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UUNNIIVVEERRSSIIDDAADD CCEENNTTRRAALL DDEELL EECCUUAADDOORR
FFAACCUULLTTAADD DDEE AARRTTEESS
CCAARRRREERRAA DDEE AARRTTEESS PPLLÁÁSSTTIICCAASS
PPRROOCCEESSOO DDEE FFUUNNDDIICCIIÓÓNN EENN AALLUUMMIINNIIOO AAPPLLIICCAADDOO AA LLAA
EESSCCUULLTTUURRAA EENN LLAA FFAACCUULLTTAADD DDEE AARRTTEESS DDEE LLAA UUNNIIVVEERRSSIIDDAADD
CCEENNTTRRAALL DDEELL EECCUUAADDOORR
EEqquuiippaammiieennttoo,, MMaatteerriiaalleess,, HHeerrrraammiieennttaass yy MMoollddeess ddee AArreennaa
RReeffrraaccttaarriiaa
TTEESSIISS PPRREEVVIIAA AA LLAA OOBBTTEENNCCIIÓÓNN DDEE LLAA LLIICCEENNCCIIAATTUURRAA EENN AARRTTEESS
PPLLÁÁSSTTIICCAASS
MARITZA RODRÍGUEZ RODRÍGUEZ
TTUUTTOORR:: DDAAVVIIDD JJAARRAAMMIILLLLOO LLÓÓPPEEZZ
QQUUIITTOO,, MMAARRZZOO 22001155
ii
DEDICATORIA
A Mario por el amor y la motivación que siempre me ofreció
en el transcurso de nuestra vida juntos.
A mis hijos María Soledad, Mario Alejandro y Juan Sebastián
por la felicidad de su existencia.
A mis nietos Martín, Manuela, Bárbara y Julián por ser mi inspiración.
iii
AGRADECIMIENTO
Al profesor David Jaramillo por la orientación, apoyo y atención que siempre me dispensó durante
la elaboración de este trabajo.
Al profesor Byron Valencia por su apoyo y asesoramiento en la elaboración de los modelos
cerámicos y los moldes de yeso.
Al laboratorio de fundición de la Facultad de Ingeniería Mecánica de la Escuela Politécnica
Nacional. Al ingeniero Oscar Sotomayor, Jefe del laboratorio, por la apertura para la realización de
este trabajo en las instalaciones de esa fraterna institución y en especial al tecnólogo Fabián
Peñaloza, por la colaboración y asesoramiento en el trabajo práctico de fundición.
A todos los profesores, personal de apoyo y estudiantes de la Facultad de Artes de la Universidad
Central del Ecuador por la receptividad con la que siempre fui acogida.
iv
AUTORIZACIÓN DE LA AUTORÍA INTELECTUAL
YYoo,, MMaarriittzzaa ddee llaass MMeerrcceeddeess RRooddrríígguueezz RRooddrríígguueezz,, eenn ccaalliiddaadd ddee aauuttoorr ddeell ttrraabbaajjoo ddee
iinnvveessttiiggaacciióónn rreeaalliizzaaddaa ssoobbrree ““PPRROOCCEESSOO DDEE FFUUNNDDIICCIIÓÓNN EENN AALLUUMMIINNIIOO AAPPLLIICCAADDOO AA LLAA
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aaccaaddéémmiiccooss oo ddee iinnvveessttiiggaacciióónn..
Los derechos que como autor me corresponden, con excepción de la presente autorización,
seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los artículos 5,6,8; 19 y demás
pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su Reglamento.
Quito, a Marzo de 2015
FIRMA
C.C 170650878-3
Telf: 0999443340 Email: [email protected]
v
APROBACIÓN DEL TUTOR
En mi carácter de Tutor de la Tesis de Grado, presentada por Maritza de las Mercedes Rodríguez
Rodríguez para optar por el Título de Licenciada en Artes Plásticas cuyo título es ”PROCESO DE
FUNDICIÓN EN ALUMINIO APLICADO A LA ESCULTURA EN LA FACULTAD DE
ARTES DE LA UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR. Equipamiento, Materiales,
Herramientas y Moldes de Arena Refractaria”. Considero que dicha tesis reúne los requisitos y
méritos suficientes para ser sometida a la presentación pública y evaluación por parte del jurado
examinador que se designe.
La línea de investigación en la que se enmarca este trabajo es: Investigación de técnicas,
tecnologías y materiales útiles a la producción artística.
En la ciudad de Quito a los veinte días del mes de Marzo de 2015
Firma
David Jaramillo López
Cd. Nº 1711973741
vi
ÍNDICE DE CONTENIDOS
Páginas Preliminares Pág.
Dedicatoria………………………………………………………………………………..…….....ii
Agradecimiento……………………………………………………………………………..…….iii
Autorización del Autor……..………………………………………………………………..……iv
Aprobación del Tutor…….…………………………………………………………………..…....v
Índice de contenidos ………………………………………………………………………….….vii
Índice de figuras ………………………………………………………………………..….…...viii
Índice de tablas...………………………………………………………………………….….…..xi
Índice de anexos……………………………………………………………………………….…xii
Resumen……….………………………………………………………………………….……..xiii
Abstract………….………………………………………………………………………...........xiv
Introducción………….…………………………………………………………………...…….....1
CAPÍTULO I: EL PROBLEMA
1.1 Planteamiento del problema ………………………………………………………………3
1.2 Formulación del problema ……………………………………………………….……….4
1.3 Preguntas directrices ………………………………………………………….…………..4
1.4 Objetivos …………………………………………………………………………….…....5
1.5 Justificación ..……………………………………..……………………………………....5
CAPITULO II. LA FUNDICIÓN
2.1 Breve historia de la Fundición……………………………………………………………7
2.2 Técnicas de fundición aplicada a la escultura……………………………………………9
2.2.1 Fundición a la cera perdida……………………………………………………..10
2.2.2 Fundición con arena refractaria………………………………………………...13
2.3 Conociendo al aluminio………………………………………………………………….15
2.3.1 Características del aluminio……………………………………………………..15
2.3.2 Usos y aplicaciones……………………………………………………………...16
2.3.3 Procesos de fundición con aluminio a partir de material reciclado……………..17
2.3.4 Artistas que han trabajado esculturas con aluminio fundido…………………...17
2.4 Equipamiento y herramientas básicas para el proceso de fundición………………..…..22
2.4.1 Estructura del taller de fundición……………………………………………….22
2.4.2 Hornos para fundición…………………………………………………………..25
vii
2.4.3 Aparatos y herramientas para el taller de fundición…………………………….29
2.5 El modelo escultórico para la fundición en aluminio…………………………………....34
2.5.1 Propiedades de los modelos………………………………………………….….34
2.5.2 Materiales para la obtención de modelos de fundición………………………...36
2.5.3 Proyecto y diseño…………………………………………………………….…37
2.5.4 Fabricación del modelo…………………………………………………………37
CAPÍTULO III. EL PROCESO DE FUNDICIÓN CON ARENA
REFRACTARIA
3.1 Arenas de moldeo y sus características generales……………………………………....40
3.2 Preparación de la arena o mezcla de moldeo……………………………………………41
3.3 El moldeo………………………………………………………………………………..42
3.3.1 Aspectos generales……………………………………………………………...42
3.3.2 Proceso de elaboración del molde de arena………………………………….....44
3.3.3 Proceso alternativo de fundición en molde de yeso………………………….....47
3.3.4 Proceso de fundición con poliestireno expandido y arena refractaria……….....50
3.4 Fusión y colada……………………………………………………………………….....51
3.4.1 Fusión…………………………………………………………………………...51
3.4.2 Colada…………………………………………………………………………..52
3.5 Solidificación y enfriamiento…………………………………………………………...54
3.6 Desmolde………………………………………………………………………………..55
3.7 Acabados………………………………………………………………………………..55
3.8 Defectos en el proceso de fundición…………………………………………………....61
3.9 Seguridades y recomendaciones………………………………………………………..65
CAPÍTULO IV. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
4.1 Evaluación del proceso de fundición artística en aluminio…………………………….67
4.2 Recomendaciones……………………………………………………………………….68
MATERIALES DE REFERENCIA
Glosario………………………………………………………………………………………….69
Bibliografía……………………………………………………………………………………...74
Anexos…………………………………………………………………………………………..76
viii
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura Pág.
