Primer Informe

INDICE DE FINURA – ARCILLA(AfS) 2012

INTRODUCCION

En la preparación de moldes en la industria de la fundición se necesita materiales que desarrollen propiedades de cohesión, plasticidad y resistencia. Para reproducir el modelo de la pieza; deben ser refractarios y 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 de moldeo.

1


OBJETIVOS:

Eliminar las sustancias arcillosas de la arena si es que se encuentran en la muestra.

Determinar el índice de finura de las arenas. Trazar el histograma de la distribución granulométrica. Hallar el d50 por diferentes métodos.

EQUIPOS Y MATERIALES

Arenas de diferente calidad. Balanza. Sifón. Juego de tamices. Jarra de lavado con agitador eléctrico. Agitador de tamices.

2


PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Eliminar la arcilla AFS:

Pesar 50 gramos de arena de retorno. Reducir el contenido de arcilla AFS, lavando varias veces la arena en la jarra de lavado con el agitador eléctrico y separando la arcilla con el sifón.

50 gramos de arena de retorno, hay que resaltar que mientras más se utilice la arena tienen más cohesión.

Sifón

Jarra de Lavado con agitador eléctrico.

3


Tiempos empleados en el lavado de la arena de retorno.

tiempo inicio fin10 min 14:23:22 14:33:2208 min 14:38:51 14:46:5208 min 14:49:33 14:57:3507 min 15:00:00 15:07:0006 min 15:09:36 15:15:3605 min 15:18:09 15:23:0904 min 15:25:33 15:29:33

Minuto 07

Minuto 05

Minuto 04

4


Cuando el agua de lavado de la arena, esté limpia; secar y pesar la arena que queda.

Resultado del experimento: la diferencia de peso multiplicado por 2 nos da el % de arcilla AFS.

%Arcilla AFS=(50.000−40.289 ) x2=19.422

Al peso restante se le coloco en el juego de tamices.

5


Después de haberlo colocado en el agitador (15 minutos). Sacar y pesar la arena retenida en cada tamiz.

Agitador

Pesos de la Arena retenida en las diferentes mallas.

Tamiz Nº retenido (gr)malla 30 1.344 grmalla 40 3.150 grmalla 50 9.130 grmalla 70 9.626 gr

malla 100 10.206 grmalla 140 3.374 grmalla 200 1.620 grmalla 270 0.709 grmalla -270 1.130 gr

Total 40.289 gr

Con el microscopio observar de qué forma son los granos de la arena malla 100.

6


Hallar y Determinar

Determinación del índice de finura:

Tamiz Nº retenido (gr) retenido % multiplicador Productomalla 30 1.344 3.336 20 66.7179627malla 40 3.150 7.819 30 234.555338malla 50 9.130 22.661 40 906.450892malla 70 9.626 23.892 50 1194.61888

malla 100 10.206 25.332 70 1773.23835malla 140 3.374 8.374 100 837.449428malla 200 1.620 4.021 140 562.93281malla 270 0.709 1.760 200 351.95711

Total 40.289 97.195 5927.92077

IFG−AFS=π (%Peso retenidox Factormultiplicador)

%Total de granoretenido=5927.92077

97.195=¿60.9898108

Determinación del histograma:

Tamiz NºTamiz(mm)

retenido (gr) retenido %

malla 30 0.59 1.344 3.336malla 40 0.42 3.150 7.819malla 50 0.297 9.130 22.661malla 70 0.21 9.626 23.892

malla 100 0.149 10.206 25.332malla 140 0.105 3.374 8.374malla 200 0.074 1.620 4.021malla 270 0.053 0.709 1.760malla -270 fondo 1.130 2.805

Total 40.289 100.000

7


0.59 0.42 0.297 0.21 0.149 0.105 0.074 0.053 fondo0.000

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

3.3367.819

22.661 23.892 25.332

8.3744.021 1.760 2.805

Histograma de distribucion

Tamiz (mm)

rete

nido

%

Tamaño de grano medio (d50):

Tamiz Nº Tamiz(mm) retenido (gr) retenido % acumulado%malla 30 0.59 1.344 3.336 3.336malla 40 0.42 3.150 7.819 11.154malla 50 0.297 9.130 22.661 33.816malla 70 0.21 9.626 23.892 57.708

malla 100 0.149 10.206 25.332 83.040malla 140 0.105 3.374 8.374 91.415malla 200 0.074 1.620 4.021 95.435malla 270 0.053 0.709 1.760 97.195malla -270 fondo 1.130 2.805 100.000

Total 40.289 100.000

d50−0.297mm50%−33.816%

= 0.21mm−0.297mm57.708%−33.816%

d50=0.238mm

8


Grado de uniformidad (G.U.):

d1=23d50=

23

(0.238 )=0.1586

d2=43d50=

43

(0.238 )=0.3173}G .U .=d2−d1=0.1587 Coeficiente de distribución (Cd):

Por interpolación:

d25−0.42mm25%−11.154%

= 0.297mm−0.42mm33.816%−11.154%

d75−0.21mm75%−57.708%

= 0.149mm−0.21mm83.040%−57.708%

d25=0.3448 49mm d75=0.16836mm

J 1=344.849 μm J 2=168.36 μm

Cd= J 1J 2

=344.849168.36

=2.0482

Si bien es cierto que nuestro “Cd” no se encuentra en el rango permisible para: Arenas lavadas y clasificadas (1.14<Cd<1.40) más bien esta en el rango de arenas aglutinadas naturalmente (1.40<Cd<2.5) podemos concluir que es debido al exceso de NaOH que se uso ya que no lo medimos.

Forma de los Granos

Visto en el microscopio, la arena es de grano angular, por lo que al tener más superficie específica tiende a formarse puntos calientes en sus aristas, con lo cual a altas temperaturas de trabajo puede ablandarse o sinterizarse.

9


CONCLUSIONES:

Como el índice de finura nos resulto 60.9898108 y de acuerdo con los valores de índice de finura

Arena muy gruesa, índice de finura menor de 18Arena gruesa 18-35Arena media 36-60Arena fina 60-150Arena finísima mayor de 150

Por lo tanto mi muestra es una arena fina. También la densidad relativa de la arena es más fácil de conseguir.

Como la arena resulto ser de grano angular por lo tanto su coeficiente de angulosidad es mayor a 1. Y como consecuencia es de baja permeabilidad y baja resistencia al caliente compara con una de grano redondo.

Como posee baja permeabilidad se puede producir sopladuras o picaduras, ya que por la baja permeabilidad de la arena los gases quedan atrapados.

Las arenas de grano redondo son más susceptibles a producir defectos de expansión como (colas de rata , dartas, etc.). Ya que la arenas de grano angular tienen una densidad relativa menor que las de grano redondo.

La distribución de los granos de arena es muy importante ya qué es la única propiedad que podemos variar a limites amplios y su influencia en las características en las mesclas es de gran importancia.

La arena fina tiene mucha más influencia en la permeabilidad que la arena gruesa.

La permeabilidad puede medirnos prácticamente el índice de finura de una arena, ósea un cambio en el índice de finura queda reflejado en rápidamente en la permeabilidad.

La presencia de finos (harinas de sílice) en proporciones adecuadas aumenta la resistencia en caliente de las mezclas.

10


RECOMENDACIONES:

Para tener un mejor acabado superficial de la pieza se debe de usar mayor cantidad de arena fina.

Para que en la pieza no ocurra penetración del caldo hacia el molde, la arena debe de estar con una distribución de 3 ó 4 tamices adyacentes.

11

Documents

Primer Informe