{"id":29033,"date":"2020-05-05T09:33:11","date_gmt":"2020-05-05T09:33:11","guid":{"rendered":"https:\/\/mineralmilling.com\/arena-cromada-en-sistemas-unidos-de-resina-y-encuadernadores-inorganicos-para-castables\/"},"modified":"2024-09-17T14:55:17","modified_gmt":"2024-09-17T12:55:17","slug":"arena-cromada-en-sistemas-unidos-de-resina-y-encuadernadores-inorganicos-para-castables","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mineralmilling.com\/es\/arena-cromada-en-sistemas-unidos-de-resina-y-encuadernadores-inorganicos-para-castables\/","title":{"rendered":"Arena cromada en sistemas unidos de resina y encuadernadores inorg\u00e1nicos para castables"},"content":{"rendered":"\r\n

Arena de cromo en sistemas unidos por resina y aglutinantes inorg\u00e1nicos para moldes<\/b><\/h1>\r\n

\u00bfQu\u00e9 es la arena de cromo?<\/h2>\r\n

La arena cromada es cromita molida, un mineral natural que consiste en \u00f3xidos de hierro y cromo. Como mineral, la cromita es el mineral l\u00edder para la producci\u00f3n de cromo. Como arena cromada, es un polvo negro casi brillante, contiene cromo principalmente en el estado de oxidaci\u00f3n +3 (y no el estado de oxidaci\u00f3n altamente t\u00f3xico +6). La arena cromada tiene un punto de fusi\u00f3n de 2.040 oC, por lo que es muy adecuada para la fundici\u00f3n de metales, y es \u00abcasi qu\u00edmicamente inerte\u00bb(1). La cromita ha encontrado uso como material refractario<\/a><\/u> por ejemplo en la fundici\u00f3n de arena verde, adem\u00e1s de ser un componente en Refractarios<\/a><\/u> cemento, con su alto contenido en crom\u00eda asegurando un material altamente estable que es en gran parte resistente a la humectaci\u00f3n(2). Aqu\u00ed, veremos la aplicaci\u00f3n de arena cromada con sistemas unidos de resina para aplicaciones de fundici\u00f3n de metal fundido.<\/p>\r\n

\"trabajadores<\/p>\r\n

Sistemas unidos a resina<\/h2>\r\n

Los sistemas unidos de resina se refieren casi exclusivamente, en t\u00e9rminos de arena cromada, cuando la arena cromada se utiliza como componente en la producci\u00f3n de moldes de fundici\u00f3n para metales, y siempre se utiliza con alg\u00fan tipo de resina como aglutinante. El tercer componente principal es un endurector, para fijar la resina y solidificar la uni\u00f3n. A menudo se afirma que aproximadamente 18 de todas las cromitas extra\u00eddas se utilizan con fines refractarios(3).<\/strong> En estos escenarios, la arena cromada es venerada por su tolerancia a altas temperaturas. Los encuadernadores, en muchos casos, son de base org\u00e1nica y suelen ser resinas. Hay algunos casos en los que se han empleado aglutinantes inorg\u00e1nicos, por lo general para alcanzar una propiedad muy espec\u00edfica en el molde, la fundici\u00f3n o la eliminaci\u00f3n del yeso. Como regla general, la concentraci\u00f3n de Cr2<\/sub>O7<\/sub> en arena de cromita\/cromo para aplicaciones refractarias y de
fundici\u00f3n<\/a>
<\/u> no debe ser inferior a 36. A pesar de lo que se discute a continuaci\u00f3n, algunos investigadores han declarado que el rendimiento a largo plazo a altas temperaturas de resinas, tanto org\u00e1nicas como inorg\u00e1nicas, necesita m\u00e1s investigaci\u00f3n(4). \"molde<\/p>\r\n

