El proceso CO2 se usa para fabricar moldes y almas endureciendo una mezcla de arena y silicato de sodio mediante la aplicación de dióxido de carbono. La reacción del CO2 con el silicato forma un gel de sílice y carbonato de sodio que aglomera los granos de arena. Se debe controlar factores como la proporción molar de los componentes, la temperatura, el tiempo de gaseado y la contaminación para lograr moldes resistentes.

1. FABRICACIÓN DE MOLDES Y
ALMAS POR EL PROCESO CO2

2. GENERALIDADES
El principio del proceso CO2 fue objeto de la
patente británica extendida a Hargreaves y
Poulson en 1898. Poco se había desarrollado en el
momento de la patente original y el proceso de
olvidó hasta alrededor de 1950, cuando
súbitamente se revivió el interés en el proceso, en
varios lugares de Europa Central. El proceso CO2
se usa ahora en fundiciones de hierro, acero y
metales no ferrosos.

3. PRINCIPIO BÁSICO
Consiste en una mezcla de arena
sintética con silicato de sodio (wáter glass)
con la cual se moldea para luego proceder
al curado al pasarle una corriente gaseosa
de CO2 desarrollando de esta manera las
máximas propiedades de la arena en lo
que respecta a resistencia y dureza.

4. PRINCIPIO BÁSICO
El CO2 reacciona con el silicato de sodio para
formar un “gel” de sílice y carbonato de sodio,
quedando endurecido el molde o el alma, por la
siguiente ecuación:
SiO2 + Na2O + CO2 = CO3 Na2 + SiO2
El “gel” formado actúa como aglomerante entre
los granos de la arena de sílice y el proceso
tiene lugar sin aplicación de calor.

5. FORMAS DE GASEAMIENTO DE LA ARENA

6. FORMAS DE GASEAMIENTO DE LA ARENA

7. COMPONENTES DEL SISTEMA
Está constituido por:
1. ARENA: Sílice, Olivina, Cromita , etc. -----------100.0%
2. AGLUTINANTE: Silicato de sodio. ------------------- 5.5%
3. ENDURECEDOR: Gas CO2 ----------------------- ~ 1.0%
4. ADITIVOS: Agentes para facilitar la colapsibilidad :
harina de madera, polvo de carbón -------------- 0 – 2.0%

8. CARACTERÍSTICAS DEL AGLUTINANTE
1. Debe considerarse la proporción molar
entre SiO2 : Na2O, esto es, SiO2 / Na2 O,
conocido como Módulo.
2. El módulo recomendable para su uso en
fundición varía entre 2 y 2.7

9. CARACTERÍSTICA DEL AGLUTINANTE
El módulo influye en la resistencia, el
almacenamiento y desmoldeo de machos

10. CARACTERÍSTICAS DEL AGLUTINANTE
Para uso en lugares de temperatura externa:
ESTACIÓN VERANO PRIMAVERA/OTOÑO INVIERNO
Proporción molar
Densidad ºBe a 20 ºC
2.0
50
2.3 – 2.5
48 - 45
2.7
43

11. ASPECTOS A TENER EN CUENTA EN EL
GASEADO CON CO2
1. El tiempo de gaseado depende del tamaño del
molde o alma, si estos son pequeños, se consigue
un endurecimiento con pocos segundos. Como dato
práctico se acostumbra a dar : 1 segundo de gas
carbónico a 1.5 Kg/cm2 para endurecer 450 gramos
de arena tardándose para una pieza regular de 15 a
30 segundos.

12. ASPECTOS A TENER EN CUENTA
EN EL GASEADO CON CO2
2. Cuando se usa arena fina debe aplicarse el gas
carbónico a más presión que el que si fuera
gruesa.
3. Debe evitarse el sobregaseado con formación
de polvo blanquesino en la superficie del molde o
alma, pues entonces disminuyen la cualidades
físicas de la arena, provocando un arrastre de la
misma que queda en el interior de la pieza fundida

13. ASPECTOS A TENER EN CUENTA
EN EL GASEADO CON CO2
4. La contínua salida del gas carbónico de la botella
que se encuentra a 70 atmósferas, puede provocar la
obstrucción de la válvula de salida debido a la
formación de nieve carbónica. Se elimina este
inconveniente colocando una resistencia eléctrica en
la válvula de salida.

14. CRITERIOS PARA LA APLICACIÓN DEL
SISTEMA
1. A mayor proporción molar se obtiene más
rápido endurecimiento por gaseado.
2. El endurecimiento es más lento a baja
temperatura, por lo tanto, Si la temperatura
ambiente es más baja, usar más alta proporción
molar.
3. A mayor viscosidad, mayor proporción molar de
silicato de sodio (NaSiO4 )

15. CONTAMINANTES DEL SISTEMA
1. Contenido de arcilla: absorve el silicato de sodio
dando lugar a mayores consumos y reduciendo la
resistencia del molde.
2. Contenido de humedad: diluye el silicato de sodio,
altera la proporción molar disminuyéndola y reduce
la resistencia de la arena. Si la arena está húmeda
secarla antes de usar.

16. VENTAJAS DEL SISTEMA
1. Es rápido, se hace el molde y endurece en pocos
minutos.
2. No requiere de estufado de almas y/o moldes,
Excepto algunas aleaciones sensibles a los gases.
3. Exactitud dimensional.
4. Buen aspecto superficial.
5. Poco desprendimiento de gases
6. No requiere personal especializado.
7. No requiere máquinas como en el sistema Shell
molding.

17. DESVENTAJAS DEL SISTEMA
1. Absorción del CO2 del medio ambiente por lo que
endurece lentamente desde la superficie hacia el
centro en el tiempo.
2. Debido a la absorción de humedad del medio
ambiente tiene poca vida de almacenamiento, se
mejoran agregándole 0.5 – 1% de azúcar rubia.
3. Mala colapsibilidad debido a que la sílice gel es un
producto de reacción inorgánica, no se destruye
con facilidad.

18. MOLDES Y MACHOS PARA FUNDICION

19. COLADA DE METAL EN UN MOLDE

20. ELABORACIÓN DE MACHOS O ALMAS
CON CO2
COLADA DE METAL EN UN MOLDE
¿CÓMO SE HACE UN ALMA O MACHO CON EL
PROCESO CO2?

21. FINAL