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Diseño y fabricación de moldes para solidificación direccional en aleaciones de aluminio

Authors
Publisher
Revista Latinoamericana de Metalurgia y Materiales
Publication Date
Keywords
  • Moldes Aislantes
  • Diseño De Moldes
  • Solidificación De Aleaciones

Abstract

Se explica el diseño de moldes cerámicos que brinden un adecuado aislamiento térmico, para ser usados en ensayos de solidificación direccional de aleaciones de aluminio. Se estudiaron seis mezclas compuestas de arena sílice, bentonita, caolín y feldespato, en proporciones variables; estos componentes se escogieron dada su estabilidad dimensional a las temperaturas de ensayo y a que no reaccionan con las aleaciones de aluminio vaciadas. Para la fabricación de los moldes se eligió la composición 60% sílice, 16% bentonita, 16% caolín y 8% feldespato (en seco); en atención a la mejor resistencia al manejo (en húmedo y a la temperatura del ensayo de solidificación) que presentó esta mezcla. Además, dicha mezcla mostró buena colapsibilidad, propiedad indispensable para liberar el lingote producido y los termopares utilizados en los ensayos de solidificación. Se determinó un espesor de pared del molde de 2 cm, considerando cálculos teóricos de transferencia unidireccional de calor por conducción en estado no-estacionario y la facilidad para el moldeo manual de la mezcla elegida. El secado y sinterización parcial de los moldes definitivos se realizó durante 37 h, en seis etapas térmicas (25, 70, 100, 200, 300 y 1000ºC) de diferentes duración. Finalmente, se validó la aplicabilidad de los moldes fabricados mediante el vaciado en los mismos de una aleación Al-8,86% Si-0,21% Fe, encontrándose que cumplen con el objetivo planteado.

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