¿Conoces la importancia del agua de dilución en la fundición inyectada?

Cuando hablamos de agua de dilución en el proceso metalúrgico de fundición inyectada de alta presión, nos estamos refiriendo al agua que se utiliza para la preparación de los agentes desmoldeantes de base agua en la etapa de desmoldeo.


El desmoldeo es una de las etapas clave para la obtención de la pieza fundida. Para que se lleve a cabo de forma adecuada y con la mayor eficiencia, es necesario realizar un diseño preciso de los moldes y elegir el desmoldeante adecuado. 


Así, los moldes están diseñados con paredes con cierto grado de inclinación para facilitar el proceso de expulsión de la pieza y para evitar las tensiones que podrían conducir a piezas con puntos críticos, tanto desde el punto de vista de su comportamiento en servicio como de su vida útil. Del correcto diseño de los moldes depende también la cantidad de desmoldeante que es necesario utilizar.

 
Los agentes desmoldeantes son también elementos esenciales en el proceso de desmoldeo, hasta el punto que la elección correcta de los mismos es determinante para la calidad final del producto y para la duración del ciclo total del proceso de fundición. Estos agentes desmoldeantes se depositan sobre la pared del molde de fundición con diferentes técnicas y no solo evitan que el metal se adhiera al mismo, sino que facilitan la extracción del metal fundido y presentan otras funcionalidades como la protección de la pared del molde o la refrigeración del mismo.

 

Fundición inyectada

 

Existen desmoldeantes muy diversos, entre los que podemos mencionar los desmoldeantes de base agua, los de base aceite, los de base polvo o las pastas. Cada uno de ellos tiene una aplicación o funcionalidad determinada, un rango de temperatura de trabajo y se utiliza para un determinado tipo de pieza, de aleación, de acabado o de uso final.


El agua de dilución es el componente mayoritario de los desmoldeantes de base agua (castflow), por lo que se trata de un recurso de gran importancia como expondremos en los puntos siguientes.

 

 

Los desmoldeantes de base agua

 

Los desmoldeantes de base agua son una emulsión de un conjunto de materias primas de composición y proporciones determinadas y de naturaleza lubricante, que son los componentes activos, en agua. La mezcla homogénea de ambas fases, que son inmiscibles por naturaleza, se consigue gracias a la adición de un agente emulgente y a una agitación enérgica con control de temperatura. El resultado final es una emulsión en la que el aceite forma la fase dispersa y el agua la fase continua.


Pese a que el componente activo del desmoldeo es el lubricante, la importancia del agua en esta fase de preparación del desmoldeante es crucial, pues es el componente mayoritario, en una proporción que puede llegar a superar el 99%.
Los desmoldeantes se depositan sobre el molde que recibirá el metal fundido cubriendo toda su superficie. Esta deposición se suele realizar por medio de una técnica de pulverización que consigue la formación de gotas de tamaño muy pequeño que recubren toda la superficie. Al entrar la emulsión en contacto con las paredes calientes del molde, se produce de forma instantánea la evaporación del agua y se forma una película homogénea de lubricante sobre el molde que facilitará el desmoldeo de la pieza fundida.


Es en este proceso de contacto del agua con el molde y de evaporación posterior donde podemos apreciar de forma evidente la importancia de la calidad del agua de dilución, pero también en la fase previa de aplicación de la dilución sobre el molde.

 

 Agua


El proceso de dilución del desmoldeante y la calidad del agua de dilución

 

Durante el proceso de dilución del desmoldeante debemos asegurar el porcentaje de dilución mediante el equipamiento adecuado y sobretodo asegurar que la calidad del agua sea la correcta.

 

Para evitar las consecuencias negativas que podría acarrear el uso de un agua de mala calidad, necesitamos controlar los siguientes parámetros:

 

agua


-pH: El pH es un parámetro que cuantifica el grado de acidez o de alcalinidad del agua de dilución. Se recomienda que el agua de dilución tenga un valor de pH comprendido entre 6 y 8 para asegurar la estabilidad de la emulsión desmoldeante.

 

- Conductividad: La conductividad eléctrica es la capacidad que tiene un objeto o producto para dejar pasar corriente eléctrica a través de su seno. Se recomienda un valor de conductividad inferior a 400μS/cm para evitar posibles episodios de corrosión en moldes y maquinaria de producción.

 

- Dureza: La dureza mide la concentración de sales minerales, particularmente sales de calcio y de magnesio. Se recomienda un valor inferior a 125 ppm para la concentración de carbonato cálcico, para evitar posibles problemas de build up en los moldes y posibles problemas de obturación de boquillas/tuberías.