1. Fundición de cobre en murales funerarios egipcios…………..…………………..........10
2. Perseo, fundición en bronce, Benvenutto Cellini……………………………….….......11
3. Procedimiento básico de fundición a la cera perdida………………………................13
4. Proceso de fundición en arena…………………………………………………………..14
5. La Piedad, Jorge Oteiza…………….……………………………………….................18
6. (a) Rafaela, fundición en aluminio, Hylda Lucena……………………………………..19
(b) Pareja, fundición en aluminio, Hylda Lucena…………………………..................19
(c) Embarazo, fundición en aluminio, Hylda Lucena……………………….................19
7. Delirium Umil, Aitor Ruiz de Eguino…………………………………………………..19
8. Estaltza ,Aitor Ruiz de Eguino………………………………………………................20
9. Amor platónico, Aitor Ruiz de Eguino……………………………………………..…..20
10. SORTALDEAN, Aitor Ruiz de Eguino…………………………………….................20
11. S/T, fundición en aluminio, base de madera, Karla Novy………………….................21
12. S/T, fundición en aluminio, Karla Novy……………………………………................21
13. S/T, Fundición en aluminio, Karla Novy………………………………………………22
14. Esquema de un taller de fundición…………………………………………………….24
15. Partes de un horno de cubilote…………………………………………………………25
16. Diferentes tipos de hornos crisol……………………………………………………….26
17. Horno de arco eléctrico………………………………………………………………...27
18. Horno de inducción durante una fundición de acero. Taller EPN……………………..28
19. Horno de crisol a gas de 9 kg. Taller de fundición EPN……………………...............28
20. Herramientas para modelar arcilla………………………………………….................29
21. Herramientas para tallar madera…………………………………………………….....29
22. Mezcladora automática de arena……………………………………………................30
23. Carretillas y palas………………………………………………………………………30
24. Caja de moldeo de hierro……………………………………………………...............31
25. Tamizador para arena de moldeo……………………………………………...............31
26. Apisonador manual…………………………………………………………………….31
27. Cucharas y agujas para moldeo………………………………………………………...31
28. Trompo…………………………………………………………………………...........32
29. Tubos, reglas y espátula………………………………………………………………..32
30. Crisoles de grafito ……………………………………………………………………..32
ix
31. Tenaza de crisol……………………………………………………………………..….33
32. Abrazaderas de crisol ………………………………………………………………....33
33. Cazo…………………………………………………………………………………....33
34. Modelo modificado con un ángulo de salida…………………………………………..34
35. Modelo con un ángulo de salida errado que producirá contrasalida…………………..35
36. Pasos para la preparación de arcilla para el modelo……………………………………38
37. Realización del modelo en arcilla……………………………………………..............39
38. Detalle de los modelos………………………………………………………………....39
39. Arena de moldeo……………………………………………………………………….41
40. Bentonita……………………………………………………………………………….42
41. Moldeo a mano y moldeo mecánico…………………………………………………...43
42. Colada de metal en molde abierto………………………………………………….…..43
43. Elaboración del molde de arena. Paso 1………………………………….…………....44
44. Elaboración del molde de arena. Paso 2…………………………………..…………...44
45. Elaboración del molde de arena. Paso 3………………………………………............45
46. Elaboración del molde de arena. Paso 4……………………………………………….45
47. Elaboración del molde de arena. Paso 5……………………………………………….45
48. Elaboración del molde de arena. Paso 6……………………………………………….46
49. Elaboración del molde de arena. Paso 7…………………………………………….....46
50. Elaboración del molde de arena. Paso 8……………………………………………….46
51. Preparación de la caja para el molde de yeso……………………………………….....49
52. Preparación de la mezcla de yeso………………………………………………………49
53. Colocación del modelo dentro de la caja……………………………………………....49
54. Molde de yeso fraguado……………………………………………………….............50
55. Modelos de EPS………………………………………………………………………..50
56. Proceso de fundición con EPS………………………………………………………....51
57. Fusión del aluminio en horno de crisol a gas …………………………………….……52
58. Pasos de la colada de aluminio en molde de arena…………………………………….53
59. Preparación para la colada en molde de yeso y caja de arena………………………....53
60. Colada en molde de yeso y caja de arena………………………………………………54
61. Solidificación y enfriamiento de las piezas………………………………….…….......55
62. Desmolde de la pieza solidificada……………………………………………….…….55
63. Piezas después del desmolde de arena………………………………………………...56
64. Cizalla manual y sierra de metal para extraer los bebederos………………………….57
65. Eliminación de bebederos y mazarotas con sierra de metal…………………………..57
66. Cepillo para metal, cinceles y puntas para el desarenado manual…………………….57
67. Desbarbado manual de una pieza de aluminio………………………………………..58
x
68. Esmeril de banco, esmeril de mano, limas …………………………………………...58
69. Soldadura con proceso GTAW………………………………………..………………59
70. Escultura femenina, Hylda Lucena……………………………………………………59
71. Herramientas eléctricas para el pulido y acabado de piezas de aluminio…………....60
72 Acabado final de piezas de aluminio………….………………………………………61
73. Defecto de fundición por llenado incompleto o junta fría…………………..………..62
74. Rechupe exterior en una pieza de aluminio…………………………………..………63
75. Agrietamiento o desgarramiento caliente en pieza de aluminio………………..…….63
76. Defectos comunes de fundición en arena refractaria………………………………….64
77. Pieza terminada con un defecto de fundición en el pecho del torso masculino………65
78. Equipos de protección personal (PPE)……………………………………..………....67
xi
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla pág.
