Ensayos de fluidez, contracción y solidificación con moldes instrumentados

Fundamento

La fluidez se mide con moldes de ensayo de sección constante y longitud larga —espirales o barras— que se llenan por gravedad a una temperatura y con una altura metalostática definidas: la longitud recorrida por el metal antes de solidificar es la medida de fluidez, y permite comparar aleaciones, temperaturas de colada y tratamientos del baño. La contracción se estudia con moldes que miden el cambio de volumen durante la solidificación y con ensayos de rechupe en probetas de geometría definida, que muestran si la aleación solidifica con contracción concentrada, fácil de alimentar con mazarota, o dispersa, que genera microrrechupes. El molde instrumentado con termopares en puntos definidos de la pieza, de la mazarota y del molde registra las curvas de enfriamiento reales durante la colada y permite verificar el tiempo de solidificación de cada sección, el orden en que solidifican y si la mazarota realmente alimenta a la pieza, que es la pregunta central del diseño de alimentación; esas curvas son también la manera de validar y de ajustar las simulaciones numéricas de llenado y solidificación que hoy se usan en el diseño. Se completan con los ensayos de propiedades a alta temperatura del molde y con la medición de la presión de los gases generados.

Matriz (en qué muestra)

Moldes de arena y coquillas; sistemas de alimentación y mazarotas; piezas con rechupes y con llenado incompleto; ensayos de fluidez de aleaciones; moldes instrumentados con termopares

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Moldes de ensayo de fluidez y de contracción; sistema de adquisición rápida con termopares de inmersión y de contacto; pirómetros; software de simulación de fundición para contrastar; equipo de corte y de examen de las probetas; radiografía o tomografía para evaluar la sanidad.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Pinturas refractarias de molde; termopares y sus vainas; arenas y aglomerantes del molde de ensayo.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Moldes y cajas; soportes de termopar con posición registrada; planillas de colada; elementos de protección térmica.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Termopares; moldes y arena; metal de las coladas de ensayo.

Unidad

m · longitud de fluidez (mm) a la temperatura de colada · contracción volumétrica y lineal (%) · tiempo local de solidificación por punto (s) · secuencia de solidificación entre pieza y mazarota · rendimiento metálico de la colada (%) · sanidad interna de la probeta

Rango de referencia

La fluidez crece de manera marcada con el sobrecalentamiento sobre la temperatura de liquidus, y por eso la temperatura de colada es la variable que más se ajusta para llenar piezas delgadas; subirla de más, sin embargo, aumenta la contracción y el desgaste del molde

Norma que lo exige

Las especificaciones de compra de piezas fundidas y sus criterios de sanidad interna, verificados por radiografía o por ultrasonido; las normas de producto de las aleaciones; los requisitos de calificación de procesos de fundición de los clientes; las normas de higiene y seguridad para colada

Norma que describe la técnica

Las normas y guías de las asociaciones de fundidores sobre ensayos de fluidez y de contracción y sobre diseño de sistemas de alimentación; las guías sobre instrumentación de moldes y sobre validación de simulaciones de fundición; las normas de evaluación de sanidad interna de piezas fundidas; los manuales de tecnología de fundición

Edición y vigencia de la norma

Guías de asociaciones de fundidores sobre ensayos de fluidez y alimentación vigentes

Volumen de muestra

Destructivo. Cada ensayo consume una colada y sus moldes

Conservación y transporte

La temperatura de colada se mide con pirómetro de inmersión en el momento de colar y no se estima a partir de la del horno, porque el metal se enfría en el trayecto y el ensayo de fluidez es extremadamente sensible a ese dato. La posición de cada termopar se registra con exactitud, ya que las curvas se interpretan según dónde estaban. Los moldes de ensayo se preparan siempre igual, con la misma arena y el mismo pintado. Los resultados se usan para calibrar la simulación y se archivan junto con las condiciones de la colada.

Límite de detección típico

No aplica: se miden longitudes, temperaturas y tiempos

Incertidumbre típica

Del orden del 5 al 10 % en la longitud de fluidez entre coladas repetidas; la temperatura de colada domina la dispersión

Área

Metalurgia; Materiales/industrial; Ingeniería

Fecha de última actualización: 10/9/2026