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1. INTRODUCCIÓN

En muchos casos de producción de piezas que tie-nen forma de cuerpos de revolución, es ventajosorecurrir al procedimiento de terraja para la elabo-ración de los moldes. Éstos se obtienen mediantetablas-terrajas perfiladas, girando alrededor de uneje o desplazándose sobre guías; es lo que se deno-mina genéricamente “moldeo a terraja”. La cavi-dad del molde se obtiene rascando con esta herra-mienta la arena de moldeo previamente atacada, onivelando con ella la mezcla previamente rellena ycompactada.

El moldeo a terraja se emplea habitualmente parapiezas que tienen la forma de un cuerpo de revolu-ción (bujes, cilindros, tubos, poleas, volantes, etc.),como también para aquéllas cuyos contornos seobtienen por brochado a tracción de la terraja poruna guía (terrajas de brochar o rasquetes). Para elmoldeo con ayuda de terrajas no se emplean mode-los, cuya fabricación requiere muchas horas de tra-bajo y considerable gasto de madera. En contrapar-tida, para la elaboración del molde se consume mástiempo que para el moldeo con modelos y ademáses una especialidad que sólo está al alcance de mol-deadores altamente cualificados. Por esta razón elmoldeo con terraja es poco utilizado y sólo se aplicaen piezas unitarias o en series muy cortas.

En esta monografía se hace una descripción delmétodo de moldeo a terraja, enunciándose, ade-más, algunas aplicaciones concretas, como son lafabricación de campanas, recipientes grandes ohélices de buques, por citar algunos. Como se ha

dicho anteriormente, suelen ser piezas grandes,unitarias o en series muy cortas. El tamaño de laspiezas hace que los modelos sean muy caros; co-mo, por otra parte su precio incide sobre el costode una sola pieza o grupo pequeño de piezas, la re-percusión desfavorable en el coste final de fabrica-ción es inmediata. El moldeo a terraja resuelve es-te problema de una forma bastante satisfactoria.

Aquí se comenzará tratando el proceso y equipospuestos en juego en el moldeo a terraja, partiendodel estudio de los materiales para modelos. Des-pués se pasará a tratar algunas aplicaciones con-cretas, terminando con la descripción pormenori-zada del proceso de moldeo de una hélice debuque.

2. MODELOS

Es sabido lo que significa un modelo en la fundi-ción. Generalizando se puede decir que un modeloes todo objeto o sistema que se utiliza para formarun molde con su misma forma y verter en la cavi-dad resultante el metal líquido que ha de reprodu-cir la figura pretendida.

Materiales para modelos

Partiendo de este principio genérico se puedendesglosar los diversos grandes grupos en que seencuadran los materiales para modelos:

— Modelos de madera.

— Modelos de metal.

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materia esponjosa, sin cuerpo rígido y carente defuerza.

B) Duramen, que es la masa utilizable como made-ra. La componen las diversas capas que en eltranscurso del tiempo han ido leñificando.

C) Albura, o capas formadas en los años últimos devida del árbol. No ha adquirido solidez suficiente yes de consistencia blanda; no utilizable como ma-dera para estos usos.

D) Corteza. Es la cubierta del árbol, que se despren-de fácilmente del tronco y no tiene utilidad en eltema objeto de este estudio.

E) Anillos anuales, que son las líneas concéntricascon la médula. Asimismo son las distintas capasque durante cada año de vida del árbol nacen co-mo albura y en ella se mantienen hasta leñificarsey pasar a ser duramen. Estos anillos forman el ve-teado de la madera. El número de anillos anualeses una medida de la vida empleada por el árbol pa-ra formar la madera.

La proximidad de unos anillos a otros es una medi-da de las características de la madera; así pues, elárbol de crecimiento rápido tiene unos anillos muydistantes entre sí, generando una madera blanda.Por el contrario, la presencia de anillos anualesmuy próximos entre sí determina la formación deuna madera dura.

Habiendo contracción por desecación en todas lasdirecciones, debe tenerse muy presente que lacontracción menor se da en el sentido longitudinalde la fibra, con un valor máximo del 1,5%, seguidapor la que se da en el sentido radial de los anillos,con un valor que oscila entre 2 y 6%. La máximacontracción se tiene en el sentido longitudinal delanillo anual, la cual llega hasta el 12%.

En la Figura 2 se pueden observar esquemática-mente las deformaciones sobre una sección idealtransversal y las variaciones reales que se obten-drían. Éstas son más ostensibles en las maderasblandas que en las duras, puesto que al estar másdistantes los anillos anuales tienen mayor espacioentre ellos, con poca resistencia que neutralice elmovimiento natural.

Con estas ligeras nociones de lo que es la madera,se puede sacar consecuencias sobre las que se de-ben emplear en la fabricación del modelaje, espe-cialmente en aquellos casos en que es muy impor-tante el factor dimensional. Está claro que hay que

— Modelos de resina (plástico).

— Modelos de otros materiales.

La madera

Por ser la madera un material fácil de trabajar, des-de la antigüedad se ha utilizado como base para laconstrucción de modelos y, a pesar de todos losadelantos de la industria, no ha sido sustituída to-talmente por los otros materiales. No obstante, apesar de que la madera se utiliza masivamente enutillaje de fundición, tan sólo se considera su em-pleo en pequeñas series ya que no es rentable paragrandes tiradas. Haciendo abstracción de los mo-delos para moldeo directo, que son los más utiliza-dos en la práctica de taller, en lo que sigue se trata-rán los sistemas de terraja, calibre y rasquete, casisiempre de madera.

Antes de entrar en los modelos como tales, es con-veniente esbozar sucintamente qué es la madera yde qué maderas se dispone concretamente en Es-paña para la fabricación de modelos.

La madera es una materia orgánica, fibrosa, que seobtiene del tronco y rama de los árboles; por tantoes una materia viva, sujeta a movimientos, con-tracciones y dilataciones, puntos éstos a tener muyen cuenta para la confección del modelo. Sobre uncorte transversal del tronco (Figura 1) se puedenver las partes que lo componen:

A) Médula o corazón, zona central del árbol. Es de

Figura 1. Morfología del corte de la madera.


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emplear maderas poco deformables o combinacio-nes de maderas que neutralicen mutuamente susdeformaciones.

Hoy día es muy práctica la madera contrachapada,una vez desaparecido el problema del desencoladode las láminas que la componen; y es que actual-mente las colas empleadas en la fabricación sonpoco alterables por la humedad de la arena de mol-deo y la temperatura ambiente. Con el empleo demaderas contrachapadas, que se fabrican en unaamplia gama de espesores, se tiene resuelto unode los principales problemas, ya que estas made-ras son inamovibles dimensionalmente y sirvencomo base magnífica para el montaje del modelo.Tan sólo presentan problemas en sus cantos, perocon un trabajo esmerado y una buena impregna-ción quedan solventados totalmente.

El diseño

Capítulo muy importante a pesar de que raras ve-ces se puede intervenir en él; lo que se puede haceres indicar al proyectista de una pieza o componen-te de máquina las correcciones que son muy im-portantes para el fundidor, sin que por ello afectenal funcionamiento de las piezas durante su vida enservicio.

Con ello se consigue que al proyectar cualquiermáquina o útil no sólo se tenga en cuenta el aspec-to de funcionalidad, resistencia y maquinado (quegeneralmente es lo que se respeta), sino también el

moldeo y colada. Así, el fundidor se encuentra adiario con piezas de espesores dispares, ventanas,tabiques, etc. Con una reestructuración del diseñose evita el riesgo de grietas y rechupes, un buennúmero de cajas de machos y piezas sueltas, quesólo conduce a encarecer tanto el modelo en sí co-mo el moldeo, la relación peso neto/peso bruto y eltotal inútil de carga fría del horno.

3. EQUIPOS DE TRABAJO

Este método de moldeo tiene tres variantes queson la terraja, calibre y rasquete. Las tres están enun mismo capítulo, ya que en síntesis son el mis-mo sistema. Se busca conseguir un modelo en are-na de moldeo (casi siempre arena aglutinada o“negra”) y con él actuar como si de un modelo di-recto o convencional se tratase. Naturalmente, las

Figura 2. Variación de la madera al secarse.

Figura 3. Moldeo en fosa con modelo convencional.1. Pieza fundida.2. Respiros.3. Capa de arena al cemento.4. Relleno de coque o arena vieja.5. Macho plano inferior.6. Macho superior.7. Tubos de acero.8. Tornillos de fijación.9. Virolas de forma.

10. Bebedero.11. Embudo-alimentador.12. Caja superior.13. Macho guía.14. Piso del taller.


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Árbol de terrajado (Figura 5)

Es una barra cilíndrica rectificada, mecanizada conuna conicidad en uno de los extremos para su co-locación segura y exacta. Las dimensiones de estabarra varían según el tamaño de la pieza a fabricar;su diámetro es normalmente de 30, 40 ó 50 mm,llegando a tener 60 mm o más en algunos casos. Sulongitud es función del diámetro; el único condi-cionante es que el árbol a utilizar no fleje en el tra-bajo de aterrajado.

Si se procura respetar el diámetro y grado de coni-cidad para los distintos árboles se consigue unifi-car el enclavamiento de los mismos, sea cual fuereel diámetro que interese utilizar.

El posicionado del árbol ha de ser totalmente verti-cal para garantizar la obtención de unas juntas de

cosas no son tan sencillas como parece, ya que es-tos procedimientos conllevan una serie de opera-ciones que ha de realizar el moldeador, y para lasque precisa gran habilidad y perfecto dominio desu especialidad. Esto, como resulta lógico esperar,encarece el trabajo.

En la Figura 3 se puede ver el conjunto de moldepara obtener una pota de escoria fabricada en are-na al cemento con el sistema convencional de mol-deo en fosa con modelo (“modelo directo”). En eldibujo los elementos representados son:

En la Figura 4 se tiene el método de fabricacióndel macho para este tipo de piezas con el siste-ma, también convencional, de moldeo en caja demachos. Más adelante se verá cómo se fabrica es-te tipo de piezas con el sistema de moldeo a te-rraja.

Figura 4. Macho en caja para el molde anterior.

Para aterrajar se necesitan equipos y útiles de mol-deo especiales para estos menesteres, que se tra-tan a continuación.

3.1. Equipo para terraja

En síntesis, una terraja es una pieza plana en cuyogiro rasca la arena de moldeo apisonada, dejandoun hueco que va a constituir la cavidad de moldecorrespondiente a la pieza a obtener. Este equipoconsta de los siguientes elementos: Figura 5. Árboles de terraja.