11.. PPoorrcceennttaajjee ddee ccoonnttrraacccciióónn lliinneeaall ddee ffuunnddiicciióónn ddee ddiiffeerreenntteess aalleeaacciioonneess…………………………....3355
22.. CCllaassiiffiiccaacciióónn ddee llaass mmeezzccllaass ddee mmoollddeeoo………………………………………………………………………………………………4422
33.. CCoommppoossiicciióónn ddeell yyeessoo ppaarraa eell mmoollddee……………………………………………………………………………………………………..4455
xii
ÍNDICE DE ANEXOS
Anexo Pág.
1. Escultura fundida en aluminio con poliestireno expandido …………………..………..…78
2. Pareja 1………………………………………………………………………………….79
3. Pareja 2………………………………………………………………………………….80
4. Pareja 3………………………………………………………………………………….81
xiii
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE ARTES
CARRERA DE ARTES PLÁSTICAS
PROCESO DE FUNDICIÓN EN ALUMINIO APLICADO A LA
ESCULTURA EN LA FACULTAD DE ARTES DE LA UNIVERSIDAD
CENTRAL DEL ECUADOR
Equipamiento, Materiales, Herramientas y Moldes de Arena Refractaria
Autor: Maritza de las Mercedes Rodríguez Rodríguez
Tutor: David Jaramillo López
Marzo 2015
RESUMEN
El presente trabajo de grado busca elaborar una investigación técnico-descriptiva del proceso de
fundición en aluminio basado en el método de moldes de arena refractaria para la producción de
piezas escultóricas. Se describirá detalladamente el equipamiento, materiales, herramientas y el
paso a paso para la fundición de una pieza artística en aluminio. Para lograr este objetivo se
realizarán pruebas que estarán dirigidas a encontrar el procedimiento más adecuado de moldes de
arena para piezas escultóricas. En este sentido, los resultados de la investigación permitirán la
formulación de una guía aplicable a la escultura y que puede favorecer al conocimiento de una
técnica, si bien, milenaria, pero que no se ha puesto en práctica en la Facultad de Artes de la
Universidad Central del Ecuador por falta de equipamiento y recursos.
PALABRAS CLAVES:
<FUNDICIÓN ARTÍSTICA> <TÉCNICAS DE FUNDICIÓN PARA ESCULTURA> <MOLDES
DE ARENA> <FUNDICIÓN EN ALUMINIO>
xiv
ABSTRACT
This graduation work seeks performing a technical and descriptive research on smelting aluminum,
using the refractory sand mold method, for the production of sculptures. It will describe, in detail,
the equipment, materials, tools and the step-by-step information for producing an aluminum work
of art. To this end, we will perform tests that will help us find the most adequate procedure using
sand molds for producing sculptures. In this sense, the research results will allow formulating a
guide applicable to sculpture, and that can favor learning a technique, that even though millenary,
has not been used in the School of Arts at Universidad Central del Ecuador due to lack of
equipment and resources.
KEYWORDS
<ARTISTIC SMELTING><SMELTING TECHNIQUES FOR SCULPTURING><SAND
MOLDS><ALUMINUM SMELTING>
I CERTIFY that the above and foregoing is a true and correct translation of the original document in Spanish. Silvia Donoso Acosta Certified Translator ID.: 0601890544
1
INTRODUCCIÓN
Este trabajo abarca aspectos históricos, técnicos y prácticos, pues la intención del estudio es
conocer detalladamente el procedimiento de fundición del aluminio y su aplicabilidad en la
creación de piezas escultóricas. La descripción del paso a paso de esta técnica servirá de guía para
posteriores trabajos de fundición de metales en la Facultad de Artes de la Universidad Central del
Ecuador, ya que se trata de un procedimiento muy poco explorado en las artes plásticas en nuestro
medio.
Se utilizarán dos métodos: la observación y la experimentación. Con el método de la observación
se replicará todo el procedimiento de fundición descrito tradicionalmente, para tener una
percepción directa del proceso, y de esta manera poder describir la técnica de fundición desde el
punto de vista de nuestra propia experiencia, adaptándola a la realidad del país en lo que se refiere
a herramientas y materiales. Por otro lado, se usará el método experimental, para la elaboración del
modelo escultórico y los moldes en yeso cerámico, para su fundición en aluminio con el proceso de
arena refractaria.
En los “Apuntes de Fundición”, del departamento de materiales de la Escuela Politécnica Nacional
de Quito, de Fausto Oviedo (2008), se puede evidenciar la experiencia en nuestro medio sobre la
tecnología de fundición puesto que se hace un estudio exhaustivo de las mezclas necesarias para el
moldeo, los modelos y sus propiedades, y el proceso de fundición en arena. De este documento se
utilizará tales experiencias.
En el trabajo de Miguel Ángel Aguirre (1981), se explora el proceso de fundición a la cera perdida,
ofreciendo todos los datos técnicos que están involucrados en este proceso desde una visión para la
producción de piezas de uso mecánico industrial. Carlos Pila (2010), en cambio, estudia algunas
modificaciones en el proceso de fundición de cera perdida y las aplica en la creación de una pieza
artística fundida en bronce. En este trabajo se rescata la interrelación entre los conocimientos de la
ingeniería mecánica y las artes plásticas.
Un acercamiento al aluminio, material usado para el presente trabajo, se lo puede encontrar en la
investigación de Heyerdal Galván Alatorre (2009), donde se especifica con gran detenimiento los
2
diferentes procesos de moldeo para fundir piezas de aluminio que serán utilizados en la industria.
Si bien nuestro objetivo es la fundición artística del aluminio, muchas de estas experiencias las
podemos aplicar en nuestra investigación.
Lozano Rodríguez (2012), amplía el campo del conocimiento en la fundición artística, que durante
años ha permanecido estancada en métodos tradicionales, utilizando nuevos materiales y
procedimientos actuales. El aporte de esta investigación nos hace incursionar detalladamente en el
uso de diferentes materiales para la creación de modelos gasificables, si bien la autora utiliza el
método de moldeo de la cascarilla cerámica, nuestro trabajo utilizará el moldeo con arena para la
creación de obras escultóricas.
Eulogio Conde Merlo y Máxima Morales Onofre (2005), realizan un estudio para la creación de un
taller de Fundición Artística en Bolivia, donde se describe las necesidades desde el punto de vista
de un profesional de las artes plásticas.
Este trabajo está estructurado en 4 capítulos:
En el capítulo I se realizará el planteamiento y la justificación del problema así como la definición
de los objetivos que se pretende alcanzar.
En el capítulo II se hará un breve recorrido por la historia de la fundición, describiendo de manera
general los procesos más conocidos: fundición a la cera perdida y fundición con arena refractaria,
para entrar dentro del contexto de nuestro trabajo. Así mismo conoceremos las características del
aluminio, sus principales usos, aplicaciones y su utilización dentro del ámbito artístico, destacando
como principal característica su poder de reciclaje y reutilización. Luego conoceremos el
equipamiento y herramientas necesarias para el proceso de fundición, así como también los
modelos utilizados.
