ensayo en arenas

8/10/2019 Ensayo en Arenas

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CURSO: FUNDICION

INTEGRANTES:

CAMPOS NUEZ, Miguel.

PICOY CALERO, Marco.

CURIAHUI GUILLERMO, Jenifer

Docente: Ing. WALTER ESTRELLA MUCHA.

SEMESTRE: VI
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UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRINFACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA METALURGICA

FUNDICIONPgina 2

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION

FACULTAD DE INGENERIA

ESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DE INGENERA METALURGICA

INFORME - FUNDICION

A : Ing. Walter Estrella Mucha

DE : Campos Nuez Miguel Angel.

: Picoy Calero Marco.

: Curiahui Guillermo Jenifer

ASUNTO : Ensayos en arena para moldeo

LUGAR : Taller de fundicin.

FECHA : 29 y 30 de octubre del 2014

Nos es grato presentarle el informe correspondiente a la prctica que se realizo en el taller de

fundicin que consista en los ensayos en la arena de moldeo, los ensayos realizados fueron el

porcentaje de humedad contenido en la arena, determinacin del porcentaje de slice y arcilla,

determinacin de la forma de grano y determinacin del tamao de grano e ndice de finura


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OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

-Determinar las propiedades fsico-mecnicas de la arena de moldeo mediante ensayos

realizados en laboratorio de fundicin.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

-Adquirir habilidades en los ensayos realizados a la arena de moldeo.

-Conocer las caractersticas de la arena en funcin del tamao y forma de grano que presenta

la arena natural utilizada en el moldeo.

-Determinar el contenido de arcilla y slice contenida en la arena, propiedad determinante para

la conocer la plasticidad y resistencia de la arena.

-Desarrollar el anlisis granulomtrico de la arena, para conocer la permeabilidad y la

desgregabilidad de la arena.

-Determinar el contenido de humedad presente en la arena.


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FUNDAMENTO TERICO.

La calidad del moldeo est decididamente limitada por el proceso de acondicionamiento de la

arena de moldeo. Deben obtenerse y mantenerse repetidamente parmetros de procesamiento

ptimos en todos los subtratamientos, independientemente de si se trata de

reacondicionamiento, aprovisionamiento de arena o recuperacin de arena de moldeo.

ARENA

La arena es un conjunto de partculas derocas disgregadas. Engeologa se denomina arena al

material compuesto de partculas cuyo tamao vara entre 0,063 y 2 milmetros (mm). Una

partcula individual dentro de este rango es llamada grano de arena. Una roca consolidada y

compuesta por estas partculas se denominaarenisca. Las partculas por debajo de los

0,063 mm y hasta 0,004 mm se denominanlimo,y por arriba de la medida del grano de arena

y hasta los 64 mm se denominangrava.

COMPONENTES Y CARACTERISTICAS

El componente ms comn de la arena, en tierra continental y en las costas no tropicales, es el

slice, generalmente en forma decuarzo.Sin embargo, la composicin vara de acuerdo a los

recursos y condiciones locales de la roca. Gran parte de la fina arena hallada en losarrecifes

de coral,por ejemplo, escaliza molida que ha pasado por la digestin delpez loro.En algunos

lugares hay arena que contienehierro,feldespato o, incluso,yeso.

Segn el tipo deroca de la que procede, la arena puede variar mucho en apariencia. Por

ejemplo, la arenavolcnica es de color negro mientras que la arena de las playas con arrecifes

de coral suele ser blanca.
http://es.wikipedia.org/wiki/Rocahttp://es.wikipedia.org/wiki/Geolog%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Mil%C3%ADmetrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Grano_(mineral)http://es.wikipedia.org/wiki/Areniscahttp://es.wikipedia.org/wiki/Limohttp://es.wikipedia.org/wiki/Gravahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cuarzohttp://es.wikipedia.org/wiki/Arrecifes_de_coralhttp://es.wikipedia.org/wiki/Arrecifes_de_coralhttp://es.wikipedia.org/wiki/Calizahttp://es.wikipedia.org/wiki/Pez_lorohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hierrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Feldespatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Yesohttp://es.wikipedia.org/wiki/Rocahttp://es.wikipedia.org/wiki/Volc%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Volc%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Rocahttp://es.wikipedia.org/wiki/Yesohttp://es.wikipedia.org/wiki/Feldespatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hierrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pez_lorohttp://es.wikipedia.org/wiki/Calizahttp://es.wikipedia.org/wiki/Arrecifes_de_coralhttp://es.wikipedia.org/wiki/Arrecifes_de_coralhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cuarzohttp://es.wikipedia.org/wiki/Gravahttp://es.wikipedia.org/wiki/Limohttp://es.wikipedia.org/wiki/Areniscahttp://es.wikipedia.org/wiki/Grano_(mineral)http://es.wikipedia.org/wiki/Mil%C3%ADmetrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Geolog%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Roca