La funci\u00f3n del aglutinante es mantener f\u00edsicamente el agregado unido (en este caso arena cromada, o una mezcla de arena cromada y arena de s\u00edlice convencional), la formaci\u00f3n de enlaces qu\u00edmicos proporciona estabilidad a largo plazo del molde incluso a alta temperatura. Los primeros moldes de fundici\u00f3n emplearon aceite de n\u00facleo para unir la arena, que finalmente fue reemplazada por aglutinantes de tipo fenol\/uretano en las d\u00e9cadas de 1960 y 1970 para muchos tipos de metales, y aglutinantes de tipo furano principalmente para metales ferrosos solamente(5).<\/p>\r\n

Hay en general dos procesos que utilizan resinas org\u00e1nicas en la fabricaci\u00f3n de moldes de fundici\u00f3n; caja fr\u00eda y moldeo sin hornear. El moldeo de caja fr\u00eda es el proceso por el cual se deja la mezcla de arena cromada y aglutinante para curar a temperatura ambiente, produciendo el moho.<\/p>\r\n

El moldeo sin hornear, como el moldeo de cajas fr\u00edas, no usa calor para curar. La diferencia es que en el moldeo sin hornear, la resina utilizada es un ajuste r\u00e1pido y se utiliza a menudo un catalizador. Las resinas se unen qu\u00edmicamente al agregado, proporcionando resistencia. Estos m\u00e9todos contrastan con el moldeo de arena verde en el sentido de que no se utiliza arcilla, y tampoco se produce antracita. Tambi\u00e9n son beneficiosos para su uso para grandes fundiciones desde un punto de vista econ\u00f3mico, ya que no es necesario asignar recursos a los procesos de calefacci\u00f3n. Por lo general, los moldes unidos de resina que contienen arena cromada se reservan para cuando se requiere la fundici\u00f3n de mayor calidad\/precisi\u00f3n, debido al costo general m\u00e1s alto que el uso de fundici\u00f3n de arena verde convencional – ya que la arena cromada es considerablemente m\u00e1s cara que la s\u00edlice\/arena convencional.<\/p>\r\n

Castables unidos con resina (RBC)<\/h3>\r\n

Los RBR se caracterizan por la resina utilizada junto a la arena, la arena cromada y otros aditivos. Son casi exclusivamente org\u00e1nicos en la naturaleza – es decir, se componen de carbono, hidr\u00f3geno y ox\u00edgeno, sin metales presentes. Los gl\u00f3bulos rojos se utilizan ampliamente en toda la industria del casting. Las resinas a menudo se basan en estructuras de fenol o furano, o uretanos. Estas resinas en fundici\u00f3n de arena cromada han sido viables para la producci\u00f3n de productos fundidos a partir de aleaciones de magnesio fundido(6), titanio(7) adem\u00e1s del hierro y acero de uso com\u00fan. Las resinas org\u00e1nicas se a\u00f1aden t\u00edpicamente a los moldes de arena cromados en proporciones de no m\u00e1s de 10 en peso, con cantidades mayores que esto contribuyendo a hacer que el molde sea dif\u00edcil de formar en primera instancia debido a la viscosidad, y m\u00e1s dif\u00edcil de eliminar despu\u00e9s de la fundici\u00f3n, y ciertamente no reciclable(8).<\/p>\r\n

Algunos de los tipos comunes de gl\u00f3bulos rojos org\u00e1nicos se describen a continuaci\u00f3n.<\/p>\r\n

\"El<\/p>\r\n

Resinas fen\u00f3licas alcalinas endurecidas por \u00e9ster<\/em><\/p>\r\n

En este colector de RBC, el aglutinante es una resina fen\u00f3lica altamente b\u00e1sica de baja viscosidad, combinada con un \u00e9ster org\u00e1nico l\u00edquido como endurecente. Tan solo 1.4 resina en masa se puede utilizar con arena cromada. La capacidad de fundici\u00f3n de este m\u00e9todo se caracteriza por un acabado \u00abcomo fundido\u00bb en el metal, es decir, no se observa ninguna humectaci\u00f3n o formaci\u00f3n de p\u00faas \u00e1speras de metal o arena disuelta(9)<\/p>\r\n

