Materiales de Revestimiento en Fundición: Propiedades y Composición para Ingeniería

Fundamentos de las Operaciones de Colada y Materiales de Revestimiento

En todas las operaciones de colada intervienen los siguientes elementos clave:

1. Un patrón de cera, objeto a reproducir.
2. Un material adecuado para fabricar el molde, conocido como revestimiento, que se coloca alrededor del patrón y se deja endurecer.
3. Hornos adecuados para quemar los patrones de cera y calentar el molde.
4. Medios adecuados para fundir y colocar la aleación.

El revestimiento se considera un material cerámico apto para formar un molde dentro del cual se puede colocar un metal o aleación.

Propiedades Esenciales del Revestimiento en Procesos de Colada

1. Fácil de manipular y con un tiempo de endurecimiento relativamente breve.
2. El molde de revestimiento debe tener suficiente resistencia a la temperatura ambiente para facilitar su manejo, así como resistencia a temperaturas elevadas.
3. Al calentarse a temperaturas elevadas, no debe descomponerse, eliminando gases que puedan dañar las superficies de las aleaciones.
4. El revestimiento debe expandirse lo suficiente.
5. Debe ser lo suficientemente poroso como para permitir que el aire escape de la cavidad durante el proceso de colada.
6. Debe producir en la pieza colada una superficie lisa y detalles muy finos.
7. Cuando se completa la colada, el revestimiento debe romperse con facilidad de la superficie del metal y no debe reaccionar químicamente con este.
8. Dado que el molde siempre se destruye en el proceso de colada, el material de revestimiento debe ser económico.

Estos requisitos definen un revestimiento ideal para procesos de fundición.

Composición de los Materiales de Revestimiento

Material Refractario

Es aquel material capaz de resistir las condiciones del medio en el que está inmerso sin alteraciones importantes en sus propiedades físico-químicas durante un periodo económicamente rentable. Suele ser dióxido de silicio, como el cuarzo, la tridimita o la cristobalita.

Material Aglutinante

Es el encargado de unir el material refractario, formando una masa que fragua y endurece en un corto espacio de tiempo. Dado que los materiales refractarios no forman por sí solos una masa sólida coherente, se necesita algún otro tipo de aglutinante. El más utilizado para colar aleaciones de oro dental es el alfa sulfato de calcio hemihidratado. A temperaturas más elevadas, también se pueden utilizar como aglutinante el fosfato y el silicato de etilo.

Modificadores

Sirven para mejorar las cualidades del revestimiento. El cloruro de sodio y el ácido bórico aumentan la expansión térmica de los revestimientos aglutinados con sulfato cálcico.

Revestimientos Aglutinados con Sulfato de Calcio

Composición Detallada

• Sílice: 60-65 %
  • Cuarzo
  • Cristobalita
  • Mezcla de ambos en proporciones variables.
• Sulfato de calcio hemihidratado: 30-35%
• Modificadores: 5%

Estos revestimientos son fáciles de manipular y se suelen utilizar para colar aleaciones de oro. Sin embargo, no deben calentarse por encima de los 700ºC, ya que el sulfato de calcio se descompone a temperaturas superiores, formando dióxido y trióxido de azufre.