En el capítulo III se describirá en detalle el proceso de fundición del aluminio con arena refractaria,
las características y preparación de las arenas de moldeo así como también el proceso de
elaboración de moldes de arena. En cada paso se mostrará las experiencias prácticas obtenidas. De
igual manera el proceso de fusión y colada, la solidificación y enfriamiento de la pieza fundida y
los posibles acabados que se puede dar a la pieza. Así mismo se describirán los defectos producidos
en la calidad de la fundición. Cerramos este capítulo con algunas recomendaciones sobre las
precauciones de seguridad que se deben tomar en cuenta en este proceso.
En el capítulo IV se hace una evaluación general del proceso de fundición artística en aluminio y se
sugiere posibles trabajos de investigación futuros.
Se invita al lector a emplear el glosario de términos, al final del escrito, que han sido utilizados a lo
largo del trabajo.
3
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
1.1 Planteamiento del problema.
En la actualidad, la industria metalúrgica está avanzando a pasos agigantados usando nuevos
métodos y técnicas de fundición para producir objetos elaborados en aluminio de uso cotidiano e
industrial. El quehacer artístico, siempre ha tratado de estar la par de los emprendimientos de la
industria, sin embargo tiende a refugiarse en los procesos técnicos que le son más comunes y
prefiere no ampliarse a los procesos industriales, muchas veces por desconocimiento. La fundición
en aluminio es una técnica que aparece industrializada a inicios del siglo XX y sin embargo, la
aplicación de la fundición en aluminio para la producción de piezas escultóricas aún resulta algo
novedoso en nuestro medio.
En lo que respecta a los procesos de fundición artística, no existe evidencia reciente en nuestra
facultad sobre esta técnica, relegada debido a la falta de equipamiento y recursos en el taller de
escultura en metales. Y es que el artista se adapta a los medios que encuentra a su disposición como
ya lo dijera Cellini, (1989) en su tratado de escultura: “…el maestro debe acomodarse a las cosas
que encuentre donde tenga que trabajar…” (p.172).
Por otro lado, el aluminio es uno de los metales más utilizados dentro de la fundición en general
dado sus características de ser: ligero, sólido, muy resistente a la corrosión y de fácil adquisición en
nuestro país. Sin embargo es muy poco utilizado en el campo de la escultura, puesto que
tradicionalmente la fundición artística se ha caracterizado por el uso del bronce.
El presente trabajo busca elaborar una investigación técnico-descriptiva del proceso de fundición
en aluminio basado en el método de moldes de arena refractaria para la producción de piezas
escultóricas. Se describirá detalladamente el equipamiento, materiales, herramientas y el paso a
paso de la fundición de una pieza artística en aluminio. Para lograr este objetivo se realizarán
pruebas que estarán dirigidas a encontrar el procedimiento más adecuado de moldes de arena para
la elaboración y fundición de piezas escultóricas.
4
Consideramos que este método es relevante debido a que el arte puede aprovechar nuevas técnicas
desde la producción industrial, el diseño y la ingeniería, para ser aplicadas a la fundición estética en
piezas escultóricas. De este modo estaremos aprovechando de los adelantos y de la velocidad de
cómo se producen los objetos y las cosas tecnológicamente a inicios del siglo XXI.
1.2 Formulación del problema
En escultura, la fundición es una técnica utilizada para crear piezas artísticas en bronce (aleación de
zinc, cobre y estaño). Empleada en general, para retratos oficiales, utilizando principalmente el
método de la cera perdida. Sin embargo, la industrialización de las técnicas de fundición nos lleva a
pensar en que el arte puede aprovechar diferentes técnicas y otros tipos de metales y aleaciones
producto de esta evolución tecnológica de la industria metalúrgica y metalmecánica.
A pesar de todas las ventajas que presenta el aluminio, pues se caracteriza por ser un metal ligero,
resistente a la corrosión en contacto con el aire o la humedad, muy dúctil, maleable y poco denso,
no se lo utiliza en extenso, como material para la creación y fundición de piezas escultóricas. En
nuestro país, la industria del aluminio emplea el método de fundición principalmente en la
elaboración de artículos de uso doméstico y alimenticio (exprimidores, mazos, pinzas, adornos,
cacerolas), así como también para piezas de uso industrial y arquitectónico. A pesar de esta
disponibilidad, el uso de aluminio fundido para la producción artística escultórica es un campo
inexplorado en nuestro medio.
Por otro lado, los métodos de moldes de arena refractaria para la fundición de metales han sido
utilizados desde inicios del siglo XX para producir piezas en aluminio puesto que se trata de uno de
los métodos más rentables dentro de la industria metalmecánica. Este trabajo presenta la
posibilidad de que el arte se expanda hacia explorar esas nuevas técnicas de producción de obras
artísticas. Es decir, emplear el aluminio como material novedoso utilizando la técnica de fundición
con moldes de arena, aplicada a la escultura.
1.3 Preguntas directrices
¿Cuáles son los procesos técnicos utilizados en la fundición artística contemporánea?
¿Por qué utilizar el aluminio para el desarrollo de piezas escultóricas en la Facultad de Artes de la
Universidad Central del Ecuador?
¿Por qué usar el método de moldeo de arena refractaria para la producción de una obra escultórica
en la Facultad de Artes de la Universidad Central del Ecuador?
5
1.4 Objetivos
1.4.1 Objetivo General
Conocer detalladamente el proceso de fundición del aluminio, aplicado a la producción de obras
escultóricas en la Facultad de Artes de la Universidad Central del Ecuador, utilizando el método de
moldes de arena refractaria.
1.4.2 Objetivos específicos
IInnvveessttiiggaarr llooss ddiiffeerreenntteess mmééttooddooss ddee ffuunnddiicciióónn aarrttííssttiiccaa qquuee hhaann ssiiddoo uuttiilliizzaaddooss aa ttrraavvééss ddee llaa
hhiissttoorriiaa ffooccaalliizzáánnddoossee pprriinncciippaallmmeennttee eenn eell mmééttooddoo ddee mmoollddeeoo eenn aarreennaa rreeffrraaccttaarriiaa..
EEssttuuddiiaarr llaass pprriinncciippaalleess pprrooppiieeddaaddeess ddeell aalluummiinniioo yy ssuu uuttiilliizzaacciióónn eenn llaa eessccuullttuurraa..
CCoonnoocceerr eell eeqquuiippaammiieennttoo yy hheerrrraammiieennttaass nneecceessaarriiaass ppaarraa llaa ffuunnddiicciióónn ddee mmeettaalleess eenn eessppeecciiaall ddeell
aalluummiinniioo..
RReeaalliizzaarr pprruueebbaass ddee mmoollddeeoo eenn aarreennaa uussaannddoo ddiiffeerreenntteess ttiippooss ddee mmooddeellooss..
