La arena cerámica (también conocida como arena esférica) es una arena de fundición de alto rendimiento ampliamente utilizada en la fundición de precisión y la producción de piezas de alta gama. Sus principales ventajas en la fundición incluyen:
1. Alta refractariedad.
El componente principal de la arena cerámica es la alúmina (Al₂O₃), y su refractariedad puede superar los 1800 °C, mucho mayor que la de la arena de sílice común (aproximadamente 1710 °C). No se sinteriza ni reacciona fácilmente con el metal fundido a alta temperatura, lo que reduce eficazmente los defectos de adherencia de la arena en la superficie de las piezas fundidas. Es especialmente adecuada para la fundición de aleaciones de alto punto de fusión (como el acero inoxidable y las aleaciones de alta temperatura).
2. Bajo coeficiente de expansión térmica.
El coeficiente de expansión térmica de la arena cerámica es solo de 1/5 a 1/10 del de la arena de sílice, y la variación de volumen es mínima al calentarse. Esta característica reduce significativamente los defectos de fundición (como vetas, rebabas y deformaciones) causados por la expansión del molde de arena, y mejora la precisión dimensional y el acabado superficial de las piezas fundidas.
3. Excelente fluidez.
Las partículas de arena cerámica son esféricas o casi esféricas, con una superficie lisa y una excelente fluidez. Esto hace que el llenado del molde de arena sea más uniforme, especialmente adecuado para el modelado de piezas fundidas complejas de paredes delgadas, a la vez que reduce el desgaste del equipo y mejora la eficiencia de la producción.
4. Excelente capacidad de regeneración.
La arena cerámica posee propiedades químicas estables y puede reciclarse varias veces (la tasa de reciclaje alcanza el 90 % o más), lo que reduce significativamente las emisiones de arena residual y los costos de materia prima. Su durabilidad es superior a la de la arena de sílice y la arena de cromita, y su rentabilidad a largo plazo es excepcional.
5. Alta inercia química.
No reacciona con el metal fundido (especialmente con metales alcalinos o aleaciones), lo que evita defectos como poros e inclusiones de arena. Al mismo tiempo, su baja emisión de gases reduce el riesgo de defectos de gas durante la fundición.
6. Amplia gama de aplicaciones
Es adecuado para casi todos los procesos de fundición (como espuma perdida, método V, arena de resina, etc.) y tipos de aleación (hierro fundido, acero fundido, aleación de cobre, aleación de aluminio, etc.), especialmente en los campos con alta precisión y requisitos de alta calidad de superficie (como automóviles, aeroespacial).
7. Ventajas medioambientales
Casi no hay contaminación por polvo durante el proceso de regeneración y no es necesario añadir demasiado aglutinante, lo que reduce las emisiones de gases nocivos, lo que está en línea con la tendencia de desarrollo de la fundición ecológica.
Resumen:
La arena cerámica ofrece importantes ventajas para mejorar la calidad de la fundición, reducir los costos de producción y promover la protección del medio ambiente gracias a su alta refractariedad, baja expansión y excelente capacidad de regeneración. Es una opción ideal para reemplazar la arena de fundición tradicional, especialmente adecuada para la fundición de precisión de alta gama.
