmy Francisco Montalván Samaniego Fecha de realización: 30-10-2014 Fecha de entrega: 13-11-2014  Practica N°1 Análisis de Arenas Objetivos: Adquirir habilidades en la elaboración de ensayos de las propiedades físico-mecánicas (humedad, permeabilidad, cohesión, granulometría y dureza) de las arenas naturales y sintéticas. Conocer las propiedades y características de la arena necesarias para obtener un excelente agregado de moldeo. Desarrollo teórico de la práctica: Marco teórico: La arena es un conjunto de partículas de rocas disgregadas. En geología se denomina arena al material compuesto de partículas cuyo tamaño varía entre 0,063 y 2mm. Una partícula individual dentro de este rango es llamada grano de arena. Una roca consolidada y compuesta por estas partículas se denomina arenisca. Las partículas por debajo de los 0,063 mm y hasta 0,004mm se denominan limo, y por arriba de la medida del grano de arena y hasta los 64 mm se denominan grava. El componente más común de la arena es la sílice, generalmente en forma de cuarzo. Sin embargo, la composición varía de acuerdo a los recursos y condiciones locales de la roca. La arena tiene un cierto contenido de arcilla y de humedad. La arcilla es un silicato de alúmina hidratado y su porcentaje suele estar en torno 2% al 4% y actúa de aglutinante. El porcentaje de humedad de las arenas está en torno al 10%. Esa agua se encuentra, por un lado, formando parte de la propia constitución de la arcilla y, por otro, como agua libre formando parte de una humedad que puede tener o se puede provocar. Las arenas de m .  OBJETIVOS. Adquirir habilidades en la elaboración de ensayos de las propiedades físico-mecánicas (humedad, permeabilidad, cohesión, granulometría y dureza) de las arenas naturales y sintéticas. GENERALIDADES En la preparación de moldes en la industria de la fundición se requieren materiales que desarrollen propiedades de cohesión, plasticidad y resistencia para reproducir el modelo de la pieza; deben ser refractarios, permeables para la evacuación de gases que se producen al vaciar el molde y ser disgregables para que faciliten el desprendimiento de la arena de la superficie de la pieza, estos materiales son las arenas sintéticas. Las arenas silíceas naturales, se clasifican de acuerdo con su contenido de arcilla: arenas arcillosas naturales grasas, cuyo contenido de arcilla es superior al 18%; arenas arcillosas naturales magras, cuyo contenido de arcilla es del 5% al 8%; arenas silíceas cuyo contenido de arcilla es inferior al 5%. El srcen común de las arenas de fundición, es el granito compuesto de feldespato, cuarzo y mica, el feldespato es un compuesto doble de aluminio y potasio, el silicato de aluminio al hidratarse, se convierte en arcilla, esto ha dado origen a los depósitos de arenas naturales. Las arenas sintéticas son aquellas que se procesan por medios mecánicos para eliminar el material impalpable (muy fino) y clasificarlas de acuerdo al tamaño de grano, el uso de estas arenas se ha incrementado debido a las ventajas que presentan con respecto a las arenas naturales, tiene mayor uniformidad, están exentas de material impalpable, el aglutinante se adiciona en cantidades previamente comprobadas, tienen mayor permeabilidad y alta refractariedad debido a su análisis químico que es 95% de sílice (Si02) y menos del 5% de impurezas. . Diferentes tipos de granos en las arenas de fundición: Arenas de grano redondo. Arenas de grano angular. Arenas de grano subangular. Arenas de grano compuesto. Aglutinantes usados en la fundición para la preparación de mezclas de arenas para moldes y corazones (machos o noyos): Aglutinantes inorgánicos Arcilla, Bentonita, Oxido de Fe, Cemento, Silicato de sodio, Harina de sílice. Aglutinantes orgánicos:  Cereales, Almidones, Harina de maiz, Dextrina, Harina de madera, Melaza, Alquitrán, Resinas, Aceites y Carbón vegetal. Los aglutinantes comerciales ocultan su verdadera condición por que con frecuencia son mezclas en proporciones diversas y forman una gama de productos difícilmente controlables. La función de los aglutinantes inorgánicos y orgánicos, es recubrir la superficie de los granos de arena para desarrollar las propiedades de cohesión y plasticidad requeridos en la preparación de moldes y corazones. En todos los ensayos se hace una evaluación de las propiedades de las mezclas de arena en forma normal y reproducibles que permitan determinar las características de la mezcla. El objetivo de las pruebas, en las arenas de fundición, es predecir el comportamiento de una mezcla de arena durante la operación de colado. Los ensayos deben presentar las condiciones de operación prácticas con las que se trabaja en la industria de la fundición, una relación constante de la calidad de la pieza fundida con las propiedades de la arena, es base sólida para la formulación adecuada de la arena de moldeo. PREPARACION DE MEZCLAS DE ARENAS SINTETICAS NUEVAS PARA ENSAYO Las muestras de arenas para su ensayo deben ser preparadas en un mezclador mecánico porque las propiedades de adherencia de todas las arenas sintéticas no se desarrollan por otro tipo de mezclado, los aglutinantes se adicionan a la arena seca y se mezclan durante un minuto para asegurar una distribución uniforme, se hace la adición de agua y se continúa mezclando durante dos minutos más en húmedo. Para recubrir perfectamente la superficie de los granos de arena con el aglutinante y desarrollar las propiedades de plasticidad y cohesión que se requieren en la confección de moldes en verde y en seco por procedimientos de moldeo manual o mecánico, una vez preparada la mezcla retirar la arena del mezclador tan rápido como sea posible a un recipiente hermético con el objeto de que no se pierda la humedad y los resultados de las pruebas sean representativos. DETERMINACION 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
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