La arena de moldeo , también conocida como arena de fundición , es una arena que, cuando se humedece y se comprime, se engrasa o se calienta, tiende a compactarse bien y a mantener su forma. Se utiliza en el proceso de fundición en arena para preparar la cavidad del molde.
La arena verde es un agregado de arena, arcilla bentonita , carbón pulverizado y agua . Su principal uso es en la fabricación de moldes para la fundición de metales . La mayor parte del agregado es arena, normalmente sílice o, a veces, olivino . [1] Hay muchas recetas para la proporción de arcilla, pero todas logran diferentes equilibrios entre moldeabilidad, acabado superficial y capacidad del metal fundido caliente para desgasificarse. El carbón, normalmente denominado carbón marino, que está presente en una proporción de menos del 5%, se quema parcialmente en la superficie del metal fundido, lo que provoca la liberación de vapores orgánicos.
La fundición en arena es una de las primeras formas de fundición que se practicaron debido a la simplicidad de los materiales utilizados. Sigue siendo una de las formas más económicas de fundir metal debido a esa misma simplicidad. Otros métodos de fundición, como los que utilizan moldes de concha , cuentan con una mayor calidad de acabado de la superficie, pero tienen un costo más alto.
La arena verde (al igual que otras arenas de fundición) se suele almacenar en lo que los trabajadores de la fundición llaman " matraces ", que no son otra cosa que cajas sin fondo ni tapa. La caja se divide en dos mitades que se apilan juntas durante el uso. Las mitades se denominan matraz de arrastre y matraz de cola, respectivamente.
No toda la arena verde es de color verde, pero se considera "verde" en el sentido de que se utiliza en estado húmedo (similar a la madera verde). Según el sitio web de Cast Metals Federation, un método de fundición alternativo es secar con calor la arena moldeada antes de verter el metal fundido. Este proceso de fundición en arena seca da como resultado un molde más rígido, más adecuado para fundiciones más pesadas.
No hay registros claros en la historia que atribuyan la primera fundición de metales y el uso de arena de moldeo, pero los artefactos y escritos antiguos aluden a un período alrededor del 3200 a. C. en la antigua Mesopotamia. La historia de la arena de moldeo es difícil de estudiar, ya que gran parte de los orígenes de la práctica son anteriores a la escritura. La arena de moldeo se usaba exclusivamente para moldes de bronce, algo que fue iniciado por los antiguos chinos. El siguiente gran avance llegó en la India en el 500 a. C. cuando se creó el acero fundido en crisol. Finalmente, Sir Humphry Davy realizó por primera vez fundiciones de aluminio en Gran Bretaña, alrededor de 1808. [2]
En la actualidad, Estados Unidos produce anualmente 8,4 millones de toneladas de piezas fundidas de hierro, 1,4 millones de toneladas de piezas fundidas de acero, 1,7 millones de toneladas de piezas fundidas de aluminio y 321.000 toneladas de piezas fundidas de cobre. Gran parte de la industria metalúrgica moderna ha innovado gracias a un aumento masivo de la calidad de la arena gracias a una mejor instrumentación, así como a la metalurgia y a una mejor comprensión de las propiedades de los metales. [2]
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