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ARENAS DE MOLDEO

-Slice 80-90%: Dan refractariedad y permeabilidad (granos grandes)

-Arcilla (aglomerante) 4-9%: Partculas finas de la arena, silicato de almina hidratado

-Agua y impurezas 2-6%: minerales complejos, CaO, MgO, FeO, Na2O

-La arcilla con el agua forman una masa pastosa que rodea los granos de silice y hace que

entre ellos se genere una fuerza de cohesin

GRANULOMETRIA

La arena es un material compuesto de granos de materia minera, distribuidos desde 2 hasta

0.05 mm de dimetro aprox.

Las arenas de fundicin estn compuestas principalmente por Si02 (slice) asociado con

pequeas cantidades de micas, feldespatos y otros minerales.

Clasificacin: Slice (Si02), Zircn (ZrSi04), Cromita (FeCr2O4), Olivino ((Mg,Fe)2Si04),

estaurolita (FeAl5SiO12OH) y silicatos de alumino.


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PARTE EXPERIMENTAL

ENSAYO 1: PORCENTAJE DE HUMEDAD

La humedad de una arena corresponde a la cantidad de agua que se vaporiza totalmente a la

temperatura de 100 a 110C. En una arena arcillosa existe un determinado porcentaje de

humedad para obtener una ptima cohesividad. Debe trabajarse con lmites de humedad

determinados para evitar defectos en las piezas fundidas especialmente gases de colada; la

humedad de la arena se puede determinar por los siguientes mtodos:

EQUIPOS Y MATERIALES: Para llevar este ensayo se utilizaron los siguientes materiales

de laboratorio:

-Vaso de precipitado 250 ml

-Estufa

-Balanza electrnica

-Esptula


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PROCEDIMIENTO:

PASO 1: Pesar 50 gramos de arena natural, despreciar el peso del vaso de precipitado.

PASO 2: Secar la arena en la estufa temperatura entre 100 y 110 C

PASO 3: Pesar nuevamente la arena despus de que se halla secado en el horno.


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CALCULO: PORCENTAJE DE HUMEDAD.La determinacin del porcentaje de humedad de 50 gramos de arena se realiza por el siguiente

mtodo:

DONDE:

PH = peso de la arena humeda.

PS = peso de la arena seca.

-El contenido en la humedad de la arena natural es de 9 89 %


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ENSAYO 2: DETERMINACION DEL PORCENTAJEDE SILICE Y ARCILLA

Las arenas silceas naturales, se clasifican de acuerdo con su contenido de arcilla: arenas

arcillosas naturales grasas, cuyo contenido de arcilla es superior al 18%; arenas arcillosas

naturales magras, cuyo contenido de arcilla es del 5% al 8%; arenas silceas cuyo contenido

de arcilla es inferior al 5%. La arcilla en el trabajo de moldeo da la caracterstica de

plasticidad en la arena es por ello que es importante conocer el porcentaje de este compuesto.


de laboratorio:


-Estufa

-Balanza electrnica

-Esptula

-Livigador


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PROCEDIMIENTO:

PASO 1: Pesar 100 gramos de arena natural, despreciar el peso del vaso de precipitado.

PASO 2: La muestra se pone en un vaso de precipitado y se lleva al agitador.

PASO 3: Lavar la arena, sedimentar y botar la arcilla disuelta en el agua.




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CALCULO: DETERMINACION DEL PORCENTAJE DESILICE Y ARCILLA.

La determinacin del porcentaje de slice y arcilla de 100 gramos de arena se realiza por el

siguiente mtodo:

DONDE:.

Wi = peso inicial de la arena, antes del lavado.

Wf = peso final de la arena, posterior al lavado.

COLCLUSIONES

-El contenido de arcilla contenido en una muestra de 100 gr de arena es de 24 gr.

-Por lo tanto el porcentaje de arcilla es 24 % y de slice 76%.


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ENSAYO 3: DETERMINACION DE LA FORMDE DE

GRANO

El origen comn de las arenas de fundicin, es el granito compuesto de feldespato, cuarzo y

mica, el feldespato es un compuesto doble de aluminio y potasio, el silicato de aluminio al

hidratarse, se convierte en arcilla, esto ha dado origen a los depsitos de arenas naturales, los

granos redondeados favorecen la plasticidad y permeabilidad de las arenas, la cual producen

una adherencia ms perfecta con la arcilla que los granos lizos y redondeados. En este ensayo

se utiliza granos limpios de slice y se observa en el microscopio.


de laboratorio:

-Luna de reloj

-Estufa

-Esptula

-Microscopio


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PROCEDIMIENTO:PASO 1: Pesar una muestra de arena, Lavar la arena, sedimentar y botar la arcilla disueltaen el agua. Secar la arena en la estufa temperatura entre 100 y 110 C


PASO 3: Observar en el microscopio.


