Influencia de la presión y temperatura en etapas de desencerado de piezas microfundidas

Palabras clave: Análisis de temperatura y presión, desencerado, microfundición, moldes cerámicos

Resumen

En el proceso de microfundición es común que las piezas fabricadas presenten defectología asociada al manejo de materiales, procedimientos y planes de control que muchas veces no están normalizados y que pueden afectar requisitos de calidad. El presente estudio comenzó con la selección de un grupo de cáscaras cerámicas usadas en la producción de piezas microfundidas; luego de verificar su defectología, se procedió a reprocesar y aplicar durante el transcurso de desencerado de los moldes cerámicos, diferentes valores de temperatura y presión. El objetivo del presente estudio consistió en verificar el efecto de dichas variables, analizando los defectos obtenidos en las piezas fabricadas por este proceso. Para esto, se caracterizaron ceras vírgenes y reprocesadas usadas en la fabricación de los patrones de cera, mostrando que el uso de ceras reprocesadas puede afectar la calidad de los moldes cerámicos y, por consiguiente, de las piezas obtenidas si no se tiene un plan de control para impedir su contaminación. Se determinó que existe una relación directa entre variaciones de temperatura y presión con la penetración y la fluidez de la cera usada en la obtención de piezas con menos defectos. Finalmente, las características operativas que mejor respuesta dieron en el proceso de desencerado necesario para la obtención de moldes cerámicos, fueron las relacionadas con la presión de 120 psi y temperatura de 170 °C, demostrando que dichas variables influyen en el proceso de obtención de moldes cerámicos y, por lo tanto, en la calidad de las piezas microfundidas.

Biografía del autor/a

David Leonardo Blanco-Estupiñán* , Universidad Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito, Colombia

Universidad Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito, Bogotá-Colombia, david.blanco@escuelaing.edu.co

Ángela Lorena Cardenas , Universidad Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito, Colombia

Universidad Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito, Bogotá-Colombia, angela.cardenas-m@escuelaing.edu.co

Referencias bibliográficas

K. A. Silva, “Standard Specifications for Casting Tolerances- Linear Dimensions,” Vancouver, 2009. Accessed: May 19, 2022. [Online]. Available: http://www.rapidprotocasting.com/lib/RPC%20WP200809.pdf

S. Pattnaik, D. B. Karunakar, and P. K. Jha, “Developments in investment casting process—A review,” J Mater Process Technol, vol. 212, no. 11, pp. 2332–2348, Nov. 2012, https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2012.06.003

M. N. A. Aziz, Rusnaldy, P. Munyensanga, S. A. Widyanto, and Paryanto, “Application of lost wax casting for manufacturing of orthopedic screw: a review,” Procedia CIRP, vol. 78, pp. 149–154, 2018, https://doi.org/10.1016/j.procir.2018.08.304

P. Sbornicchia, G. Montesperelli, G. M. Ingo, and G. Gusmano, “Advances in jewellery microcasting,” Thermochim Acta, vol. 419, no. 1–2, pp. 195–204, Sep. 2004, https://doi.org/10.1016/j.tca.2003.12.017

P.-H. Huang and M.-J. Guo, “A study on the investment casting of 17-4PH stainless steel helical impeller of centrifugal pump,” Materials Research Innovations, vol. 19, no. sup9, pp. S9-77-S9-81, Nov. 2015, https://doi.org/10.1179/1432891715Z.0000000001924

S. Rzadkosz et al., “Copper alloys in investment casting technology,” Metalurgija, vol. 54, pp. 293–296, Jan. 2015. Accessed: Nov. 14, 2022. [Online]. Available: https://hrcak.srce.hr/file/187255

O. Bemblage and D. B. Karunakar, “A study on the blended wax patterns in investment casting process,” in Proceedings of the World Congress on Engineering 2011, Jul. 2011, vol. 1, pp. 6–8. Accessed: Aug. 6, 2022. [Online]. Available: http://www.iaeng.org/publication/WCE2011/WCE2011_pp721-727.pdf

S. Körber, R. Völkl, and U. Glatzel, “3D printed polymer positive models for the investment casting of extremely thin-walled single crystals,” J Mater Process Technol, vol. 293, p. 117095, Jul. 2021, https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2021.117095

K. Lee, S. Blackburn, and S. T. Welch, “Adhesion tension force between mould and pattern wax in investment castings,” J Mater Process Technol, vol. 225, pp. 369–374, Nov. 2015, https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2015.06.014

J. Drelich, C. Fang, and C. L. White, “Measurement of interfacial tension in fluid-fluid systems,” Encyclopedia of surface and colloid science, vol. 3, pp. 3152-3166, 2002. Accessed: May 18, 2022. [Online]. Available: https://www.researchgate.net/publication/263789125_Measurement_of_interfacial_tension_in_Fluid-Fluid_Systems

F. J. B. Brum, S. C. Amico, I. Vedana, and J. A. Spim, “Microwave dewaxing applied to the investment casting process,” J Mater Process Technol, vol. 209, no. 7, pp. 3166–3171, Apr. 2009, https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2008.07.024

A. S. Sabau and S. Viswanathan, “Material properties for predicting wax pattern dimensions in investment casting,” Materials Science and Engineering: A, vol. 362, no. 1–2, pp. 125–134, Dec. 2003, https://doi.org/10.1016/S0921-5093(03)00569-0

Investment Casting Institute, “Atlas of casting defects,” An Investment Casting Institute, New Jersey, USA, 2017. Accessed: Apr. 13, 2022. [Online]. Available: https://www.investmentcasting.org/uploads/8/1/9/8/81988734/atlas_of_shell_defects.pdf

ASTM International, “Standard test method for ash from petroleum products,” ASTM International, 2013. https://doi.org/10.1520/D0482-19

ASTM International, “Standard Test Method for Drop Melting Point of Petroleum Wax Including Petrolatum,” ASTM International, 2019. https://doi.org/10.1520/D0127-19

ASTM International, “Standard Test Method for Needle Penetration of Petroleum Waxes,” ASMT International, 2016. https://doi.org/10.1520/D1321-16A

Institute Investment Casting, Ceramics Testing Guidebook. Investment Casting Institute, 2005. Accessed: Nov. 7, 2021. [Online]. Available: https://books.google.com.co/books?id=4TuVrgEACAAJ

A. M. S. B. Finisihes Processes and Fluids Committee, “Castings, Classification and Inspection of,” Aug. 2018. https://doi.org/10.4271/AMS2175A

T. M. Wolff, “Investment casting Waxes: Influences which eliminate wax pattern defects,” 1999.

R. Singh, S. Singh, and M. S. J. Hashmi, “Investment Casting,” in Reference Module in Materials Science and Materials Engineering, vol. 230, no. 12, Elsevier, 2016, pp. 2143–2164. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-803581-8.04163-1

S. Banerjee and G. Sutradhar, “Analysis of Casting Defects in Investment Casting by Simulation,” Springer, 2019, pp. 247–271. https://doi.org/10.1007/978-3-319-96968-8_12

Cómo citar
[1]
D. L. Blanco Estupiñán y Ángela L. Cardenas, «Influencia de la presión y temperatura en etapas de desencerado de piezas microfundidas», TecnoL., vol. 26, n.º 56, p. e2390, dic. 2022.

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Publicado
2022-12-06
Sección
Artículos de investigación
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