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caja perfectamente horizontales y un cierre her-mético perfecto. El conjunto de las piezas que for-man el útil de aterrajado queda como se verá en laFigura 9. En ella puede apreciarse la misión de ca-da una de las piezas y la oportunidad de los conse-jos indicados en el despiece.

Rangua (Figura 6)

También llamada “muñonera”. Es una base, gene-ralmente de fundición, en la que se empotra el ár-bol y queda colocado verticalmente, listo para el a-terrajado. Para ello lleva un alojamiento con lamisma conicidad que el extremo inferior del árbol.Algunas ranguas tienen un sistema de rodamientosque facilita el giro del árbol. Esta pieza se sitúa todaella empotrada y con la entrada del árbol algo másbaja que el suelo; normalmente se deja en lugaresperfectamente señalizados en posición de trabajo.

Figura 6. a. Rangua.

Para posicionarla se incrusta en un agujero en elpiso del taller perfectamente asentada. Después secoloca arena de moldeo a su alrededor y se apiso-na. En algunos talleres la rangua se coloca sobre u-na pieza de fundición dúctil llamada “punto”, re-presentada en la Figura 7.

Collarín

También llamado “anillo”. Es un casquillo de re-tención cuyo diámetro interior es equivalente alexterior del árbol, con algo de holgura para su fácilsituación. Va provisto de un tornillo para su bloca-je por el árbol; es el que ha de servir de referenciafija de altura para el aterrajado (Figura 8). El torni-

Figura 6. b. Punto de rangua.

Figura 7. Collarín.

llo prisionero puede ser de bronce todo él o llevarla punta de este material, ya que un tornillo de a-cero duro fijado repetidamente sobre el árbol pue-


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gran utilidad reforzar el bastidor y los bordes de laplantilla con una delgada plancha de acero.

Una vez enunciados los componentes necesariospara aterrajar solamente falta la terraja propia-mente dicha. En general, se prepara este sistemapara cuerpos de revolución o, al menos, una partede ellos. Así pues, la terraja constituye el perfil ge-neratriz que, al girar apoyada en el árbol, desarrollael cuerpo en el espacio. Pues bien, el volumen de lacaja o foso se rellena previamente de arena de mol-deo que se ataca; al girar, la terraja corta el excesode arena, quedando una falsa pieza o “modelo” enarena. Viene a ser el equivalente, en moldeo con-vencional con modelo sólido, a las “falsas” de esca-yola utilizadas cuando la separación no es plana yno permite, en consecuencia, un modelo partido.

3.2. Equipos especiales de aterrajado

Además de este sencillo aparato que acaba de des-cribirse, las fundiciones que han de utilizar a me-nudo el moldeo a terraja disponen de otros imple-

da dañar a éste. Este anillo fija la altura a la que hade quedar la terraja durante el trabajo.

Abanico

También llamado “bandera” o “grillete”. Es el so-porte en que ha de montarse la terraja propiamen-te dicha para hacerla girar sobre el árbol (Figura 9).Tiene su apoyo sobre el collarín, para lo cual ha deir dotado de un asiento plano. Hay un alojamientopara el árbol y un sistema de amarre, formado portaladros o ranuras, para la sujeción de las terrajasa utilizar. Como puede verse en la figura, el abani-co está descentrado para que la terraja sujeta a élgire centrada.

Figura 8. Abanico o bandera.

Terraja (figura 10)

También llamada “plantilla”. Es una tabla de made-ra dura, de 25 a 40 mm de espesor, con el borde per-filado y protegido, en algunos casos, por una delga-da chapa de acero para reducir el desgaste. Laspartes salientes delicadas que podrían romperse sehacen de chapa fuerte y se atornillan a la terraja. Siel moldeo ha de repetirse varias veces puede ser de Figura 9. Conjunto de terraja.


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mentos para realizar moldes más complicados. Losprincipales son:

a) Aterrajado en elipse. Por efecto de la rotación so-bre el árbol, va girando un piñón que mediante untornillo excéntrico, mueve un cursor de la posicióndel semieje grande a la del semieje pequeño. Cam-biando la excentricidad del tornillo se pueden descri-bir elipses de características dimensionales distintas.

b) Aterrajado en espiral. Por medio de una manive-la se hace girar la bandera; paralelamente la terra-ja se aproxima o se aleja del centro una distanciaconstante en cada vuelta, describiendo, por lo tan-to, una espiral.

c) Aterrajado en hélice. Además de circularmente,la bandera puede desplazarse verticalmente soste-nida por un contrapeso. La punta de la terraja o dela bandera va siguiendo un perfil helicoidal y lo re-produce en el molde.

d) Terrajas universales. La bandera puede despla-zarse vertical u horizontalmente, manteniéndoseen contacto, por medio de dos ruedas cursoras, conuna leva vertical y una horizontal. Cambiando laslevas, se pueden obtener perfiles distintos.

Si se quiere dar mayor solidez a estos aparatos, seles aplican soportes que pueden fijarse en la paredo en el suelo.

3.3. Generalidades sobre el moldeo a terraja

Si se trata de obtener una pieza cóncava se proce-de de la siguiente forma general:

— Se prepara el macho mediante una primera terra-ja, cuyo perfil reproduce el contorno interno de lapieza. Va ser la parte baja o semimolde inferior.

— Se ataca arena y se aterraja un falso modelo en-cima del macho, mediante una segunda planti-lla de perfil correspondiente al contorno exter-no de la pieza.

— Para evitar que el falso modelo quede adheridoal macho, se interpone entre ambos arena que-mada o una hoja de papel fino.

— Se sitúa una caja alrededor del falso modelo, ydespués de haberlo recubierto con una hoja depapel se ataca arena.

— Se levanta dicha caja; se extrae, o se rompe, elfalso modelo. Queda la parte alta o semimoldesuperior.

— Se completa el molde practicando los canalesde colada y respiraderos.

— Se vuelve a colocar este semimolde en su sitio.

— Si es necesario, se procede al secado del molde;los moldes pequeños en estufa aparte y losgrandes mediante soplante de aire caliente.

Más adelante se dan ejemplos que ayudan a com-prender las notas anteriores. Cuando se moldea“en verde”, los moldes no se secan, motivo por elcual este procedimiento es más rápido y económi-co que el “seco”.

Este método presenta los siguientes inconvenientes:

— Recrecimiento de la pieza, debido a la presiónejercida por el metal fundido contra las paredesdel molde.

— Sopladuras motivadas por falta de permeabili-dad.

Hoy día las arenas de fraguado en frío han solven-tado estos problemas.

4. EJEMPLOS PRÁCTICOS DE MOLDEOA TERRAJA

A continuación se van a presentar ejemplos demoldeo a terraja de algunas piezas corrientes.

1) Volante de inercia:

Se trata el moldeo de una pieza de geometríasencilla, como puede ser un volante de inercia.En la Figura 11 se tiene el croquis de la pieza aobtener; en él se aprecia el perfil exterior, que esla primera silueta que se ha de tallar en el aterra-jado. Ha de tenerse en cuenta que, puesto que laterraja ha de girar a tope de árbol, hay que preveren la altura del árbol de la pieza la correspon-diente a la guía. Asimismo, se debe dejar pasopara el amarre de la bandera, el paso del collaríny el tornillo de bloqueo, ya que éstos permanece-rán solidarios al árbol; al mismo tiempo, dejar li-bres los taladros o ranuras de anclaje de la terra-ja a la bandera.

Figura 10. Croquis de la pieza a obtener.

(Continuará)

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También es conveniente repasar el canto superiorde la terraja que no ha de emplearse para nada enel aterrajado, disponiéndolo de forma que quede a90º con el eje del árbol; ello va a servir para verifi-car con un nivel la horizontalidad de bandera y te-rraja.

El trazado de la plantilla debe hacerse sobre la par-te izquierda del eje del dibujo (Figura 12), ya que eltrabajo de aterrajado debe hacerse girando la te-rraja con la mano izquierda, para tener en la dere-cha la herramienta y lanzar arena según vaya sien-do preciso.

Ya que el material normalde empleo para este siste-ma de modelaje son las ta-blas de pino, el modelistano tiene necesidad de per-filar todo el canto de ellas,y con 4 - 5 mm tiene sufi-ciente. El resto del cantose achaflana para dar sali-da al sobrante de arena yno provocar un apiladoexcesivo (Figura 13). Estosdesahogos de corte han dehacerse en todo el perfilde la pieza.

Una vez posicionada laplantilla o terraja de la pie-za se procede a confeccio-nar la parte interior. Algunos modelistas adoptanel sistema de cuchillas, que consiste en una dobletabla atornillada a la tabla principal por la cara deempuje, dejando entre el perfil de ella y el nuevoperfil determinado por la cuchilla, el espesor de lapieza (Figura 14). Otros por el contrario, prefierenhacer una doble tabla; y en la segunda de ellas per-filan la parte interior de la pieza con los mismosprincipios que la tabla del exterior (Figura 13b).Una tercera versión es de otros que perfilan el ex-terior y el interior empleando la misma tabla, encantos opuestos y haciendo de este modo una ta-bla única reversible, según la fase a ejecutar, tal co-mo se ve en la Figura 13c.

Cualquiera de estos procedimientos es igualmente

Moldeo a terraja de una hélice(Parte II)PPoorr EEnnrriiqquuee TTrreemmppss GGuueerrrraa yy JJoosséé LLuuiiss EEnnrrííqquueezzUUnniivveerrssiiddaadd PPoolliittééccnniiccaa ddee MMaaddrriidd

Figura 11. Trazado de plantilla para la pieza anterior.

Figura 12. Tabla de plan-tilla.

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más claramente la pieza a conseguir, pero tiene co-mo inconveniente que, al poner la tabla con el can-to de corte en sentido positivo de trabajo, la cuchi-lla tiene que colocarla al contrario con el fin de queel eje se mantenga (Figura 14) y el aterrajado con lacuchilla para el vaciadointerior se ejecuta en sen-tido inverso. Para este sis-tema es necesario tener lacuchilla en madera dura yresistente al desgaste (ha-ya, encina, roble, etc…).

El método (15) de dos ta-blas es más caro en cuan-to a madera empleada. Noobstante, permite un cier-to trabajo en serie, ya quecuando termina de utili-zarse la tabla del exterior,puede desmontarse otrasladarse sin soltarla dela bandera a otro árbol ycomenzar un segundo se-

Figura 14. Tabla y cuchi-lla de plantilla.

Figura 13a. Cuchilla para moldeo de interior.

Figura 13b. Segunda tabla para moldeo de interior.