Resinas fen\u00f3licas-uretano-amina <\/em><\/p>\r\n

Normalmente se utiliza con arenas de s\u00edlice puras, este proceso se puede utilizar con \u00e9xito con arenas cromadas, y es particularmente eficaz cuando se utiliza una arena mixta de s\u00edlice\/cromo. Esta resina tambi\u00e9n es alcalina.<\/p>\r\n

Resinas fen\u00f3licas alcalinas con di\u00f3xido de carbono<\/em><\/p>\r\n

Una resina alcalina a base de fenol se utiliza con un agente de acoplamiento, que junto con la arena cromada se coloca en la caja alrededor del patr\u00f3n. El di\u00f3xido de carbono se sopla a trav\u00e9s del material que causa el endurecimiento de la resina a trav\u00e9s de una disminuci\u00f3n de PH.<\/p>\r\n

Ligantes inorg\u00e1nicos<\/h3>\r\n

Hasta el a\u00f1o 2000, la gran mayor\u00eda de las aplicaciones de fundici\u00f3n ligadas a resina depend\u00edan \u00fanicamente de aglutinantes org\u00e1nicos sobre las inorg\u00e1nicas. Las razones de esto incluyen una mejor productividad, mayor fiabilidad del proceso y mejores propiedades mec\u00e1nicas en general, adem\u00e1s de un nivel inigualable de familiaridad(10). M\u00e1s frecuentes en la fundici\u00f3n de metales no ferrosos como el aluminio, los aglutinantes inorg\u00e1nicos se han utilizado de forma rutinaria desde entonces debido a las condiciones ambientales favorables en la
fundici\u00f3n<\/a>
<\/u> y un proceso menos complejo con aluminio.<\/p>\r\n

Uno de los aglutinantes inorg\u00e1nicos m\u00e1s populares en los castables de arena cromada es el silicato de sodio, tambi\u00e9n conocido como vidrio de agua(11). Las ventajas a menudo citadas de los aglutinantes inorg\u00e1nicos son la falta de emisiones nocivas durante la fundici\u00f3n (en comparaci\u00f3n con una resina org\u00e1nica, como fen\u00f3lica, que se descompone al calentar) y menos mantenimiento. Por otro lado, los n\u00facleos producidos que contienen aglutinantes inorg\u00e1nicos son conocidos por su afinidad con el agua, por lo que deben almacenarse adecuadamente y debe excluirse la humedad. A diferencia de las resinas que contienen aglutinantes org\u00e1nicos, los castables de arena cromada que contienen aglutinantes inorg\u00e1nicos pueden ser tratados t\u00e9rmicamente antes de su uso. Dicho calentamiento se asocia con una mayor resistencia a la compresi\u00f3n y mec\u00e1nica en el castable, pero no hay cambios apreciables de resistencia en los enlaces formados entre la resina y la arena en un estudio sin calefacci\u00f3n frente a calentado(12). La calefacci\u00f3n se puede realizar a trav\u00e9s de un horno convencional o utilizando aparatos de calefacci\u00f3n por microondas(13) y tiene un efecto de endurecimiento general – moldes duros y de alta resistencia a menudo se asocian con mejores acabados superficiales. Un ejemplo t\u00edpico de resina de aglutinante inorg\u00e1nico emplear\u00eda la resina en alrededor de 40 a 70 en peso, junto con otros aditivos(14); con la cantidad total de aglutinante en el m\u00f3dulo de fundici\u00f3n de arena cromada no superior a 5 en peso.<\/p>\r\n

