tierra de moldeo

La tierra de moldeo en metalurgia es un material de fundición, una mezcla controlada de arena de sílice, arcilla (típicamente del 15 al 30 por ciento en peso) y, a menudo, paja o fibra de cáñamo, utilizada para formar el cuerpo de grandes moldes de fundición. A diferencia del moldeo basado en modelos, la tierra de moldeo se construye en capas directamente contra una forma o plantilla, creando moldes para piezas fundidas que pueden pesar toneladas y son demasiado grandes o geométricamente simples para justificar el costo de un modelo de madera. La arcilla actúa como aglutinante; la arena proporciona la estructura refractaria; la fibra añade resistencia a la tracción y reduce el agrietamiento a medida que el molde se seca.

La composición debe ajustarse para la fundición específica. Las tierras de moldeo con alto contenido de arcilla se mantienen mejor unidas, pero se calientan más lentamente y corren el riesgo de agrietarse bajo choque térmico. Las tierras de moldeo pobres con más arena disipan el calor más rápido, pero requieren un apisonado cuidadoso para lograr una resistencia suficiente. Algunas fundiciones añaden melaza, sal o harina de trigo para ajustar la trabajabilidad y la resistencia en seco. La mezcla se apisona o prensa típicamente contra la plantilla (una herramienta con forma que gira para definir la superficie exterior) en capas, construyendo la pared del molde hasta el espesor requerido, generalmente de 4 a 8 pulgadas para trabajos grandes.

El moldeo con tierra de moldeo exige habilidad en el secado. El molde verde (recién hecho) tiene humedad y generará vapor dentro de la cavidad, lo que puede provocar bolsas de gas explosivas si no se seca lenta y uniformemente. Las fundiciones secan los moldes de tierra de moldeo en hornos, a veces tardando días o semanas para piezas grandes, alcanzando temperaturas de 600 a 800 grados Fahrenheit. El secado desigual provoca deformaciones y errores dimensionales; el secado rápido provoca agrietamiento (grietas superficiales que permiten la infiltración de metal o gas).

El método es económico solo para piezas fundidas de tamaño considerable y geometría simple o simétrica. Un molde de tierra de moldeo para una campana de 10 toneladas, un disco de engranaje o un cuerpo de válvula grande puede costar una fracción del modelo y la mano de obra de moldeo requeridos para el trabajo en caja. Una vez vertida y enfriada, la tierra de moldeo se desintegra y no tiene valor de reutilización, a diferencia de los moldes de arena verde. La tierra de moldeo de desecho se devuelve típicamente a los sistemas de recuperación de arena y separación de arcilla.

El moldeo con tierra de moldeo es un oficio antiguo, en gran parte superado en las fundiciones de trabajo modernas por el moldeo en piso con arenas sintéticas o aglutinadas químicamente y por líneas automatizadas a gran escala. Persiste en fundiciones de campanas, piezas fundidas decorativas y talleres especializados en componentes de maquinaria pesada donde la geometría o el tamaño del molde hacen que otros métodos sean poco prácticos. El término "loam" (tierra de moldeo) en sí mismo deriva de la ciencia del suelo, donde "loam" se refiere a la misma mezcla general de arena y arcilla, una distinción que los trabajadores de fundición conservan deliberadamente.