Figura 13c. Tabla única reversible para interior y exterior.

bueno para el fin perseguido y cada uno tiene susventajas e inconvenientes. El método (14) de cuchi-llas es más económico en cuanto que la tabla prin-cipal es una sola; adicionalmente, el moldeador ve

mimolde, mientras otro moldeador, con la segun-da tabla elabora el semimolde de interior.

El método (16) con tabla reversible, tiene por in-conveniente el no poder nivelarla al carecer decanto horizontal superior y también la necesidadde utilizar una pieza de madera excesivamente an-cha y, por tanto, con mayor posibilidad de defor-mación. En cambio, tiene la ventaja de un perfectoalmacenaje. El inconveniente de no poder nivelarqueda absorbido por la propia tabla, al tener másdistantes los puntos de contacto con el árbol y portanto con mayor capacidad de estabilizar.

El sistema de moldeo a terraja (14) recibe el nom-bre de “método indirecto” porque con la primeraterraja se prepara el falso modelo del semimoldesuperior. El “método directo” (15) consiste en pre-parar separadamente, con dos terrajas, los semi-moldes superior e inferior; en general, este últimono es de resultados tan precisos como el métodoindirecto.

En cualquiera de los tres casos, el sentido de la fi-bra de la madera debe ponerse correspondiendo ala cota mayor de la tabla. Es muy conveniente pro-teger el canto de corte de la terraja con fleje de ace-ro de unos 0,5 mm de espesor, ya que esta prácticada mayor vida al equipo y se consigue una mayorexactitud.

Es aconsejable que la terraja vaya acompañada deuna galga de comprobación de diámetro (Figura18). Se trata de una pieza fina de madera, de 8 a 12mm de espesor, que tiene una longitud total igualal diámetro de la pieza. Cuenta con un hueco cen-tral para el árbol de aterrajado. Con ello se aleja elriesgo de una deficiente medición por el moldea-dor.

2) Piezas irregulares

Cuando la pieza va provista de nervios, orejetas,estómagos, ventanas o cualquier otra forma queno sea de revolución perfecta, se preparan los apli-ques sueltos aparte y el moldeador los estampa omoldea en el lugar indicado en el trazado.

Figura 15. Verificación dimensional.

Figura 16. Galga para verificación de diámetro.

Todas las terrajas deben llevar dibujado sobre unade las tablas un esquema de la pieza a conseguir,acotado en todos los sentidos (Figura 17), para faci-litar la comprensión y el trabajo del moldeador. A-sí, se suele anotar:

— Diámetro a obtener con la tabla del exterior (Øa).

— Diámetro a conseguir con la correspondiente alinterior (Ø b).

— Altura (C).

Se puede trabajar también con dos o más árboles.Esto es válido en piezas que no constituyen una so-la figura de revolución, sino que presentan variaszonas locales de revolución. La Figura 19 represen-ta lo que podría ser, por ejemplo, una bañera. En elcaso que se muestra en la figura se montan ran-guas con sus respectivos árboles de terraja a la dis-tancia entre centros marcada en el trazado, con laayuda de una plantilla provista de dos taladros pa-ra el paso de los árboles. Se pone una caja de mol-deo de dimensiones suficientes como para alber-gar sobradamente la pieza a fabricar y en ella seataca una masa de arena destinada a dar forma alperfil exterior. Para mejor entendimiento, en estadescripción se le llamará “caja A”.

El modelista ha preparado previamente un doblejuego de terrajas de igual modo que si se tratara dedos piezas de revolución completas situadas una allado de la otra. Después se aterraja con cada unade las plantillas los dos extremos respectivos de lapieza maciza preparada al efecto. Es decir, queda-rían dos huecos de planta circular, posicionado ca-da uno de ellos en un extremo de la pieza. Poste-riormente, con la ayuda de una regla y espátula,trabaja el centro de la masa hasta unir los puntos


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3) Macho fabricado con calibre

El calibre está basado en el mismo principio quela terraja, con la variante de que el modelista pre-para todo el conjunto de útiles para aterrajar so-

correspondientes en las zonas aterrajadas (o sea,los dos huecos cilíndricos).

De esta forma, el moldeador ha trabajado con la“caja A” y las plantillas de medidas exteriores paraobtener lo que en taller se llama una “falsa” o falsomodelo. Es lo que se podría llamar “semimolde A”.Sobre él monta otra caja, a la que se llama “caja B”.Pone papel fino o polvos separadores y ataca arenahasta enrasar el borde.

Con esto ha atacado el “semimolde B”, que va aconstituir la parte alta del molde total y tendrá a-demás, el macho de la pieza. Después desmodela,es decir, eleva el semimolde “B” y lo separa del “A”.

Una vez terminadas las operaciones anteriores, eloperario vuelve sobre el semimolde “A”. Mante-niendo los mismos árboles de terraja que tenía co-locados, posiciona las banderas con unas plantillasque tienen ahora las dimensiones exteriores de lapieza. Con estas plantillas aterraja los dos semici-lindros culminando la operación con el corte de laparte recta de unión de ambos.

Finalmente se extraen los modelos de bebederos,mazarotas y respiros. Se pinta y flamea, se cierranlos semimoldes y se grapan o cargan, con lo cual elmolde terminado ya está listo para colar.

Figura 17. Moldeo de piezas especiales.

Figura 18. Macho fabricado con calibre.

Figura 19. Calibre para el macho anterior.

bre un tablero o media caja, ya que se utiliza pre-ferentemente para la fabricación de machos. Unejemplo es la ejecución del macho representadoen la Figura 21, para lo cual se prepara un aloja-miento inferior cónico (que hace lo que la ranguaen el moldeo a terraja) sobre un fondo desmonta-ble y sobre éste se monta un árbol y la tabla derascado correspondiente. En este caso todo puedeser madera, ya que no se precisa otro materialmás rígido (Figura 21).

Figura 20. Equipo para moldeo por rasquete.

Figura 21. Moldeo con calibre en caja (1).

4) Moldes y machos fabricados por rasquete

El rasquete o brochado a tracción es un procesomuy semejante a los anteriores, con la variante deque éste trabaja en horizontal y la guía del perfil aobtener se prepara mediante una silueta (Figura22). Sobre ella se hace deslizar el perfil deseado,obteniendo una huella en positivo o negativo, se-gún el tipo de plantilla que se utilice.



Al moldear con terrajas de brochado a tracción laarena atacada se retira con las terrajas, que desli-zan sobre un marco. En el molde también se puedeelaborar el macho con ayuda de terrajas. De estamanera no hay necesidad de hacer el molde y lacaja de macho. Este método se utiliza para fabricarmoldes de piezas grandes (tubuladuras, tubos aco-dados de gran diámetro, etc.).

5) Moldeo de un volante grande en cajascon calibre

En el conjunto de figuras que siguen se muestra es-quemáticamente el procedimiento de moldeo de unvolante de tamaño grande. En la Figura 23 se tienenlos croquis de la pieza y las terrajas con las que se vaa moldear; S es la terraja para el contramolde o “fal-sa” del semimolde superior e I la terraja para el se-


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mimolde inferior (1). A continuación se tratan lassucesivas fases del proceso:

En la Figura 24 se ve el atacado y aterrajado, con laplantilla S, de lo que va a ser el contramolde sobre elque después se va a atacar el semimolde superior(Figura 25). Puede verse que las cajas están inmovili-zadas con estacas o artificios similares para que nohaya posiciones erróneas de la rangua y árbol de te-rraja. Una vez separados ambos semimoldes, se qui-tan del superior los modelos de bebederos, mazaro-tas y respiros, y se pinta y flamea si fuera preciso.



Figura 26. Moldeo con calibre en el suelo (1).

machos periféricos para el dentado en bruto de co-lada, si se tratara de una rueda dentada. Despuésse cierran ambos semimoldes, se grapan y cargan,con lo que ya está el molde listo para colada (Figu-ra 27).



(Continuará)

En la Figura 26 se muestra el segundo aterrajado,ahora con la plantilla I, del contramolde antes des-crito, para convertirse en el semimolde inferior. Sepinta y flamea, y se coloca el macho central y los

Antes de todas y cada una de las operaciones demoldeo hay que verificar que la bandera y terrajaestán perfectamente horizontales. Para ello es pre-ciso utilizar un nivel de burbuja.

6) Moldeo de un volante grande en el suelo concalibre

El procedimiento es el mismo que en el ejemploanterior, con la diferencia de que ahora el semi-molde inferior está constituído por el suelo en lu-gar de una caja de moldeo. Las operaciones son:

Se coloca la rangua, perfectamente atacada y aplo-mada en el suelo del taller. En ella se implanta elárbol de terraja y el resto de los componentes de lamisma. Las plantillas son las mismas que en el ca-so anterior. Con la plantilla S se aterraja lo que ini-cialmente va a ser el contramolde o falso modelodel semimolde superior (Figura 28).

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Se retiran los elementos del conjunto de terraja, serepasa, pinta y flamea. Se implanta el macho cen-tral y los periféricos de dentado en bruto de colada,si los hubiera. Finalmente se cierra con el semi-molde superior, que se carga con pesas. De estaforma, el molde queda listo para colar (Figura 31).

Moldeo a terraja de una hélice(Parte III)PPoorr EEnnrriiqquuee TTrreemmppss GGuueerrrraa yy JJoosséé LLuuiiss EEnnrrííqquueezz..UUnniivveerrssiiddaadd PPoolliittééccnniiccaa ddee MMaaddrriidd


Figura 32. Moldeo en fosa y colada por sifón.

7) Moldeo de un cilindro en fosa con calibre

En la Figura 32 se ve el conjunto de molde termi-nado de un cilindro hueco de grandes dimensio-

nes fabricado en fosa a terraja o calibre. Los pa-sos a efectuar son prácticamente los mismos quelos descritos en ejemplos anteriores, por lo queno se abunda en explicaciones. Solamente hayque resaltar la precaución de vigilar el posiciona-miento concéntrico del macho central. Una va-riante de matiz sería la sustitución de la coladaen cuerno (sifón) a fondo por un sistema de lluviao cortina.

8) Moldeo de una campana en fosa a terraja

Las cuatro figuras que siguen describen gráfica-mente el proceso. Se trata de obtener una piezacóncava, con sólo un macho central, cual es unacampana de iglesia. Como material de molde y ma-cho se emplea arena de fraguado químico en frío(cemento o resinas).

Fase (1). Una vez excavado y enfoscado el foso, conla rangua colocada sobre el punto, afirmada y aplo-mada, se implanta el árbol de terraja y se ataca a-rena de moldeo hasta llenar el foso y complemen-tar con más arena el volumen de lo que sería elmacho en un moldeo convencional. Se coloca laplantilla, perfilada según el contorno interno de lapieza, se aterraja el macho y se espera el tiempo defraguado (Figura 33), con lo que se ha completadola Fase (1).