EEllaabboorraarr uunnaa ppiieezzaa aarrttííssttiiccaa ffuunnddiiddaa eenn aalluummiinniioo eemmpplleeaannddoo llaa ttééccnniiccaa ddee mmoollddeess ddee aarreennaa
rreeffrraaccttaarriiaa..
1.5 Justificación
El arte contemporáneo ha roto con todos los paradigmas en cuanto a la utilización de técnicas
tradicionales y de materiales para elaborar obras de arte. Actualmente fusiona técnicas nuevas y
tradicionales indistintamente, dada la gran apertura que existe para la combinación de medios y
recursos en la creación de obras. Involucra incluso medios virtuales y tecnología digital de punta.
La dinámica del mundo actual, junto con la tecnología, es tan cambiante que se puede hacer arte
con prácticamente cualquier tipo de material y es por esta apertura que hoy en día existe la
combinación de medios, géneros y materiales en el mundo del arte de la actualidad. El proceso de
fundición aplicado a la escultura, va desde métodos industrializados como el moldeo en arena
refractaria, hasta técnicas milenarias como la fundición a la cera perdida, e incluso la utilización de
metales diversos como el aluminio, que normalmente no ha sido utilizado extensivamente en este
campo estético.
La relevancia y la pertinencia de este trabajo es que pretende emplear el aluminio como material
para fundición y el método del moldeo en arena para la producción de obras artísticas. De este
estudio podemos rescatar tres aspectos importantes: consideramos el aluminio, como el material
novedoso aplicado a la escultura; el proceso de fundición de metales, lo tradicional en el ámbito
6
artístico, y el moldeo en arena, el método tomado de la industria para su aplicación en escultura.
Esta inquietud nos ha llevado a plantear como parte del trabajo de fin de carrera, la investigación
del proceso de fundición en aluminio, aplicada a la escultura y el conocimiento del equipamiento,
materiales, herramientas y los moldes de arena refractaria.
En este sentido, esta investigación permitirá la formulación de una guía aplicable a la escultura y
que puede favorecer al conocimiento de una técnica, que no se ha puesto en práctica en la Facultad
de Artes de la Universidad Central del Ecuador.
Además, a nivel mundial, la presencia de la fundición artística es relativamente reciente en las
facultades de artes, como lo explica José Antonio Aguilar Galea (2002), en su investigación sobre
fundición artística en las Facultades de Bellas Artes Españolas puesto que este tema ha sido tratado
tradicionalmente fuera del ámbito académico en artes. Sin embargo, dado el nuevo empuje que se
está dando a la educación superior en lo que respecta a la investigación artística, incluido en
nuestro país, el tema de exploración de nuevas técnicas constituye una de las líneas de
investigación de la carrera de artes plásticas.
7
CAPÍTULO II
LA FUNDICIÓN
2.1 Breve historia de la Fundición
La fundición es el proceso que permite la fabricación de piezas a partir de fundir a altas
temperaturas un material metálico e introducirlo en estado líquido en un molde. Allí, el metal
derretido, en este caso el aluminio, se enfría, se solidifica y adquiere la forma del molde.
La fundición es una técnica utilizada desde hace más de 4000 años. Sus fundamentos aparecen con
el uso del fuego, a finales del Neolítico. Si bien los objetos metálicos de aquella época no fueron
elaborados por fusión, dieron paso al conocimiento de la manipulación de los metales en estado
puro (oro, plata, cobre y hierro), los mismos que al principio fueron trabajados de manera directa,
con técnicas al frío, como por ejemplo, el golpe de martillo (Oviedo, 2008).
El uso de los metales en la historia de la humanidad ha sido un factor relevante en el desarrollo de
la sociedad moderna. De hecho, los historiadores han definido las fronteras de la época antigua por
los materiales que más se empleaban para fabricar objetos y herramientas en: “Edad de Piedra”,
“Edad de Cobre”, “Edad de Bronce” y “Edad de Hierro”, clasificación propuesta por el historiador
danés Thomsen a principios del siglo XIX (Lozano Rodríguez, 2012).
El desarrollo de la sociedad primitiva fue creando diferentes necesidades para el uso de mejores
materiales en la elaboración de herramientas y armas que al hombre de entonces le permitiera
sobrevivir en un medio donde la competencia con los animales, mejor adaptados, lo ubicaban en
clara desventaja. Dentro de este contexto, los seres humanos incursionaron en nuevos procesos y
materiales, y dieron paso al nacimiento de la metalurgia.
A la par del perfeccionamiento de las técnicas cerámicas, se aprendió a fundir los metales en
hornos y a vaciarlos en moldes, logrando también realizar aleaciones que mejoraban la calidad del
metal y la obtención de mejores herramientas (Oviedo, 2008). Una de estas aleaciones descubiertas
8
fue el bronce, compuesta principalmente por 84% de cobre, 10 % de zinc y 6% de estaño
(composición descrita por Duponchelle, (1932)) que influyó favorablemente en el desarrollo de la
sociedad antigua en materia estética. El método más utilizado para la fundición de bronce es el
vaciado a la cera perdida que desde la antigüedad1, fue utilizado para la fundición artística.
Dos métodos básicos fueron desarrollados para el vaciado en bronce: el método directo y el método
indirecto. En el método directo, la pieza escultórica se modela con cera en forma sólida, y se la
recubre con materiales refractarios. Luego la pieza se lleva al horno para que la cera se derrita
lentamente dejándola salir. El bronce fundido se vierte en el espacio vacío resultante, para obtener
un vaciado sólido. Este método se emplea para piezas sólidas de mediano y pequeño formato. El
método indirecto, en cambio, exige la producción de un molde de dos o más piezas del modelo
original para dar lugar al vaciado en cera, que puede estar o no provisto de un macho2, siguiendo
luego el mismo proceso del método directo. Estos métodos son utilizados hasta la actualidad, pues
se considera que el método de fundición a la cera perdida es el que da mejores resultados para la
fabricación de esculturas en bronce (Conde Merlo y Morales Onofre, 2005).
El verdadero auge de la fundición con bronce ocurrió en el Renacimiento, cuando las obras de los
grandes maestros como Donatello, Benvenuto Cellini, Bologna, etc. desarrollan esta técnica
utilizando la cera para modelar sus obras que posteriormente terminarán en bronce fundido. Así
mismo, se escriben numerosos documentos que describen detalladamente el arte de fundir, como es
el caso del primer volumen impreso sobre metalurgia escrito por Vanoccio Biringuccio y publicado
en 1540: Pirotecnia (Lozano Rodríguez, 2012).
En el siglo XVIII, se industrializa el método de fundición por moldes de arena, que consiste en el
uso de una arena refractaria de grano muy fino, ligeramente humedecida y mezclada con un
aglutinante graso, para la elaboración de piezas en serie. Este método es considerado como una
alternativa de menor costo a los procesos anteriores. En el siglo XIX se crea la Galvanoplastia que
usa una corriente eléctrica para transferir partículas de metal, los vaciados son muy delgados y
precisos sin ser considerado un auténtico vaciado en metal (Conde Merlo y Morales Onofre, 2005).
