Optimización del Calentamiento del Cilindro de Colado y Fusión de Metales

Calentamiento del cilindro de colado

Generalidades

Es una etapa de gran importancia, ya que su realización incorrecta nos puede hacer fracasar el colado. Los objetivos principales son:

• Eliminar la humedad del revestimiento.
• Eliminar la cera del patrón y los bebederos.
• Llevar el cilindro del revestimiento a una temperatura adecuada para recibir la aleación en estado líquido.
• Lograr la expansión térmica necesaria.

Requisitos técnicos para el calentamiento del cilindro

1. Esperar el tiempo de fraguado final (45 minutos).
2. Debemos comprobar que el cilindro entra correctamente en la horquilla de la inductora; marcaremos la posición en la que vamos a introducirlo en la misma, fijándonos que quede ajustado con el crisol.
3. El cilindro de revestimiento debe estar siempre húmedo al llevarlo al horno.
4. Hay que intentar que el cilindro reciba la misma temperatura por todas sus partes.
5. Introducir el cilindro en el horno a temperatura ambiente.
6. Es preferible que la velocidad de calentamiento sea baja:
   • Cilindros grandes: 5 ºC/min.
   • Cilindros medianos: 7 ºC/min.
   • Cilindros pequeños: 9 ºC/min.
7. Cualquier otra operación con el cilindro requiere el uso de tenazas.
8. El cilindro se debe sacar del horno solo un momento antes de efectuar el colado. Nunca debe transcurrir más de un minuto desde que se retira el cilindro del horno hasta que se efectúa el colado.

Eliminación de la cera

La cera está compuesta por C, H, S y N para combinarse con oxígeno formándose CO2, que se elimina con facilidad. Cuando la aleación entra en estado líquido al interior del molde, comprime los gases presentes en el cilindro, los cuales deben escapar con velocidad suficiente a través de los poros del revestimiento para que no tenga lugar una presión de retorno.

Fusión del metal

Una vez que el cilindro ha permanecido el tiempo mínimo prefijado a la temperatura final de calentamiento, se procede a fundir la aleación y a que ese metal fundido pase a ocupar la cavidad que la cera ha dejado en el revestimiento. La aleación se funde dentro del crisol.

Métodos de fusión

• Método directo con llama que golpea sobre la aleación (gas-aire, gas-oxígeno, TIG).
• Método indirecto fundiendo el metal por medio del calor que generan resistencias eléctricas (sin vacío y con vacío).
• Método indirecto fundiendo el metal por inducción (sin gas inerte protector y con gas).
• Láser para soldaduras.