Fase (2). Una vez fraguada la arena del macho ate-rrajado en la fase anterior se colocan papeles sepa-radores para evitar que se pegue lo que viene des-pués. Sobre ella se ataca arena aglutinada (arena“negra”) de moldeo, o más consistente, y se aterra-ja ésta, empleando la plantilla segunda o de exte-rior. Se obtiene así el “falso modelo” o contramolde

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so del taller (en la figura no aparecen). Si se consi-dera más favorable, en esta fase se colocan los res-pectivos modelos de bacino (artesa, cubeta) de co-lada, bebederos y respiraderos. Se ataca arena enla caja y se deja fraguar, con lo que se obtiene el se-mimolde superior (Figura 35).

Figura 33.

de la campana. Una vez fraguado este falso mode-lo (si se hizo con arena química) se colocan sobre élpapeles separadores, como se hizo con el macho(Figura 34).

Fase (3). Se quita el árbol de terraja y demás ele-mentos. Se coloca la caja superior, conveniente-mente centrada con estacas que se clavan en el pi-

Figura 34.

Figura 35.

Fase (4). Con la arena ya fraguada se levanta el semi-molde superior y se coloca invertido sobre bases si-tuadas en el suelo del taller. Se extrae o rompe el“falso modelo”. Si no se hizo en fase anterior se prac-tican los canales de colada y respiraderos. Se tapo-nan los orificios que ha dejado el árbol de terraja. Sepintan ambos semimoldes con pintura refractaria alalcohol isopropílico y se flamean. Se cierra el molde,cargando encima las pesas que se estimen necesa-rias. El molde ya está listo para colar (Figura 36).

Figura 36.

9) Moldeo de una campana en fosa con terraja

En las Figuras 3 y 4 se vió la obtención de una piezacónica (pota de escorias para una fábrica siderúrgi-ca) elaborada por moldeo directo a partir de mode-lo sólido y caja de machos convencional. Ahora seconsidera el moldeo de otra pieza similar (campa-na de iglesia) con el molde y macho logrados pormoldeo a terraja.

En la Figura 37 se representa el conjunto del mol-de, una vez colado. Es una fosa semipermanentecon el refuerzo de mampostería obligado para so-portar las elevadas presiones originadas por piezasde gran peso. En el lado izquierdo de esta figura setienen los siguientes elementos:

1. Pieza fundida.

2. Macho

3. Macho-galleta.

4. Arandela de fijación.

5. Mampostería fija.

6. Masa atacada permanente.

7. Macho en costra de arena-cemento.

8. Bebedero único.

Y en el lado derecho de la figura se tiene:

1. Pieza fundida.

2. Macho de hierro.

3. Macho-galleta.

4. Tubo de acero.

5. Mampostería.

6. Masa permanente.

7. Coque o arena vieja.

8. Virolas de forma.

9. Tornillos de amarre.

10. Bebedero.

11. Caja superior.

12. Costra de arena - cemento.

En la Figura 38 se representa la solución para la ob-tención del macho sobre el suelo, con terraja exte-rior, con arena al cemento. El macho tiene una ar-madura de soporte que le sirve tanto durante suelaboración, como durante las maniobras de trans-porte e implantación en el molde. Los elementosque aparecen en ella son:

1. Forma previa de fundición (cuchilla protectora).

2. Cartabón.

3. Cáscara de arena - cemento.

4. Respiros.

5. Armazón de refuerzo.

6. Taladros para bebedero.

7. Árbol de terraja.

8. Bandera.


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Figura 37.

Figura 38.

Las operaciones de producción son aproximada-mente las mismas que las revisadas en casos ante-riores, por lo que no se vuelve sobre ellas. Única-mente hay que tener presente el hecho de que setrata de un molde muy grande y, en consecuencia,los materiales y operaciones sufren solicitacionesmás exigentes.

Como puede verse, en párrafos anteriores se cita laarena al cemento como material de molde y ma-cho. Es lógico suponer que una arena aglomeradacon resinas realizaría la misma función.

5. MATERIALES DE MOLDEO

A lo largo del tiempo se han empleado tres tipos de

desplazado a las mezclas antiguas basadas en a-ceites naturales de estufado, la arena aglomeradacon cemento aún tiene aplicación, especialmentecuando hay dificultades de aprovisionamiento deaquellos aglomerantes modernos (en algunos paí-ses hay grandes dificultades para adquisición deresinas autofraguantes). A pesar de su antigüedadse emplea todavía para usos concretos, como héli-ces de buques, camisas de motores marinos, so-portes y bancadas de máquinas grandes, piezas hi-droeléctricas, etc...

El origen de esta técnica se remonta hasta el año1897, en que R. Moldenke y J. Smith, de Pensilvania(EEUU), emplearon una mezcla de arena aglomera-da con cemento Portland para la obtención de ma-chos destinados al moldeo de fundición gris. A pe-sar de los buenos resultados obtenidos, el sistemano se extendió ni se aplicó en gran escala en aque-lla época.

Otra técnica interesante se dio a conocer a prime-ros del siglo XX y representaba una solución in-termedia entre el molde permanente “cerámico”y el molde convencional. Este método estaba ba-sado en la obtención de un molde previo o “ante-molde”, rígido y duradero hasta cierto punto. Elantemolde conformaba la pieza, recibiendo undelgado revestimiento de barro o masa (lo que enla tecnología actual sería una cáscara), que habíaque renovar después de cada colada. Más o me-nos es lo que hoy día recibiría la denominación de“molde semipermanente”.

Exponente mejorado de esta técnica fue el “proce-dimiento rápido de moldeo de Gäbel”, el cual teníacomo base el empleo de una arena reforzada concemento para la construcción de aquellos “ante-moldes” en sustitución de las obras de albañilería,hierro fundido y masas especiales de moldeo conque inicialmente eran construidos. Este antemoldelo obtenía aproximando su contorno al de la piezaa moldear, mediante una caja auxiliar de madera ochapa, de forma que entre ambos quedaba un es-pacio de 30 a 50 mm de espesor, y atacándolo conel material de cemento reforzado indicado, o bienconstituyendo un bloque de hormigón permeablea los gases.

Como material de moldeo del espacio interme-dio (“cáscara”), que como se indica se intercala-ba entre el modelo y el antemolde, se acostum-braba a emplear para piezas pequeñas, arenaaglutinada de moldeo, y para las grandes, arenaaglomerada con cemento. Como puede deducir-

materiales para la elaboración de piezas fabricadaspor un tipo tan especial de proceso como es el demoldeo a terraja. Por orden cronológico son:

— Barro y otros materiales arcillosos, utilizadosen épocas muy antiguas, aunque todavía de ac-tualidad en algunas fundiciones de campanas.

— Arenas naturales, arenas sintéticas aglutinadascon bentonita, arena al silicato-CO2 y arena a-glomerada con cemento. De empleo a media-dos del siglo XX.

— Arenas aglomeradas con aceites o resinas defraguado en frío. Empleadas en la actualidadcon exclusión de cualquier otra.

5.1. Moldes de barro

El moldeo con barro se utilizó mucho para el trabajoen las antiguas “funderías”. Se emplea aún en algu-nos talleres para producir piezas coladas con formassimétricas o que, en general, se puedan “barrer” conuna terraja. Como se ha mencionado en anterioresocasiones, la economía en cuanto a modelos haceeste método atractivo, particularmente en la indus-tria pesada de piezas grandes, tales como turbinas,rotores, hélices, etc. Los modelos sólidos empleadosen moldeo directo se sustituyen por las terrajas; enel trabajo de piezas grandes es a veces necesario unequipo pesado de fundición que comprende gruesasplacas-base (ranguas y puntos) para las terrajas, ne-cesarias para asegurar rigidez suficiente en las dife-rentes fases de construcción del molde.

Las mezclas refractarias de barro de moldeo suelenestar constituídas por arena con barro y un agluti-nante, y se preparan en un mezclador de los em-pleados para morteros. Su consistencia puede va-riar cuando llegan al moldeador desde la pastanatural fuerte muy aglutinada, hasta un lodo flui-do empleado para la pintura final del molde.

En estas tareas son importantes la rapidez y la re-sistencia, por lo que muchos moldes, una vez ter-minados, se transportan a una estufa para secarloso, si son demasiado grandes, se secan in situ consoplantes de aire caliente. Cuando los pesos demateriales llegan a ser excesivos para un molde debarro, éste se construye dentro de un foso, como seha visto en epígrafes anteriores.

5.2. Arena al cemento

Aunque las arenas aglomeradas con silicato sódicoy sobre todo, los aceites de fraguado en frío, han


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se, el procedimiento era sólo aplicable a partir deun número de pìezas que fuera compensatoriode los gastos iniciales de construcción del citadoantemolde.

Resumiendo, en un proceso convencional de mol-deo la parte fija permanente se construía atacan-do tierra de relleno arcillosa. Por el contrario, enel procedimiento de Gäbel, esta parte del moldese obtiene fabricando un bloque de arena de ce-mento y reforzada o de hormigón permeable. Es-tos materiales resisten la colada de un gran nú-mero de piezas, renovándose sólo la capa dearena de contacto. Las ventajas del método estri-ban en la reducción del número de horas de mol-deo por pieza, posibilidad de emplear mano de o-bra menos especializada y los reducidos gastos depreparación y transporte de los materiales delmolde.

El “procedimiento rápido de moldeo” de Gäbel haseguido desarrollándose con nuevos perfecciona-mientos, ampliando las fronteras de su aplicaciónfrente a otros métodos, sean antiguos o moder-nos.

Posteriormente, a finales del año 1920, el ingenie-ro francés J.B. Durant, de Marsella, utilizó con a-nálogos objetivos que los anteriores, una mezclaconstituida por 86 % de arena sílice libre de arci-lla, 14 % de cemento y una cantidad de agua cal-culada en un 70 a 80 % sobre el total de cementoaglomerante. Con estas mezclas se fabricaron enaquella época moldes y machos que sin grandestrabajos de atacado exhibían unas cifras de per-meabilidad y propiedades mecánicas extraordi-nariamente elevadas.

Este sistema se distinguía sustancialmente de lasdemás técnicas, porque rellenaba totalmente elmolde con arena de cemento, no utilizando portanto, otro material de moldeo.