En el Ecuador, según las investigaciones de Oviedo (2008), objetos metálicos obtenidos con
procesos especializados como: fundición, soldadura, forja, o la combinación de ellos, se remonta a
los tiempos preincaicos (período comprendido entre 500 a.C y 500 d.C). La cultura Tolita, que
habitó al norte de la provincia de Esmeraldas fue la más destacada de esta época, encontrándose
1 Los Sumerios utilizaban este método por el año 2000 a.C y el pueblo chino hacia el año 1500 a.C. (Conde
Merlo y Morales Onofre, 2005).
2 Macho: conocido también como molde macho, es una estructura sólida que se introduce dentro del molde
original de la pieza (o molde hembra), para obtener una pieza hueca.
9
evidencias de piezas elaboradas con aleaciones de oro, plata y platino. Posteriormente, en el
período del 500 al 1500 d.C. se destacan las culturas Milagro-Quevedo como iniciadores de la
fabricación de monedas metálicas y la cultura Puruhá, en la fabricación de armas y el uso de la
aleación oro-cobre conocida como “Tumbaga”3. El período incaico (1480-1553) se caracterizó por
un avanzado desarrollo de la metalurgia pues se utilizó una gran variedad de aleaciones y
combinación de procesos para la obtención de piezas metálicas; sin embargo, la mayoría de las
piezas fueron destruidas por los conquistadores y los conocimientos de fundición se vieron
estancados debido al desinterés de los españoles por esta producción metalúrgica amerindia.
Debemos considerar que en nuestro país la extracción, explotación y purificación de metales es
limitada, debido a esto, la industria de la fundición tiene un bajo desarrollo tecnológico en esta
rama. Si esto ocurre en la industria; en el campo de la fundición artística también el desarrollo es
limitado con respecto a otros países. Un claro ejemplo de esta situación es la ausencia de la
fundición artística en las facultades de artes de las universidades ecuatorianas por falta de
equipamiento, presupuestos y talleres adecuados.
2.2 Técnicas de fundición aplicada a la escultura
Desde el inicio de la metalurgia, el ser humano ha buscado materiales que sean más resistentes, que
perduren por más tiempo y que tengan mejores acabados, permitiéndole expresarse con mayor
eficiencia a través del arte y, adaptarlos conjuntamente con los procedimientos, al desarrollo de su
tiempo. De esta manera, tanto los modelos como los moldes utilizados en el proceso de fundición,
han ido de manera paralela, evolucionando los métodos de fundición para crear esculturas en metal.
En esta constante búsqueda de optimización de procesos y materiales, se empezó a partir de un
material antiguo como la cera y se evolucionó a otros materiales que ofrecen los nuevos procesos
industriales y que se presentan como alternativas diferentes a las tradicionales para obtener piezas
artísticas de metal fundido. No obstante, en la evolución de los procesos de fundición, es necesario
tomar en cuenta sus primeros pasos para poder entender el desarrollo y la transformación que la
fundición contemporánea ha realizado de los procesos de la cera perdida y la aparición de una
metalurgia más activa como la fundición con moldes de arena refractaria.
Los avances técnicos en la fundición no quieren decir que prescindamos de los métodos
tradicionales, sino que, junto con los nuevos materiales utilizados en la actualidad, son el punto de
partida de la mejora y readaptación técnica de nuestro tiempo (Lozano Rodríguez, 2012).
3 Tumbaga: Nombre dado por los españoles a la aleación de oro y cobre que es de uso generalizado en
Mesoamérica precolombina y América del Sur.
10
El conocimiento histórico del proceso de fundición necesita de un manejo técnico de medios y
recursos, siendo importante el conocimiento del procedimiento a utilizar por parte del escultor.
Para el caso de este trabajo, vamos a conocer dos procesos que son los más utilizados en la
fundición artística:
llaa ffuunnddiicciióónn aa llaa cceerraa ppeerrddiiddaa yy
llaa ffuunnddiicciióónn ccoonn mmoollddeess ddee aarreennaa..
A pesar de que se probará, en la parte práctica, solamente el proceso de fundición con arena
refractaria, consideramos importante tratar el tradicional procedimiento a la cera perdida. La
selección del proceso técnico dependerá de las características de la pieza escultórica que se
pretenda elaborar.
2.2.1 Fundición a la cera perdida
El proceso de fundición a la cera perdida es una de las técnicas más antiguas de la humanidad para
trabajar metales. Esta técnica es conocida en el ámbito del arte desde la época egipcia, puesto que
podemos encontrar su descripción en los murales de sus monumentos funerarios (Lozano
Rodríguez, 2012). Los griegos aplicaron esta técnica con mucha habilidad desde el siglo VI a.C, y
es hasta hoy la técnica tradicional con mayor evolución desde que surgiera la fundición de metales.
FIG. 1. Fundición de cobre en murales funerarios egipcios.
Fuente: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Egyptian_metal_workers.png
Más tarde se escribieron los primeros tratados que narran con detalle el método. Es el caso del
“Tratado de Orfebrería, escultura, dibujo y arquitectura” escrito por Benvenuto Cellini en el siglo
XVI (1989, p.134) en donde se refiere a la receta de cera para modelar de la siguiente manera:
… esta cera se hace tomando cera blanda pura y mezclándola con una mitad de albayalde
bien molido con un poco de trementina clarísima, más o menos cantidad según la estación
del año, porque si es invierno puedes incluir una mitad más de trementina que en verano….
11
El método fue poco a poco perfeccionándose hasta llegar al Renacimiento, período en el cual el
dominio de la técnica permitió obtener obras de gran escala como por ejemplo el Perseo de Cellini
(2), que representa un instante de triunfo en el que Perseo; un héroe de la mitología griega (hijo de
Zeus y la princesa Dánae); exhibe la cabeza de la monstruosa Medusa; como si fuera una pieza de
cacería; después de haberla decapitado. Está situada en el Pórtico de la Señoría en Florencia, Italia
(Manca, Bade & Costello, 2007).
A grandes rasgos el procedimiento consiste en la fabricación del modelo en cera alrededor del cual
se construye un molde. Cuando el molde es metido al horno, la cera se fundirá en su interior y
liberará el espacio que, posteriormente será ocupado por el metal fundido.
FIG. 2. Perseo, fundición en bronce realizada por Benvenutto Cellini (1545-1554), altura 548,6
cm. Plaza de lla Signora, Florencia – Italia
Fuente: fotografía recuperada de: https://arteparati.files.wordpress.com
El proceso de fundición a la cera perdida, en comparación con otros métodos de fundición
posibilita la creación de formas muy complejas. Se caracteriza por tener gran exactitud en la
creación de piezas y además es posible producir un gran número de copias así como fundir piezas
enteras que pueden estar conformadas de varias partes.