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PASO 4: determinar la forma del grano.

COLCLUSIONES

-Observamos que los granos son lizos y redondeados, pero en general la distincin entre

granos redondos y granos angulosos es puramente indicativo, de hecho no existe arenas con

todos los granos esferoidales.


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ENSAYO 4: DETERMINACION DEL TAMAO DE

GRANO E INDICE DE FINURA

En la preparacin de moldes en la industria de la fundicin se requieren materiales que

desarrollen propiedades de cohesin, plasticidad y resistencia para reproducir el modelo de la

pieza; deben ser refractarios, permeables para la evacuacin de gases que se producen al

vaciar el molde y ser disgregables para que faciliten el desprendimiento de la arena de la

superficie de la pieza, El tamao de cada uno de los granos con su uniformidad tiene

influencia en las propiedades, esto se realiza haciendo pasar la arena lavada por una serie de

mallas, mediante el cual tambin se halla el ndice de finura que es un factor importante para

determinar la permeabilidad de la arena:


de laboratorio:


-Estufa

-Balanza electrnica

-Esptula

-Juego de tamices

-Brocha


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PROCEDIMIENTO:PASO 1: Pesar 100 gramos de arena natural.


PASO 3: La muestra de 100 gramos de slice se lleva al Ro-Tap por un intervalo de tiempode 10 min, luego de ello se pesa cada malla.


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GRAFICA GRANULOMETRICA

La grfica del porcentaje retenido en cada tamiz vs el nmero del tamiz, representa la curva de

distribucin de la arena o la frecuencia de distribucin del tamao del grano basada en el anlisis

granulomtrico. La forma de los granos de la arena se pueden observar al microscopio con 40

aumentos

0

50

100

150

200

250

300

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00

N

DEMALLA

% W RETENIDO


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INDICE DE FINURA

El ndice de finura indica el tamao de grano que predomina y por lo tanto sirve para juzgar una

arena de acuerdo con las exigencias de la superficie de la pieza. Para calcular el ndice de finura, se

multiplica el peso de la slice retenida en cada tamiz por el coeficiente K, se efecta la suma de estos

productos (W xKC) y esta suma se divide por el peso de la muestra.

N TAMIZ W (MALLA) K (FACTOR) W*K

12 3,2 5 16

20 2,8 10 28

30 3,5 20 70

40 7,2 30 216

50 16,1 40 644

70 20,2 50 1010

100 17 70 1190

140 12,2 100 1220

200 9 140 1260

270 5,6 200 1120

POLVOS 3,2 300 960TOTAL 100 7734

DONDE:

IF = ndice de finura

CONCLUSION

De acuerdo a este valor del ndice de finura indica:

Que la arena es fina por encontrarse entre los valores de 60-150


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CONCLUSIONES

Los diferentes ensayos realizados en laboratorio nos dan como resultados:

-El contenido en la humedad de la arena natural es de 9 89 %

-El contenido de arcilla contenido en una muestra de 100 gr de arena es de 24 gr.

-Por lo tanto el porcentaje de arcilla es 24 % y de slice 76%.

-Observamos que los granos son lizos y redondeados, pero en general la distincin entre

granos redondos y granos angulosos es puramente indicativo, de hecho no existe arenas con

todos los granos esferoidales.

-De acuerdo a este valor del ndice de finura indica:

Que la arena es fina por encontrarse entre los valores de 60-150


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REFERENCIA BIBLIOGRAFICA

-Gua de practicadepartamento de fundicin Ing. Walter estrella mucha

-http://www.utp.edu.co/~publio17/laboratorio/ensayo_arena.htm

-http://es.wikipedia.org/wiki/Arena

-http://es.wikipedia.org/wiki/Arcilla

-http://www.monografias.com/trabajos98/analisis-granulometrico-mecanico/analisis-

granulometrico-mecanico.shtml
http://www.utp.edu.co/~publio17/laboratorio/ensayo_arena.htmhttp://es.wikipedia.org/wiki/Arenahttp://es.wikipedia.org/wiki/Arcillahttp://es.wikipedia.org/wiki/Arcillahttp://es.wikipedia.org/wiki/Arenahttp://www.utp.edu.co/~publio17/laboratorio/ensayo_arena.htm

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