Posteriormente, F. Gödel, de la S.A.J.H. Reinecker,de Chemnitz, introdujo el sistema en su fundición.Gödel modificó algo el procedimiento, pues a dife-rencia del proceso Durant no rellenaba el moldetotalmente con arena de cemento, sino que ataca-ba una delgada capa o costra de 25 a 30 mm de es-pesor sobre el modelo de la pieza, utilizando lascajas normales de moldeo. Después, al igual queen el sistema usual, rellenaba el espacio entre a-quella capa de arena y la caja con arena arcillosade moldeo de relleno, atacada con pisones de airecomprimido.

Este sistema se distinguía por el empleo de arenade cemento junto a tierras húmedas arcillosas.Se extendió por Alemania; no obstante, y segúnlas referencias, por su dificultad de secado, in-compatibilidad de las tierras empleadas, incon-venientes de colada y calidad de las piezas obte-nidas, entre otras, no alcanzó gran arraigo en lasfundiciones.

La plenitud de la técnica se obtuvo cuando K. In-gendahl tuvo la acertada idea de sustituir la arenaarcillosa por un material seco y mucho más perme-able, como es la arena sílice suelta y sin atacar, ocualquier otro producto libre de arcillas y aglome-rantes, cual es el caso de la arena de río, tierras deinfusorios, granalla metálica, escoria o roca molidahasta tamaño de granza, coque menudo no válidoapara cubilote, etc… Este sistema fue introducidopor su descubridor en la casa Schie, de Dusseldorf,elaborando los moldes sin apisonado mecánico omanual, incluso en piezas que llegaban a las 60 t depeso, con alturas de molde de varios metros y porlo tanto sufriendo elevadas presiones metalostáti-cas del hierro líquido.

Evidentemente, la arena sílice suelta como mate-rial de relleno ha resultado ser un excelente mediotransmisor de la presión metalostática al elementoresistente (caja de moldeo, fosa de colada, etc…) ala vez que aporta una permeabilidad insuperablepara que los gases y vapores de la colada salgan alexterior sin entorpecimiento.

Asimismo, y en relación con el método de Gödelanteriormente reseñado, el sistema Ingendahl pre-sentaba la ventaja de que el material de relleno y laarena de cemento tienen la misma base, arena decuarzo, y por lo tanto el sistema puede recuperarsin grandes gastos los materiales de desmoldeo.Bien para adicionarlos como componente básicode la arena de cemento nueva, o bien para formarla arena de relleno regenerándola con pequeñísi-mas aportaciones de cemento y arena base nueva,además de agua. Por otra parte tiene la enormeventaja sobre el sistema Gödel de no comunicarhumedad al molde.

Dadas sus ventajas, este procedimiento se exten-dió rápidamente, alcanzando su mayor desarrolloa partir de los años 40 del siglo pasado, introdu-ciéndose en numerosas fundiciones europeas dehierro, acero y metales.

El sistema de moldeo con arena al cemento pre-sentaba aún grandes dificultades. Entonces se

creó una comisión, con el objeto de estudiar afondo esta técnica, en la Verein Deutsche Gie‚e-reifachleute (Unión de Fundidores Alemanes). Es-te equipo realizó el trabajo con la colaboración deimportantes fundiciones alemanas que desde a-ños poseían experiencia teórico-práctica en lamateria. Fue misión de la comisión la elección dela arena de cemento más favorable, así como are-nas base, pinturas de modelos, condiciones tec-nológicas de los mismos y otras particularidades,aunque de manera especialísima de los proble-mas inherentes al procedimiento. Estos trabajosfueron parcialmente ejecutados por dicha Comi-sión y dados a conocer en su Informe no. 16 leídoen la Junta General de la Unión de Fundidores A-lemanes los días 27 a 29 de Septiembre de 1951,estudios que continuaron posteriormente.

El uso de las arenas al cemento fue introducido enEspaña por los señores Barbero Luna y Tallada Ca-bello, en los Talleres de Fundición de la Factoría deManises de la Empresa Nacional Elcano, a media-dos del año 1951. Después al parecer, abandonaronesta solución, debido a dificultades de orden técni-co. En otras fundiciones de Galicia y País Vasco seadoptó y adaptó esta técnica para el moldeo depiezas grandes o relativamente grandes como ca-misas de motores, hélices, bancadas de máquinas-herramienta, turbinas hidroeléctricas, piezas dedesgaste para maquinaria, etc…

Hoy día el moldeo con arena al cemento permane-ce solamente en países poco industrializados enlos que se encuentran grandes dificultades de a-provisionamiento de las resinas autofraguantesactuales.

5.2.1. Preparación de la arena

En la monografía “Fabricación de Camisas de Mo-tores Diesel” se trató exhaustivamente este aparta-do de las características y preparación de la arenaal cemento, por lo que no se abunda demasiado enel tema.

La arena sílice base es la misma que para las ac-tuales arenas aglutinadas sintéticas (“arena enverde”) o aglomeradas (“moldeo químico”), tantoen composición como granulometría. La mezcla secompone de:

Arena de sílice 90%

Cemento Portland 10%

Agua ~ 7% sobre total


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El malaxado suele hacerse en un molino de dos ro-dillos, con rejas curvadas y rasquetes. En algunoscasos se usan batidoras de machos o incluso hor-migoneras.

5.2.2. Ventajas de la arena al cemento

— Autonomía absoluta del taller en cuanto a suemplazamiento dentro de los mapas de tierrasnaturales de moldeo, por ser una tierra sintéti-ca cuya base principal está constituida por a-rena de sílice corriente, económica y de fáciladquisición.

— Menor coste por kg del material aglomerante,cemento, frente a otros productos y baratura deequipo de preparación, ya que basta una hormi-gonera.

— Características mecánicas superiores a la arenaaglutinada, tanto natural como sintética y dis-minución del trabajo y tiempo de atacado delmoldeador.

— Innecesidad del empleo de clavos, puntas dedarta, etc..., como asimismo de la operación de"pinchado", prácticas estas usualmente preci-sas con las tierras convencionales, reducción osupresión de armazones, barras, ganchos, etc...,empleados para el armado del molde o machos;a veces, supresión total de ellos.

— Sustitución de oficiales moldeadores por unamano de obra menos cualificada.

— Los trabajos de desmoldeo y desarenado de ma-chos de las piezas fundidas, así como su limpie-za y rebarba, se reducen drásticamente.

— Compensación aproximada entre el juego da-do al molde en la extracción del modelo y lacontracción experimentada por el mismo de-bida a la retracción del fraguado, lo cual pro-duce una invariabilidad de dimensiones delmolde, y por lo tanto gran exactitud de la piezafundida.

— Reducción de defectos superficiales en la piezafundida dadas las óptimas características de lamezcla de arena y de los regulados coeficientesde expansión y contracción.

— En algunos casos supresión de cajas de moldeo,ya que el molde fraguado posee la resistencianecesaria para soportar la presión metalostáti-ca a que está sometido durante la colada. Maza-rotas, respiros, canal de colada, etc..., se puedencolocar fácilmente y donde se precise, ya que

no existe impedimento alguno por enrejados decajas.

— Su propia lentitud de fraguado alarga su vida debanco y permite trabajar sin prisa en el moldeode piezas grandes. Esta circunstancia es favora-ble en un procedimiento lento, como es el de te-rraja que se trata en este artículo.

5.2.3. Desventajas de la arena al cemento

— Necesidad del empleo de arena de cuarzo lava-da, con una cantidad baja de arcilla, para evitaralteraciones en el fraguado.

— Escasas características en verde que origina di-ficultades en la extracción del modelo y en elresanado del mismo molde.

— Resulta muy aconsejable la utilización de mate-riales de relleno y evacuación de gases exentosde humedad, como también es necesario elcontrol de humedad de la mezcla preparada, sopena de tener que proceder a un indeseable es-tufado posterior.

— Conveniencia de empleo de modelos más fuer-tes y con mayor salida, originado todo ello porla contracción del molde resultante de la retrac-ción de fraguado.

— Mayor entretenimiento del equipo y materialde moldeo, así como necesidad de mayor áreade moldeo, ya que por su secado al aire se pre-cisa aparcar los moldes 5 – 8 días antes de supreparación y cierre.

5.3. Arena aglomerada con resinasautofraguantes

Son mezclas de arena sílice con combinaciones dedos o tres componentes, según las marcas. Su fra-guado es en frío, con una velocidad y vida de mezclaque son función de los porcentajes de los aditivosendurecedores. La arena aglomerada con resinas defraguado en frío ha desplazado casi totalmente a losotros tipos de mezclas, entre ellas la de cemento.

5.3.1. Procesos autofraguantes

Los procesos autofraguantes, también denominadosNo Bake, consisten en una mezcla de arena, resina ycatalizador, la cual pasado un tiempo, endurece sinaporte de calor. Se obtiene así un molde o macho ca-paz de soportar los embates del metal fundido.

Las características y propiedades adecuadas parael moldeo químico son:

— Que no exista reacción de la arena con el metal,en lo que se llama reacción metal molde.

— Elevada productividad del proceso.

— Buenas características mecánicas en frío.

— Facilidad de recuperación de la arena usadatanto mecánica como térmicamente.

— Facilidad de desmodelado y limpieza de utillaje.

— Ausencia de problemas medioambientales.

— Suficiente permeabilidad para la evacuación degases.

— Facilidad y duración de los moldes y machos al-macenados.

— Emanaciones gaseosas no peligrosas para elambiente de trabajo en las operaciones de pre-paración, colada y desmoldeo.

— Suficiente duración de vida de la arena prepa-rada.

— Baja reactividad con las impurezas presentesen la arena (especialmente si es recuperada).

Los procesos autofraguantes más importantes enlas fundiciones son:

Fenólica – Catalizador ácido.

Fenólica – Isocianato – Piridina.

Fenólica alcalina – Éster.

Furánica – Catalizador ácido.

Silicato de Sodio – Éster.

5.3.2. Aglomerantes

Los materiales empleados como aglomerantes seencuentran en un estado líquido más o menos vis-coso. Pueden ser resinas orgánicas:

Fenólica.

Fenólica – Uretano.

Fenólica alcalina.

Furánica.

o aglomerante inorgánico (Silicato de Sodio-CO2).

En cuanto a su carácter químico pueden ser ácidos,neutros y alcalinos. Ello influirá en sus posibilidadesde reutilización tras su recuperación (mecánica otérmica). Se elaboran a partir de materias primascomo, fenol, formol, urea, alcohol furfurílico, etc.


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(Continuará)

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se alcanza no antes de 24 horas después de la pre-paración de la mezcla. Mediante el empleo de cata-lizadores rápidos es posible llegar a esta resisten-cia mucho antes.