De acuerdo a la complejidad de la pieza se crearon dos métodos básicos:
aa)) MMééttooddoo ddiirreeccttoo:: eell mmooddeelloo ccrreeaaddoo eenn cceerraa eess rreeccuubbiieerrttoo ccoonn llooss mmaatteerriiaalleess rreeffrraaccttaarriiooss qquuee ssee
eenndduurreecceenn ffoorrmmaannddoo eell mmoollddee.. SSee iinnttrroodduuccee eenn uunn hhoorrnnoo yy llaa cceerraa ddeerrrreettiiddaa ddeejjaarráá eell eessppaacciioo
qquuee ooccuuppaarráá eell mmeettaall ffuunnddiiddoo.. LLaa ppiieezzaa rreessuullttaannttee eess ssóólliiddaa..
bb)) MMééttooddoo iinnddiirreeccttoo:: eell mmooddeelloo ssee lloo rreeaalliizzaa eenn oottrroo mmaatteerriiaall,, ggeenneerraallmmeennttee llaa ppiieezzaa eess mmooddeellaaddaa
eenn aarrcciillllaa.. SSee oobbttiieennee uunn mmoollddee eenn ppiieezzaass.. UUnnaa vveezz qquuee ssee hhaa eexxttrraaííddoo eell mmooddeelloo ddeell iinntteerriioorr ddeell
12
mmoollddee,, ssee vvuueellvvee aa uunniirr yy ssee rreeaalliizzaa uunnaa ccoollaaddaa ddee cceerraa.. LLuueeggoo ssee eelliimmiinnaa llaa cceerraa ppaarraa qquuee eell
mmeettaall ffuunnddiiddoo ooccuuppee ssuu lluuggaarr.. LLaa ppiieezzaa rreessuullttaannttee ppoorr lloo ggeenneerraall eess hhuueeccaa..
Para el procedimiento de vaciado de la cera existen varios métodos:
aa)) TTiirraaddaa ppoorr vvoolltteeoo:: EEnn ddoonnddee llaa cceerraa eenn eessttaaddoo llííqquuiiddoo ssee vviieerrttee eenn eell iinntteerriioorr ddee uunn mmoollddee,,
lluueeggoo ssee lloo vvoolltteeaa ddeessppaacciioo eenn ttooddaass ddiirreecccciioonneess hhaassttaa ffoorrmmaarr uunnaa ccaappaa qquuee vvaa eennggrroossáánnddoossee aall
mmoommeennttoo ddee eennffrriiaarrssee llaa cceerraa ppaauullaattiinnaammeennttee..
bb)) VVaacciiaaddoo ddee eessttrraattiiffiiccaaddoo ddee cceerraa ppoorr iimmpprreessiióónn:: SSee aapplliiccaa llaa cceerraa eenn eell mmoollddee ccoonn uunn ppiinncceell
ssuuaavvee hhaassttaa aallccaannzzaarr eell ggrroossoorr ddeesseeaaddoo..
cc)) CCoollaaddaa ddiirreeccttaa:: SSee lllleennaa ccoommpplleettaammeennttee eell mmoollddee ppaarraa oobbtteenneerr ppiieezzaass ddee cceerraa mmaacciizzaass..
((LLoozzaannoo RRooddrríígguueezz,, 22001122))..
Si bien el proceso a la cera perdida es muy antiguo, con el tiempo, ha evolucionado en técnica y
materiales buscando siempre su optimización. En la fundición actual, los procedimientos más
usados son:
FFuunnddiicciióónn aa llaa cceerraa ppeerrddiiddaa ccoonn mmoollddee ddee cchhaammoottaa..
FFuunnddiicciióónn aa llaa cceerraa ppeerrddiiddaa ccoonn mmoollddee ddee ccaassccaarriillllaa cceerráámmiiccaa..
FFuunnddiicciióónn aa llaa cceerraa ppeerrddiiddaa ccoonn mmoollddee ddee yyeessoo oo eessccaayyoollaa..
Si bien todos esos procedimientos son muy parecidos, lo que cambian son los tipos de moldes. Una
idea más detallada del procedimiento de fundición a la cera perdida se indica en el diagrama de la
figura 3.
13
2.2.2 Fundición con arena refractaria
El procedimiento de fundición con moldes de arena refractaria, así como el de la cera perdida, se
remontan a la primera metalurgia. Tomando en cuenta la manera en que se realizaba el molde
alrededor del modelo, los moldes de este método de fundición se obtienen compactando arena o
tierra natural. Debido al creciente desarrollo de la fundición industrial, se trata de uno de los
procesos más utilizados en la industria metalúrgica, ya que la arena es un material refractario muy
abundante en la naturaleza y su uso es económico. Es utilizado también en el ámbito del arte,
aunque con menos frecuencia que el procedimiento de fundición a la cera perdida.
La fundición en arena consiste en colar un metal fundido, como el aluminio, en un molde realizado
en arena. El proceso general de fundición con arena refractaria se esquematiza en la figura 4, el
mismo que será descrito detalladamente en el capítulo tres, adicionando las experiencias obtenidas
en la producción de una pieza escultórica fundida en aluminio.
PREPARACIÓN DE LA
MEZCLA DE CERA
COLADO EN LA MATRIZ
FLEXIBLE
PREPARACIÓN DE LOS
CANALES DE
ALIMENTACIÓN Y
SALIDA DE GASES
ARMADO DEL
SISTEMA DE
ALIMENTACIÓN
CONSTRUCCIÓN
DEL MOLDE
CERÁMICO
ELIMINACIÓN DE
LA CERA
PRECALENTADO
DEL MOLDE
ACABADO Y
PATINADO DE LA
PIEZA
COLADO DEL
METAL FUNDIDO
FIG. 3. Procedimiento básico de fundición a la cera perdida (Aguirre, 1981)
14
La fundición industrial utiliza este método para la fabricación de piezas de cierta complejidad
dimensional, con una reducción de costos, mejor calidad y mayor rentabilidad en el proceso de
trabajo. Este proceso también se ha incorporado a la escultura con métodos y materiales,
tradicionales y nuevos, no solo para la confección de los moldes, sino también para los modelos
que permiten colar en metal fundido sin la necesidad de extraer el modelo del interior del molde,
como es el caso de los modelos gasificables (Lozano Rodríguez, 2012).
FIG. 4. Proceso de fundición en arena (Conde Merlo y Morales Onofre, 2005)
ELABORACIÓN DEL
MODELO
PREPARACIÓN DE LA
ARENA
ELABORACIÓN DEL
MOLDE
PREPARACIÓN DEL
MOLDE PARA LA
COLADA
FUSION DEL
METAL
COLADO DEL METAL
FUNDIDO
SOLIDIFICACIÓN Y
ENFRIAMIENTO
DESMOLDE ACABADOS
15
2.3 Conociendo al aluminio
A comienzos del siglo XIX en Dinamarca, el químico Hans Oersted aisló por primera vez el
aluminio por medio de un proceso químico que utilizaba una amalgama de potasio y cloruro de
aluminio. En 1827 el químico alemán Friedrich Wöhler lo obtuvo en forma de polvo y
posteriormente en 1845 determinó por primera vez las propiedades del metal recién descubierto, su
densidad, ligereza y lo aisló en forma de pequeñas piedras (Duponchelle ,1932).