 

- Cloruros: Los cloruros miden la concentración del anión cloruro en disolución. Se recomienda que sea inferior a 100 ppm para evitar problemas de corrosión en moldes y maquinaria de producción.

 

- Contaminación bacteriana: Se mide con un test bacteriano, y cuyo resultado ha de ser negativo.

 

Cuando disponemos de un agua de dilución en las condiciones indicadas anteriormente, estaremos trabajando en condiciones óptimas y aseguraremos una estabilidad de producción a largo plazo.

 

 


Consecuencias del uso de un agua de dilución de mala calidad

 

En el caso de que el agua de dilución que empleemos no cumpla con los requisitos de calidad exigibles, o cuán más alejada esté de los parámetros citados anteriormente se corre el riesgo de encontrar los siguientes problemas:


Aparición de residuos sólidos en el molde, obturación de los filtros y boquillas en la conducción del producto diluido, separación de los componentes de emulsión diluida, aparición de problemas de corrosión en moldes o maquinaria, aparición de contaminación bacteriana en los tanques de dilución. Claro está que nuestros productos están formulados para minimizar los problemas causados por el uso de un agua fuera de las anteriores especificaciones, pero cuan más alejados estén los valores reales de los valores recomendados, más en riesgo estaremos de tener alguno de los problemas citados.

 

De entre todos los parámetros recomendamos tener especial atención al control de la dureza del agua pues contribuiremos a evitar la formación de depósitos duros sobre el molde (build up) y obturación de filtros, válvulas y conducciones de agua. Ciertamente, este no es el único parámetro, pero es uno de los más relevantes.


Por otro lado, resulta imprescindible mantener las condiciones de limpieza del tanque de dilución para reducir los problemas derivados de la contaminación bacteriana. Que el producto diluido esté sucio puede ocasionar problemas de todo tipo, con depósitos de diferente naturaleza, formación de espumas o saturación de filtros y/o boquillas por presencia de biofilms, hechos que pueden incidir de forma muy negativa en el proceso de desmoldeo.  Por este motivo, resulta muy recomendable garantizar el uso de agua libre de bacterias y la realización periódica de análisis bacterianos que constaten la inexistencia de bacterias en el agua de dilución.

 

      nozzle    espuma


La composición de los agentes desmoldeantes de base agua

 

Una vez que han quedado patentes los problemas que puede ocasionar la utilización de agua de dilución inadecuada, resulta imprescindible poner en valor el papel que puede tener la formulación del desmoldeante en la minimización de esos efectos negativos.


Como habíamos expuesto en un punto procedente, el agente desmoldeante está formado por un conjunto de componentes activos capaces de formar una emulsión con el agua de dilución. 


Entre estos componentes activos que configuran el desmoldeante se encuentran aceites de silicona, aceites minerales, aceites sintéticos, ceras y polímeros, aditivos y agentes emulgentes, esenciales para la formación de la emulsión.


La diferencia entre unos desmoldeantes y otros radica en la composición de esta parte activa, de forma que los fabricantes más vanguardistas son capaces de diseñar desmoldeantes que se adaptan a las necesidades especiales de cada proceso y a los requerimientos de los usuarios.
Desde el punto de vista del agua de dilución, los aditivos que se incluyen en el soporte activo del desmoldeante son de particular relevancia como ya se ha mencionado anteriormente.  Entre ellos se pueden incluir inhibidores de la corrosión, antiespumantes, preservantes y agentes biocidas. Con ello, una formulación personalizada del desmoldeante puede llegar a corregir total o parcialmente las consecuencias derivadas del uso de un agua de dilución que no fuera de la calidad adecuada.

 

agua de dilución


Metalflow tiene una experiencia de más de cuarenta años en la fabricación de agentes desmoldeantes. Se trata de productos de fabricación propia, adaptados a las necesidades de cada proceso y diseñados en base al saber hacer de la empresa, adquirido con la experiencia diaria y con los resultados de sus trabajos de investigación. En el diseño de cada uno de sus productos desmoldeantes para fundición inyectada de alta presión se busca el poder lubricante y refrigerante, se garantiza el efecto anticorrosivo y antibacteriano y la estabilidad frente a las elevadas temperaturas del molde. Por otro lado, estos productos, todos ellos de fabricación propia, son adecuados para cualquier tipo de agua de dilución, adaptables a cada caso particular y garantizan el máximo rendimiento.

 

 


Conclusiones

 

El agua de dilución es un recurso básico en el proceso de fundición inyectada de alta presión, por lo que siempre es recomendable la utilización de agua de calidad.


Los agentes desmoldeantes de base agua de última generación son capaces de contrarrestar los efectos negativos que puede acarrear el uso de agua inadecuada.

 

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