Los catalizadores tienen la importante misión deaumentar la velocidad de polimerización de los a-glomerantes. La temperatura de la arena, la delmodelo, y la temperatura ambiente actúan de for-ma sinérgica con el catalizador. El agua actúa deforma opuesta a estos factores.

Se debe considerar la acción de ambos tipos de fac-tores para determinar el tipo y cantidad de catali-zador a emplear, de modo que la velocidad de re-acción sea adecuada, ya que de ello dependen lascaracterísticas que tendrá el macho o molde. Por e-jemplo, si la polimerización es muy rápida, se pro-duce un endurecimiento también rápido y el mol-de se vuelve friable.

6. FABRICACIÓN DE UNA HÉLICE A TERRAJA

6.1. Dibujo y construcción de hélices

Fundamento

La hélice puede definirse como un artificio quetransforma el movimiento giratorio en rectilíneo.No es más que una variante del tornillo (en reali-dad, nació como una derivada del tornillo de Ar-químedes) adaptada a la circunstancia especial detrabajar en una tuerca fluida, que determina ciertoresbalamiento axial, por lo cual la superficie de a-poyo ha de ser discontinua.

Moldeo a terraja de una hélice(Parte IV)PPoorr EEnnrriiqquuee TTrreemmppss GGuueerrrraa yy JJoosséé LLuuiiss EEnnrrííqquueezz..UUnniivveerrssiiddaadd PPoolliittééccnniiccaa ddee MMaaddrriidd

Hay que partir de la base de que los aglomerantesson un mal menor, que no hay más remedio que u-tilizar. Durante la colada se descomponen y des-prenden gases y otros productos nocivos para lalimpieza. Por ello, es fundamental emplearlos en lamenor cantidad posible (resina, activador y catali-zador). Dicha cantidad depende principalmentede:

1) Granulometría y calidad de la arena, que vienendeterminadas en gran medida por su contenidode finos. Cuanto más grueso es el grano más fá-cil es envolverlo con el aglomerante y para unvolumen dado, menos aglomerante se necesitacuanto mayor sean los granos que lo definen.En otras palabras, la mayor dificultad la plante-an los finos que hay en la arena.

2) Forma del grano. El grano puede clasificarse enredondo y angular. Cuanto más redondeado seael grano, menor es la cantidad de aglomerantenecesario para recubrirlo. A igualdad de por-centaje de aglomerante y de diámetro medio delos granos de arena, la resistencia es mayorcuanto más redondeado es el grano.

3) Viscosidad del aglomerante. Cuanto menos vis-coso sea, más fácil será recubrir el grano.

4) Calidad de la máquina mezcladora.

5) Mantenimiento de la máquina mezcladora.

5.3.3. Catalizadores

La resistencia del molde o macho viene determina-da por la resina empleada. La resistencia máxima

Así pues, los filetes discontinuos del tornillo que-dan reducidos a unas pequeñas porciones que to-man, en cambio, gran desarrollo en el sentido delradio. En la Figura 39 comparamos en este sentidouna hélice con un tornillo. (Aunque se han busca-do tipos que acusan especialmente la semejanza,ésta subiste en todas las hélices y tornillos).

En el caso de la hélice, estos movimientos, es decir,el giratorio y el rectilíneo en que se transforma,vienen a ser el del árbol del motor y el de avancedel buque, respectivamente. Entonces se puededecir que la hélice es el dispositivo que transformala potencia del motor en velocidad de avance de laembarcación.

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je, con velocidad también uniforme. La línea asídescrita, por composición de los dos movimientos,se denomina "hélice" o línea helicoidal ideal.

El punto A describe la línea A-A´. Si se considera elmovimiento de la línea O-A, en la misma formahasta llegar a ser O-A´, las diversas posiciones de lamisma forman una superficie que se apoya en una“hélice” exterior y se denomina “superficie helicoi-dal”. Las caras de trabajo de los filetes de los torni-llos son superficies helicoidales (Figura 41).

Figura 39.

Figura 40.

Geometría de la hélice

La arista exterior del filete del tornillo es una líneageométrica perfectamente definida. Esta línea es laque describiría un punto “A” (Figura 40) al girar al-rededor del eje O-O´ con velocidad uniforme y tras-ladarse al mismo tiempo paralelamente a dicho e-

Figura 41.

Ya se ha dicho que en la hélice el filete queda sus-tituido por trozos de forma especial, las palas, cuyasuperficie de trabajo ha de ser también una super-ficie helicoidal. Por Física se sabe también que ladistancia A-A´ que recorre verticalmente el puntogenerador en una revolución completa es lo que sedenomina "paso". Al hablar de paso en una hélice,hay que referirse naturalmente al paso de la líneahelicoidal exterior en que se apoya el radio genera-dor para dar lugar a la superficie helicoidal, aúncuando de ésta exista sólo un corto segmento (Fi-gura 38b).

Figura 42.

Aquellas hélices en las que todos los puntos del ra-dio generador, o generatriz, se desplazan distan-cias iguales en una revolución se llaman hélices de“paso constante”. Si el avance no es igual para to-dos los puntos del radio, se llaman de “paso varia-ble”. Se llama diámetro de la hélice al del círculodescrito por el radio O-A en su giro; es decir, en u-na hélice real, el doble de la distancia del eje alpunto más alejado de las palas.

Dibujo de la hélice

Si una hélice hubiese de responder sólo a un diá-metro y a un paso determinado (que son sus prin-cipales dimensiones), bastaría para definir una hé-lice dibujar la forma de la pala a "recortar" sobre lasuperficie helicoidal e indicar el diámetro y el pasoademás del número de palas. Sin embargo, en lapráctica aparecen otras características que debendetallarse también en el plano. Éstas son, apartedel núcleo central que une las palas entre sí y conel eje que les da movimiento, las que se deducende las siguientes consideraciones:

Las palas de una hélice son indudablemente cons-truídas para realizar un trabajo y por tanto no pue-den limitarse a una superficie helicoidal, sino quehan de tener el espesor necesario para resistir elesfuerzo a que están sometidas en su trabajo. Esteespesor no es constante, puesto que los esfuerzostampoco son uniformes, y por esto la pala tambiénes más gruesa en la raiz que en la extremidad (Fi-gura 43). Por otra parte, si a un radio determinadoel espesor fuera constante en todo el ancho de lapala, una sección dada según B-B´ tendría formarectangular; y considerando el movimiento de lahélice en el agua es evidente lo hidrodinámica-mente desfavorable de esta forma. Por ello, la for-ma de la sección radial de la pala ha de ser lo más

favorable posible para su movimiento en el agua(Figura 44).

Hasta ahora se ha considerado la línea o radio ge-neratriz como una recta normal al eje. En la prácti-ca se ha comprobado que es más favorable hacer lageneratriz en forma de recta inclinada en relacióncon el eje de giro o bien como una línea curva omixta (Figura 45). En la Figura 46 se muestra un cro-quis en perspectiva que explica por sí mismo cómose han trazado las diversas figuras que aparecen enel plano de una hélice, así como el plano que acom-paña y sobre el cual se ha moldeado la hélice.


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Figura 43.

Figura 44.

Figura 45.

6.2. Observaciones sobre el moldeode hélices

Como se indicó anteriormente, las palas son laparte esencial de la hélice. Por esto el plano de lahélice se refiere casi exclusivamente a las palas.También por este motivo se debe poner el mayorcuidado en el moldeo de las mismas. Dando porsuficientemente conocida la marcha general del

Generatriz:

En los planos de hélices se dan las cotas para eltrazado de esta línea, según la cual se ha de cons-truir una plantilla que es la que apoyándose en laschapas de terraja, y girando sobre el eje, forma lacara de empuje en la tierra.

Espesores de la pala:

trabajo de moldeo, incluido el aterrajado, sólo sehacen observaciones sobre algunos detalles que a-yudan a una interpretación más exacta de los pla-nos:

Diámetro:

Para que la hélice salga de fundición con el diáme-tro exactamente de acuerdo al plano, se traza elcontorno de las palas sobre la tierra ya aterrajada,con el radio aumentado respecto al del plano enporcentaje correspondiente a la contracción quesufre el material al enfriar después de la colada.Este radio debe tomarse en dirección perfecta-mente horizontal. Las chapas de terraja debenconstruirse de forma que dibujen una circunfe-rencia con un diámetro 6 - 10 cm mayor que el dela hélice.

Paso:

Se consigue con las chapas de terraja, las cualesse construyen como se indica en la Figura 47. Es-tas chapas forman una circunferencia cerrada cu-yo diámetro debe ser, como se ha dicho, 6 - 10 cmmayor que el de la hélice. La longitud de la cir-cunferencia se divide en tantas partes iguales co-mo palas tiene la hélice (cuatro en este caso). So-bre cada una de estas partes se construye untriángulo rectángulo, siendo un cateto la base yteniendo el cateto vertical una longitud igual alpaso dividido por el número de palas (cuatro). Lashipotenusas de estos triángulos son iguales entresí, y marcan los segmentos de línea helicoidal so-bre la que ha de deslizarse la generatriz para darla línea y superficie helicoidal, tal como se ve enla misma figura.


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Figura 46.

Figura 47.

Figura 48.

Es ésta, como se ha dicho, la parte más delicada dela construcción de la hélice. Se definen en los pla-nos por medio de secciones de la pala por superfi-cies cilíndricas de radios dados (Figura 48a). Estoscortes se sitúan sobre la superficie aterrajada (Fi-gura 48 b) en la posición que se indica en el plano,referida al eje longitudinal de la pala. Uniendo losextremos de los cortes por una línea continua, setiene ya sobre la tierra el contorno de la pala y susituación.

6.3. Marcha seguida en el moldeode la hélice

Aquí se describe la fabricación de una hélice pro-pulsora para un buque medio. Las característicasprincipales del motor y la hélice son las siguientes:

— Máquina a vapor triple expansión.

— 252 HPe a 120 rpm.

— Número de palas 4.

— Diámetro 2.450 mm.

— Paso constante 2.900 mm.

— Razón de superficie 0,46.

— Peso neto aproximado 900 kg.

Las figuras 49, 50, 51, 52 y 53 están tomadas delplano principal de la hélice. Para simplificarlas sehan suprimido en ellas muchas cotas y ejes que encopia reducida harían muy difícil la visión del di-bujo.

En la Figura 49 se tiene un corte de la pala con lassecciones de la misma; también puede apreciarsela inclinación que se ha dado a la pala en relaciónal eje de giro de la hélice.

En la Figura 50 se muestran las posiciones y curva-tura de los espesores de la pala: Estos espesores,que se elaboran con chapa de plomo, van a teneruna importancia primordial en el moldeo de la pie-za a fabricar.


