Proceso de fundición a la cera perdida: el problema de la delaminación de la cáscara

Hace unos días un amigo me preguntó si tenía algún material sobre delaminación de conchas. Pensé que tenía un problema con algún producto, pero en realidad quería que compartiera información sobre la delaminación de la cáscara. Y efectivamente, hoy nos encontramos con un problema de delaminación de la cáscara.

Esto es lo que sucedió: después de la cocción, al lavar la cáscara de un producto, descubrimos que la capa superficial interna se había despegado severamente. No importa cómo lo lavábamos o vertíamos, no podíamos limpiar la cáscara adecuadamente. Entonces, queríamos ver qué estaba mal en el interior. Después de abrir el caparazón, descubrimos que no solo se había despegado la capa superficial, sino que también se dañaron algunas esquinas afiladas, como se muestra en las Figuras 1 y 2 a continuación. Se trata de un fenómeno típico de delaminación: la capa superficial se separa de la capa de transición y luego se desprende. Entonces, ¿qué causa esta delaminación de la cáscara? Intentemos analizarlo.

 En primer lugar, la separación de la capa superficial de la capa de transición (o la separación de las dos primeras capas de la capa posterior, etc.) está claramente causada por una conexión floja entre la capa superficial y la capa de transición. Mencionamos la causa de esta delaminación cuando analizamos anteriormente los defectos de inclusión de arena. Debido a la estratificación, la resistencia local de la cáscara es pobre. Bajo el impacto y la erosión del metal fundido, éste se hincha de un lugar o se desplaza a otro, formando inclusiones de arena o poros.

 Sabemos que los cascos de fundición a la cera perdida tienen una estructura de varias capas. En una carcasa de alta calidad, las capas deben entrelazarse para formar una estructura estrechamente integrada. Las capas están entrelazadas y unidas entre sí mediante un revestimiento refractario hecho de sol de sílice y polvo refractario, así como partículas de arena que forman la estructura de la carcasa, formando en última instancia una carcasa unificada. Dado que la cubierta del sol de sílice se forma mediante entrelazamiento y unión entre capas, la separación entre capas debe deberse a un entrelazamiento o unión deficiente. Por tanto, conviene buscar las causas al respecto.

 Generalmente, la delaminación en recubrimientos a base de sol de sílice se puede clasificar en las siguientes situaciones:

  El primer tipo de delaminación ocurre cuando las partículas abrasivas de la capa superficial son demasiado finas, lo que da como resultado una superficie relativamente lisa después del recubrimiento. Esto dificulta que el abrasivo de la capa de transición forme una estructura incrustada fuerte, lo que conduce a una fuerza de unión deficiente. Además, el contenido excesivo de polvo o humedad ( ≥ 0,5%) en el abrasivo, junto con la imposibilidad de eliminar las partículas abrasivas sueltas durante la aplicación de la siguiente capa de recubrimiento, también contribuye a una mala fuerza de unión y a la delaminación.

 El segundo tipo de delaminación ocurre cuando el recubrimiento de la capa de transición tiene una viscosidad demasiado alta, no logra penetrar la capa superficial y resulta en una unión débil entre la superficie y las capas de transición.

 El tercer tipo de delaminación ocurre cuando el abrasivo de la capa superficial se aplica demasiado lentamente, evitando que el abrasivo se incruste dentro de la capa de recubrimiento y en cambio se adhiera a la superficie, o incluso cuando no se aplica ningún abrasivo. La unión real entre las capas de revestimiento es inherentemente débil. Además, la falta de humectación previa entre capas también compromete la fuerza de unión.

 El cuarto tipo de delaminación es la redisolución del sol de sílice. En ocasiones, la capa superficial no está completamente seca al aplicar la capa de transición. Si nos apresuramos a aplicar la capa de transición, también puede producirse una delaminación de la capa superficial.

 Otra situación es cuando las tasas de expansión de la capa superficial y la capa de transición o posterior difieren significativamente, lo que puede provocar una delaminación de la cáscara durante el disparo.

En realidad, la delaminación de la cáscara es un proceso complejo en el que influyen numerosos factores, lo que dificulta identificar las causas primarias y secundarias. Por lo tanto, al mejorar la delaminación de la cáscara, debemos adoptar un enfoque integral, considerando todos los detalles relevantes y prestando atención a cada detalle operativo para mitigar eficazmente este defecto.

De hecho, no necesitamos dar más detalles sobre las razones para mejorar la delaminación de la cáscara; simplemente necesitamos revertir el análisis anterior y la mayoría de nuestros defectos de delaminación mejorarán.