\"shutterstock_1115263955 \"fundici\u00f3n<\/p>\r\n

Otras Consideraciones<\/h2>\r\n

La viscosidad es uno de los par\u00e1metros clave a la hora de dise\u00f1ar un sistema de resina de arena cromada. Si la mezcla necesita ser compactada, embisteada o forzada a trav\u00e9s de un extrusor, las mezclas altamente viscosas ser\u00edan sub\u00f3ptimas. Adem\u00e1s, cualquier mezcla debe ser fluida en la c\u00e1mara de fundici\u00f3n alrededor del patr\u00f3n. Las resinas a menudo son el mayor contribuyente a la viscosidad(15). Como parte del equilibrio general de selecci\u00f3n de resinas para castables de arena cromada, es importante tener en cuenta que la permeabilidad de la resina a granel tendr\u00e1 un impacto en la porosidad general de la fundici\u00f3n, que debe ser monitoreada para garantizar que no se alcancen los niveles excesivos de porosidad(16). Adem\u00e1s, adem\u00e1s de la resina, los rellenos y aditivos en la mezcla de moldes de arena juegan un papel, especialmente en lo que respecta a la viscosidad y la densidad general(17). La expansi\u00f3n t\u00e9rmica es m\u00e1s preocupante con los aglutinantes inorg\u00e1nicos debido a su naturaleza termopl\u00e1stica, donde el n\u00facleo de arena en el sistema de uni\u00f3n puede colapsar bajo el intenso calor y la presi\u00f3n ejercido por el metal fundido. Esto se puede evitar en gran medida mediante el uso de recubrimientos disponibles comercialmente para dispersar el calor de manera m\u00e1s eficiente(18).<\/p>\r\n

\"trabajo<\/p>\r\n

Adem\u00e1s de las t\u00e9cnicas normales de moldeo tipo caja, los investigadores han demostrado en una revisi\u00f3n que la impresi\u00f3n 3D se puede utilizar para crear moldes para procesos de fundici\u00f3n de arena cromada(19). Esta innovaci\u00f3n puede producir moldes muy espec\u00edficos para la fundici\u00f3n a precios bajos, en un proceso llamado \u00abembarcadero de aglutinante\u00bb. Las proporciones \u00f3ptimas para arena cromada, aglutinantes y otros par\u00e1metros para aplicaciones de fundici\u00f3n se pueden determinar computacionalmente, lo que permite una mayor eficiencia en el sector en su conjunto(20). Los aglutinantes de tipo furano son carcin\u00f3genos sospechosos y su uso est\u00e1 en consideraci\u00f3n de ser eliminados gradualmente en todo el mundo.<\/p>\r\n

Como profesional en la fabricaci\u00f3n y distribuci\u00f3n, p\u00f3ngase en contacto con African Pegmatite como su principal proveedor de arena cromada.<\/p>\r\n

\"shutterstock_1373238392<\/p>\r\n

Resumen<\/h2>\r\n
    \r\n
  • La arena cromada se utiliza con resinas (tanto org\u00e1nicas\/a base de resina como inorg\u00e1nicas) para producir moldes de fundici\u00f3n de alta calidad para la producci\u00f3n de materiales fundidos de alta gama<\/li>\r\n
  • El m\u00e9todo es aplicable a una variedad de metales ferrosos y no ferrosos<\/li>\r\n
  • Los aglutinantes org\u00e1nicos\/resinosos son, con mucho, la clase de aglutinante m\u00e1s utilizada, siendo inorg\u00e1nicos menos populares y reservados para aplicaciones no ferrosas<\/li>\r\n
  • Los aglutinantes a base de resina tienden a ser menos costosos en general, pero los aglutinantes inorg\u00e1nicos tienen menos propiedades potencialmente da\u00f1inas asociadas a ellos<\/li>\r\n
  • Los encuadernadores trabajan manteniendo f\u00edsica y qu\u00edmicamente la arena cromada junto con cualquier otro aditivo<\/li>\r\n
  • La selecci\u00f3n del aglutinante es s\u00f3lo una parte de la historia en la creaci\u00f3n de una mezcla de arena cromada optimizada, otros factores como la viscosidad, los aditivos y la manipulaci\u00f3n f\u00edsica como la embestida deben tenerse en cuenta<\/li>\r\n<\/ul>\r\n

    \"Arena<\/p>\r\n

    Referencias<\/strong><\/p>\r\n

    1 J. O. Nriagu y E. Nieboer (eds.), Chromium in the Natural and Human Environments<\/em>, Wiley-Interscience, Nueva York, 1988<\/p>\r\n