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Figura 49.

Figura 50.

La Figura 51 permite ver los perfiles de los espeso-res en cada una de las secciones de la pala. Para nocomplicar el dibujo se han omitido algunas cotas.

En la Figura 52 aparecen los elementos de la terraja.Arriba se tiene la terraja (plantilla), con los puntosen que van los alambres que marcan la posición delos perfiles de plomo. Abajo se ve la bandera desli-zando, alrededor de su árbol, apoyada sobre lostriángulos del foso.

En la Figura 53 se representa la posición del núcleocon respecto a los demás elementos del foso demoldeo.

6.3.1. Preparación del foso y terraja

A partir del plano se calculan las dimensiones delfoso de colada, añadiéndole al diámetro el 1% de lacontracción. Por ejemplo, para un diámetro finalde 2.450 mm resulta un diámetro de foso igual a:

2.450 + 24,50 = 2.474,50 mm

Se preparan las chapas; como se ha visto son cua-tro palas, y por tanto son cuatro los dientes. La al-tura del diente es el paso dividido por el número depalas. Se dispone un anillo que por ser hélice depaso constante también tiene una altura constan-te. Sobre él se apoyan los dientes de chapa, sujetosfirmemente al anillo (soldados o atornillados). Eleje de la pala va al centro de la hipotenusa de cadadiente, dotado de una muesca para facilitar posi-cionamientos en operaciones posteriores.

Después se cierra el anillo con las chapas y se colo-ca en el foso. Éste se ha excavado en el suelo de ta-ller. En el fondo se dispone una cama de coque paraasegurar permeabilidad y salida libre de los gasesproducidos en la colada. Hasta ese lecho se hacenllegar tubos de hierro de 100 mm de diámetro inte-rior que inciden oblicuamente, como se vio en lasFiguras 32 a 36 inclusive. Estos tubos son los que enla colada hacen de respiraderos de los gases proce-dentes de los cuatro moldes inferiores (“bollos”) decada pala.

Sobre el coque se ataca arena aglutinada de mol-deo ("arena en verde") y en el centro se coloca el“punto” en el que se aloja y sujeta la rangua que asu vez es el alojamiento del árbol de terraja. En elcentro de la rangua está el taladro donde se aloja el


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Figura 51.

Figura 52.

Figura 53.

extremo inferior del árbol de terraja, un redondode 80 mm que gira loco sobre unos cojinetes. El ob-jeto de hacer tan grueso el árbol es evitar que secimbree, ya que esto daría lugar a que la hélice notuviera las dimensiones exactas.

Previamente, en el taller de modelos o de manteni-miento se ha preparado la terraja o plantilla en laque se marcan las rayas que determinan las posi-ciones futuras de los espesores de las palas. En ca-da raya hay una muesca en la que se sujeta y sobre-sale un alambre fuerte que, al girar la plantillasobre el molde inferior ("bollo") deja marcadas en éllas posiciones exactas de los espesores de las palasde acuerdo a las medidas de la Figura 50. La planti-lla tiene una longitud algo mayor que el radio de lavirola a la que están sujetos los triángulos rectán-gulos de terraja.

6.3.2. Atacado del semimolde inferior

Este semimolde inferior o parte baja, está consti-tuido por todos los elementos preparados en el fo-so de moldeo. Se colocan tableros que hacen de en-cofrado contra el cual atacar los bollos. La parteinferior de ellos puede elaborarse, para ahorrar ce-mento, con arena aglutinada con bentonita ("arenaen verde"), la cual tiene la siguiente composición:

Arena sílice 90%Bentonita 6%Polvo de hulla 4%Agua sobre el total 6%

La arena sílice base es arena de playa pasada porun tamiz de una malla por mm2 para eliminar des-perdicios, a la vez que uniformizar el tamaño degrano. El agua se aumenta o disminuye, a tenor dela humedad, con el fin de tener siempre el mismoporcentaje, que se aprecia al tacto además de por a-nálisis de rutina. Hay que evitar cuidadosamenteque se mezcle la arena de bentonita con la de ce-mento, puesto que se impediría el reciclado de ésta.

Se había repartido el coque en el foso, como se hadicho anteriormente. Sobre él papeles y encima u-na capa de arena aglutinada que se aterraja hori-zontalmente para que quede lisa. Los bollos se ela-boran uno a uno, atacando arena en el volumenentre el suelo y las tablas de encofrado. Se pasa labandera, con movimientos simultáneos de giro ydescenso, de manera que su extremo va siempre a-poyado sobre el diente de chapa. Así el bollo tieneel perfil y la altura justa que le marcan los dientes(Figura 54).

Se apisona la arena y se echa sobre ella una capade arena al cemento de unos 30 cm de espesor,la cual tiene la siguiente composición porcen-tual:

Arena sílice 90%

Cemento 10%

Agua sobre el total 6,75%

Esta arena sílice base es la misma que la empleadapara arena sintética (la aglutinada con bentonita);la humedad depende también de la que la propiaarena tenga, aproximándola lo más posible a lafórmula de la arena. Los resanados de roturas queeventualmente se produzcan se hacen perfecta-mente, untando con una lechada de agua y cemen-to las partes dañadas y aportando a los lugares fal-tos de dichas roturas arena al cemento de lafórmula enunciada anteriormente. El malaxado sehace en un molino de dos rodillos, con dos rejascurvadas y dos rasquetes. El tiempo de malaxadono llega a tres minutos.


38

Figura 54.

Figura 55.

(Continuará)

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determinación del origen de las generatrices de laspalas, por medio de un punzón que se va pasandoalrededor de él. Este punzón se había colocado fi-jando el tornillo deslizante de trazar a la altura de-bida. El núcleo de madera se coloca en su hueco deforma tal que la línea trazada sobre él coincida e-xactamente con el extremo u origen de todas y ca-da una de las cuatro generatrices (Figura 58).

Moldeo a terraja de una hélice(y Parte V)PPoorr EEnnrriiqquuee TTrreemmppss GGuueerrrraa yy JJoosséé LLuuiiss EEnnrrííqquueezz..UUnniivveerrssiiddaadd PPoolliittééccnniiccaa ddee MMaaddrriidd

La arena cemento se deposita sobre el bollo pro-yectándola con la mano y pasando la plantilla has-ta que la altura de la capa de cemento sea tal, queenrase con los dientes de chapa. Así se opera paratodos y cada uno de los cuatro bollos. El foso de co-lada terminado queda finalmente, como apareceen la Figura 55.

Antes de dejar fraguar hay que alisar la capa de a-rena cemento con la paleta, pero sin apretar. Luegose raya en cada bollo con un alambre el que va aser eje (generatriz) de la pala. Para ello se hace des-cansar el extremo de la terraja sobre la muesca dela chapa y apoyándose en la propia terraja a guisade regla, se traza la generatriz.

Se colocan los alambres en la terraja (plantilla) y sedesliza ésta sobre los bollos. Con ello quedan mar-cadas las posiciones futuras de los perfiles que vana determinar los espesores (Figura 56). Después,con un regla de dos puntas se ve si las distanciasentre dos puntos de la generatriz que intersectanlas rayas homólogas de cada dos palas son iguales.De no ser así se corrige, ayudándose de la regla depuntas, hasta que las distancias respectivas sean i-guales (Figura 57).

Así se consigue que las puntas de las palas esténen el sitio que les corresponde, puesto que una vezfundida la hélice cualquier error ya no tendría re-medio. La figura citada describe esquemáticamen-te cómo se efectúa este trazado de verificación di-mensional previa del molde.

A continuación hay que efectuar en el núcleo la

Figura 56.

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mento. Entre el perfil más externo y el borde se po-ne una plantilla que determina la forma del bordeexterior de la pala y con ella se dibuja su contorno.Perpendicularmente al último perfil se coloca unoen forma de triángulo rectángulo de baja altura,que marca la disminución de espesor de la pala ha-cia su extremo. Este perfil se clava en el cemento,previa marcación exacta de su posición. Todo ellopuede verse en la parte inferior de la misma (Figura58). Seguidamente se clavan puntas en ese borde.

Se continúa clavando puntas todo alrededor de laforma de la pala y se coloca arena cemento que ha-ce de filete o muro exterior de la cavidad de la pa-la. Se clavan otras puntas en los espacios entre losespesores para que den sujeción a la arena que acontinuación va a constituir el "modelo" o positivode la pala (Figura 59).

Completada esta operación se van colocando losespesores de plomo, curvándolos de forma quecoincidan con las marcas que habían sido grabadasanteriormente en la superficie del bollo con la te-rraja y sus alambres. Para que no se caigan, estosperfiles se sujetan con clavos pinchados en el ce-

Figura 57.

Figura 58.

Figura 59.

Se hace este modelo con arena aglutinada sintética("arena en verde") que se aplasta con los dedoshasta llenar el volumen hueco entre los espesoresy después se completa aplastando con un mazo -atacador pequeño.

Este falso modelo puede elaborarse también con a-rena aglomerada con cemento o resina, pero to-mando la precaución de que no sea tan “fuerte”que haga problemática su rotura. Se pasa una reglametálica en dirección normal a la generatriz y semarcan los bordes con cuidado, aprovechando laspuntas que se clavaron en los bordes de arena - ce-mento. Así se hace hasta que aparezcan visibleslas aristas de los espesores de plomo (Figura 60).Las puntas que sobresalgan se sacan. Una vez he-cho esto se extraen los espesores y se finaliza el a-


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cabado de la arena que hace las veces de "modelo"o positivo de la pala.

6.3.3. Atacado del semimolde superior

En la misma Figura 60 se muestra el siguiente pa-so, que es la colocación de un encofrado de chapasobre todos y cada uno de los bollos. Se rodea laforma de la pala con una pared de chapa bien a-puntalada y sujeta con barras de redondo a cuyoalrededor se ataca tierra de moldeo hasta enrasarcon el piso del taller. Quedan pues, cuatro huecos,correspondientes a cada una de las cuatro palas.

Figura 60.

Se iguala y alisa el suelo para que asiente bien so-bre él la caja de moldeo que se va a colocar sobre e-lla. Se quitan barras y chapas, y se termina el hue-co rascando con una regla metálica la arena, deforma que el hueco sea más ancho en su parte su-perior (que "tenga salida").

Esta salida va a evitar que al levantar el bollo supe-rior una vez moldeado (Figura 61), se rompa la are-na y se destruya la cavidad. Luego se golpean lasparedes para que al atacar los bollos de cemento a-quéllas no se pandeen, sino que queden duras y rí-gidas. También se pulveriza agua para que la tierrase humedezca y se pueda alisar.

Simultáneamente con la preparación del molde sehan construido en el taller correspondiente las ar-maduras de los cuatro bollos superiores. Están for-madas por barras de 15 mm de diámetro, sujetasentre sí por alambre de 1 mm y soldadas. Las ba-rras en forma de codo tienen por objeto, ademásdar sujección al bollo, facilitar su enganche a lagrúa y ahorrar movimientos (Figura 61 ya vista).

Figura 61.

Figura 62.

Luego se recubren las paredes con papeles clava-dos con puntas. Se espolvorean polvos separado-res o arena quemada en el fondo de la cavidad.

Estos polvos separadores pueden prepararse conarena procedente del taller de rebarba mezcladacon plombagina. Se colocan en cada pala tres tu-bos (o palos) de 20 mm de diámetro y se pone la ar-madura. Estos tubos son los que, una vez extraí-dos, dejan el hueco para los respiros de salida degases. Antes de poner la armadura ha sido necesa-rio, lógicamente, poner una capa de arena cemen-to, que constituye la capa de contacto del bollo su-perior, y sobre la que descansa la armadura. Estacapa se ataca suavemente.

Sobre la capa de contacto se coloca un relleno detrozos de coque (o machos desmoldeados) del ta-maño de un puño y se pone un respiro, que sólollega al centro del bollo superior, para salida de ga-ses del mismo (Figura 62). Se ponen ganchos verti-


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verso. El círculo inferior de la mazarota, que es elde menor diámetro, coincide con el círculo supe-rior, que es el mayor diámetro, del núcleo del ejede la hélice. También se colocan palos en los cua-tro respiros de todos y cada uno de los cuatro bo-llos superiores en la colada.

Se coloca una o varias cajas de moldeo de unos2.500 x 2.500 x 330 mm, sobre el piso del taller (Fi-gura 65). Las alturas de estas cajas deben ser talesque la suma de ellas sea lo más igual posible altronco de cono de la mazarota. Antes de seguir hayque poner los ganchos que, colgados de la armadu-ra de las cajas, van a dar sujeción a la arena que seataque en ellas.

cales en la periferia del bollo, fijados a la armadurapor su parte inferior. Los ganchos son de 300 mmde longitud y 10 mm de diámetro. Después se alisacon una regla metálica y se hacen sendos orificiospara dejar visibles los codos para enganche por lagrúa.

Finalmente se sacan los respiros, cuyos huecos setapan con papeles para que no caiga nada dentrode ellos (Figura 62). De esta forma, se tienen ya loscuatro bollos superiores (Figura 63) que son el e-quivalente de lo que sería semimolde superior enun proceso convencional de moldeo con modelosólido. El foso en esquema se ve en la Figura 64.

Figura 63.

Figura 64.

A continuación hay que moldear el conjunto delsistema de colada, filtro y alimentación que, comoes lógico, están alojados en cajas de moldeo, doscomo mínimo.

Sobre el modelo del núcleo, y con perfecto sistemade agarre y centrado, se coloca el modelo de la ma-zarota que tiene la forma de un tronco de cono in-

Figura 65.

Para ahorrar arena cemento se coloca un encofra-do o virola de chapa concéntrica a la mazarota y seataca arena de cemento entre ésta y la virola hastaenrasar con el borde. Se quita la virola y se comple-ta el atacado de la caja de 2.500 x 2.500 con arenaaglutinada de relleno. Resulta obvio que la caja hade disponerse con un sistema que garantice su co-locación precisa cuando el molde se abra para pre-


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parar, y se vuelva a cerrar para colar. Una vez ata-cada la arena, se alisa, se termina la separación yse deja fraguar.

Con esto ya se ha completado el moldeo de lo que,hablando en términos de procesos convencionalescon modelo, sería el semimolde superior. A conti-nuación hay que moldear el sistema de colada, ali-mentación y respiros.

En la fabricación de esta hélice se adopta el siste-ma de colada en cortina, el cual ya se explicó ex-haustivamente en la monografía sobre camisas demotores, por lo que no se insiste sobre ello.

Se coloca otra caja (o cajas) idéntica a la anterior yperfectamente guiada con ella. Sobre el modelo dela mazarota ya posicionado se sitúa el modelo delmacho filtro (“galleta”) para la colada en cortina. Eldiámetro exterior de esta galleta (figura) ha de seralgo mayor que el máximo de la mazarota para queasiente con seguridad sobre él. El modelo está cons-tituido por dos piezas semicirculares de madera.Como bien se puede suponer, el hueco dejado poreste modelo una vez extraído va a ser el asiento delmacho - filtro (galleta) para colada en cortina.

Sobre el modelo de la galleta, y concéntricos con élse colocan, de abajo arriba, los modelos del canalanular distribuidor y de la portada superior delmacho central, todos ellos guiados y centrados en-tre sí y con el de la mazarota troncocónica.

Para no tener que atacar tanta arena, la parte su-perior del molde que alberga el sistema de colada yrespiros puede hacerse con cuatro cajas de 1.200 x700 mm, perfectamente guiadas, tal como se ve enla figura.

A continuación se colocan los tubos que formanlos modelos de las entradas y salidas que aún que-dan por practicar. Éstos son: Una o dos bajadas delbebedero; salida de gases del macho central; salidade gases de colada y salida de caldo final rebosan-te por la mazarota. Se ataca la arena hasta enrasar,se alisa y se deja fraguar. Es conveniente mover al-go los tubos o palos para tener algo de holgura quefacilite su extracción después del fraguado.

Simultáneamente se moldea, si no es adquirido pre-fabricado, el bacino, artesa o cubeta de colada. Si esmoldeado, y no prefabricado, es aconsejable elabo-rarlo con ladrillo y mortero refractario o arena muyfuerte. No olvidar que los orificios de salida han decoincidir, en posición y dimensiones, con los bebe-deros practicados en la caja superior, y que llevan el

caldo hasta el canal distribuidor emplazado sobre lagalleta - filtro de colada en cortina.

El bacino ha de estar dotado de artificios de atrapede escoria. También se cuenta con tapones de bebe-deros y su accionamiento de apertura mediante pa-lancas, similar al de las buzas de cuchara de acerías.

Para evitar erosiones y arrastres durante la coladaes cada vez más frecuente la tendencia a elaborarlos tubos por los que circula el caldo, con mangui-tos refractarios cerámicos en lugar de arena demoldeo. Es una práctica copiada de la disposiciónde los fosos para colada de acero en lingoteras enestrella en las acerías de laminación, antes de la a-parición de las actuales máquinas de colada conti-nua.

6.3.4. Preparación y cierre del molde

Pasado el tiempo de fraguado comienzan las ope-raciones de preparación y cierre del molde para co-lada. En primer lugar, se extraen los palos o tubosque han servido de modelos para los diferentesrespiros. Se levantan las cajas superiores, se in-vierten y se colocan sobre unos tacos para que notoquen el suelo. Se sacan de ellas los modelos delmacho - filtro para sistema de colada en cortina,canal distribuidor y portada superior del machocentral. Se pintan con pintura flameable al isopro-pílico para moldeo en verde la cavidad de colada,bajada del bebedero y, en general, todas las zonasque van a estar en contacto con metal líquido.

Se extrae el modelo de la mazarota troncocónica yse levanta la caja que lo contiene, depositándolasobre unos tacos en posición directa. Se pinta y fla-mea. De esta forma queda a la vista la parte delmolde que está alojada en el foso. Con el puentegrúa se sacan los cuatro bollos, se invierten, pintany flamean. Se extrae el modelo del núcleo y el quehace la portada inferior del macho central. Se retirala arena que hizo de positivo o "modelo" de las cua-tro palas. Se sacan las puntas, y se retoca, resana ypinta el semimolde inferior incluido en el foso.

Mientras, en el taller de machos se ha elaborado elmacho - filtro y el macho central. También ha deestar listo el enfriador interno. Las dimensionesdel macho filtro son tales que entre éste y el cen-tral quede una holgura o clareo de 10-15 mm. Am-bos machos deben estar, como es lógico, protegi-dos con pintura refractaria flameable.

A continuación viene el cierre del molde. Se coloca


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ticas precauciones de estanqueidad, trampas deescoria, etc...El conjunto queda como se muestraen la Figura 67. Las salidas pueden ser libres o te-ner un sistema de taponado análogo al de buza-ta-pón, accionado por palanca, de las cucharas de a-cería. Este último método garantiza entrada decaldo libre de escoria al molde y, a la vez, adecuadapresión de llenado. En este caso, se llena el bacinode metal líquido y, sin parar de alimentar con lacuchara, se abren los tapones y se sigue colandohasta que salga caldo por los respiros.

y asegura el enfriador, cuyo objeto es acelerar elenfriamiento de la zona masiva del núcleo y evitarrechupes y grietas de contracción. Está formadopor barras metálicas de 16 mm de diámetro, solda-das entre sí formando un cesto (Figura 66). Se ba-jan y colocan los cuatro bollos, tal como se ve es-quemáticamente en la figura.

Figura 66.

Figura 67.

Se baja la caja inferior y se ponen el macho central,primero, y macho - filtro, después, verificando superfecto centrado, así como estanqueidad (utili-zando masilla o cordones de hermeticidad) que e-vite fugas de caldo por las separaciones. Se volteala caja superior y se coloca, con las mismas pre-cauciones, sobre la inferior. Es conveniente queambas cajas tengan armaduras de refuerzo y aga-rre de ganchos. Se engrapan y se ponen sobre ellaslas pesas que haya menester. Más o menos 1.750kg por cada pala, apoyadas en unos raíles que a suvez asientan sobre las cajas.

6.3.5. Colada y desmoldeo

Finalmente, se pone el bacino de colada, con idén-

El sistema de colada es tal que pasan por él 1.000kg de metal cada 20 segundos, aproximadamente.Se deja enfriar varios días y se desmoldea y rebar-ba. La mazarota puede cortarse en un torno al aire.

BIBLIOGRAFÍA

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“Tecnología de la Fundición”. Edoardo Capello. Editorial Gus-tavo Gili, Barcelona, 1971.

“Tecnología de la Fundición”. Domenico Luchesi. EditorialLabor, S.A., Barcelona, 1973.

“Tratado Práctico de Fundición”. E. D. Howard. Aguilar, S.A.de Ediciones, Madrid 1962.

9. AGRADECIMIENTO

Los autores del presente trabajo desean hacerconstar, una vez más, su agradecimiento al Dr. Jor-di Tartera Barrabeig, de la Universidad Politécnicade Cataluña, por la revisión y corrección del texto,especialmente por la aportación del capítulo quetrata de las arenas aglomeradas con resinas.

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