    2 N. McEwan et al., Chromite\u2014A Cost-effective Refractory Raw For Refractories in various Metallurgical Applications<\/em> in: Southern African Pyrometallurgy 2011<\/em>, R. T. Jones and P. den Hoed (eds.), Johannesburgo, 2011<\/p>\r\n

    3 J. Barnhart, Reg. Toxicol. y Pharmacol.<\/em>, 1997<\/strong>, 26, 3<\/p>\r\n

    4 J. Thiel, Expansi\u00f3n T\u00e9rmica de Arenas de S\u00edlice Qu\u00edmicamente Enlazadas<\/em> en: AFS Proceedings 2011, American Foundry Society<\/em>, Schaumberg, Usa, 2011<\/p>\r\n

    5 D. Weiss, Advances in the Sand Casting of Aluminium Alloys<\/em> en: Fundamentos de la Metalurgia del Aluminio<\/em>, R. N. Lumley (ed.), Elsevier, Amsterdam, 2018<\/p>\r\n

    6 F. Liu et al., J. Manuf. Proc.<\/em>, 2017<\/strong>, 30, 313<\/p>\r\n

    7 R. M. Koch y J. M. Burns, Shape-casting Titanium en Olivine, Garnet, Chromite, y Zircon Rammed and Shell Molds<\/em>, Department of the Interior, Washington DC, 1979<\/p>\r\n

    8 R. H. Todd, D. K. Allen y L. Alting, Manufacturing Processes Reference Guide<\/em>, Industrial Press Inc., Nueva York, 1994<\/p>\r\n

    9 J. R. Brown (ed.), Foseco Ferrous Foundryman’s Handbook<\/em>, 11a ed., Butterworth-Heinemann, Oxford, 2000<\/p>\r\n

    10 H. Polzin, Binders Inorg\u00e1nicos: para La Producci\u00f3n de Moldes y N\u00facleos en la Fundici\u00f3n,<\/em>Schiele & Sch\u00e1n, Berl\u00edn, 2014<\/p>\r\n

    11 M. Stachowicz et al.<\/em>, Arco. Eng de fundici\u00f3n.<\/em>, 2017<\/strong>, 17, 95<\/p>\r\n

    12o. ,<\/em> Arco. Metall. Mater.<\/em>, 2017,<\/strong> 62, 379<\/p>\r\n

    13 M. Stachowicz et al.<\/em>, Arco. Eng de fundici\u00f3n.<\/em>, 2016<\/strong>, 16, 79<\/p>\r\n

    14 Patente coreana KR101527909B1, 2004; y la patente canadiense CA1203966A, 1982, expir\u00f3<\/p>\r\n

    15 G. R. Chate et al.<\/em>, Silicon<\/em>, 2018<\/strong>, 10, 1921<\/p>\r\n

    16 N. S. Reddy et al.<\/em>, J. Corea encontrada. Soc.<\/em>, 2014<\/strong>, 34, 23<\/p>\r\n

    17 O. S. Seidu y B. J. Kutelu, J. Min. Mater. Character Eng.<\/em>, 2014<\/strong>, 2, 507<\/p>\r\n

    18 F. M.ck y C. Appelt, Planta de Fundici\u00f3n y Tecnolog\u00eda<\/em>, 2018<\/strong>, 3, 12<\/p>\r\n

    19 T. Sivarupa et al,<\/em>, J. Manuf. Proc.<\/em>, 2017<\/strong>, 29, 211<\/p>\r\n

    20 B. Surekha et al.<\/em>, Proc. Mater. Sci.<\/em>, 2014<\/strong>, 6, 919<\/p>\r\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    La arena cromada se utiliza en castables de alta calidad para producir fundiciones de precisi\u00f3n cuando se mantienen juntas utilizando aglutinantes de tipo org\u00e1nico o inorg\u00e1nico.<\/p>\n","protected":false},"author":5,"featured_media":29710,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"inline_featured_image":false,"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_feature_clip_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":"","jetpack_post_was_ever_published":false},"categories":[725,727],"tags":[],"class_list":["post-29033","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-fundicion-blog","category-refractario-blog"],"yoast_head":"\nArena cromada en sistemas de resina<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"La arena 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