2.3.1 Características del aluminio
El aluminio es un metal no ferroso, muy abundante en la naturaleza. Los compuestos de aluminio
forman el ocho por ciento de la corteza terrestre y se encuentran presentes en la mayoría de las
rocas, de la vegetación y de los animales. Como metal se extrae del mineral conocido como
bauxita4 y por medio de un proceso de electrolisis sus propiedades han permitido que sea uno de
los metales más utilizados en la actualidad, después del acero, puesto que es el único metal que
proporciona dureza con bajo peso lo que lo hace muy fácil para trabajar en el ámbito industrial o
artístico. Su relación en cuanto al costo/beneficio es muy buena comparado con otros metales.
aa)) CCaarraacctteerrííssttiiccaass ffííssiiccaass:: EEll aalluummiinniioo eess uunn mmeettaall ddee ccoolloorr bbllaannccoo,, lliiggeerraammeennttee aazzuullaaddoo ccoonn uunnaa
aallttaa rreefflleeccttiivviiddaadd ddee llaa lluuzz yy ddeell ccaalloorr.. TTiieennee uunnaa aallttaa ccoonndduuccttiivviiddaadd ttéérrmmiiccaa.. SSuu ppuunnttoo ddee ffuussiióónn
eess 666600ooCC.. EEss mmuuyy lliiggeerroo,, yyaa qquuee ssuu ddeennssiiddaadd eess ddee 22..770000 kkiillooggrraammooss ppoorr mmeettrroo ccúúbbiiccoo,, ppoorr
ccoonnssiigguuiieennttee,, ppeessaa ccuuaattrroo vveecceess mmeennooss qquuee llaa ppllaattaa,, eell aacceerroo yy eell ccoobbrree.. EEss uunn bbuueenn ccoonndduuccttoorr
ddeell ccaalloorr yy llaa eelleeccttrriicciiddaadd.. EEss mmaalleeaabbllee yy ddúúccttiill,, pprrooppiieeddaadd qquuee ppeerrmmiittee qquuee eenn llaa iinndduussttrriiaa
ppuueeddaa sseerr ttrraannssffoorrmmaaddoo eenn hhiillooss ffiinnooss yy eenn hhoojjaass mmuuyy ddeellggaaddaass ccoommoo eell ppaappeell ddee aalluummiinniioo..
AAddeemmááss eess uunn mmeettaall mmuuyy ssoonnoorroo.. NNoo eess ttóóxxiiccoo,, ppoorr lloo qquuee ppuueeddee sseerr uuttiilliizzaaddoo eenn uutteennssiilliiooss ddee
ccoocciinnaa oo eennvvaasseess ddee aalliimmeennttooss.. EEss uunn mmeettaall qquuee ttiieennee uunnaa aappaarriieenncciiaa mmuuyy aattrraaccttiivvaa,, ppuueess ppoosseeee
bbrriilllloo nnaattuurraall yy ppuueeddee ddáárrsseellee vvaarriiooss ttiippooss ddee tteexxttuurraa yy ccoolloorr.. EEss ccoommpplleettaammeennttee rreecciiccllaabbllee ssiinn
ppeerrddeerr ssuuss ccaarraacctteerrííssttiiccaass oorriiggiinnaalleess..
bb)) CCaarraacctteerrííssttiiccaass qquuíímmiiccaass:: LLaa pprrooppiieeddaadd qquuíímmiiccaa mmááss ddeessttaaccaaddaa ddeell aalluummiinniioo eess llaa rreessiisstteenncciiaa
aa llaa ooxxiiddaacciióónn.. AAll ccoonnttaaccttoo ccoonn eell aaiirree ssee ccuubbrree iinnmmeeddiiaattaammeennttee ccoonn uunnaa ccaappaa ddee óóxxiiddoo ddee
aalluummiinniioo ((AAll22OO33)) qquuee lloo hhaaccee aallttaammeennttee rreessiisstteennttee aa llaa ccoorrrroossiióónn yy mmuuyy dduurraabbllee.. EEll áácciiddoo
ssuullffúúrriiccoo yy eell áácciiddoo nnííttrriiccoo nnoo lloo aattaaccaann aa tteemmppeerraattuurraa aammbbiieennttee,, ppeerroo ssíí ccuuaannddoo ssee eennccuueennttrraa aa
aallttaa tteemmppeerraattuurraa.. EEll áácciiddoo cclloorrhhííddrriiccoo yy llaass ssoolluucciioonneess aallccaalliinnaass lloo ddiissuueellvveenn eenn ffrrííoo..
4 La bauxita es una roca sedimentaria, que puede ser tanto blanda como dura, compuesta por óxidos de
aluminio hidratados. Se origina como residuo producido por la meteorización química de una amplia gama de
rocas. Se la encuentra principalmente en zonas tropicales. (Acebes C, 2002) p.18.
16
2.3.2 Usos y aplicaciones
Ya hemos visto que el aluminio es un material apreciado en la industria de utensilios, debido a sus
propiedades. Por esa razón las aplicaciones que se le da están directamente relacionados con sus
características y aumentan constantemente. Acebes (2002) clasifica los principales usos del
aluminio por sectores:
aa)) TTrraannssppoorrttee:: LLaa ccuuaarrttaa ppaarrttee ddeell aalluummiinniioo qquuee ssee pprroodduuccee lloo aabbssoorrbbee eell sseeccttoorr ddeell ttrraannssppoorrttee.. SSee
lloo uussaa eenn llaa pprroodduucccciióónn ddee aauuttoommóóvviilleess,, aauuttoobbuusseess,, ccaammiioonneess,, ttrreenneess,, aavviioonneess yy bbiicciicclleettaass
ddeebbiiddoo aa ssuu lliiggeerreezzaa.. LLaa lliiggeerreezzaa ddee llooss ccoommppoonneenntteess ddeell ttrraannssppoorrttee mmeejjoorraa ccuuaannddoo ssee llooss
ffaabbrriiccaa eenn aalluummiinniioo,, lloo qquuee ssee rreevviieerrttee eenn uunn aahhoorrrroo ddee ccoommbbuussttiibbllee aa ccoommppaarraacciióónn ddee
ccoommppoonneenntteess ffaabbrriiccaaddooss ccoonn mmaatteerriiaalleess ttrraaddiicciioonnaalleess..
bb)) EEnnvvaassee yy eemmbbaallaajjee:: EEll aalluummiinniioo eess uunn mmaatteerriiaall eexxcceelleennttee ppaarraa eell eennvvaassee yy eemmbbaallaajjee,, ddeebbiiddoo aa
ssuu eessttaabbiilliiddaadd mmeettaallúúrrggiiccaa.. PPoorr sseerr lliiggeerroo ee iimmppeerrmmeeaabbllee,, pprrootteeggee llooss pprroodduuccttooss ddee llaa lluuzz,, llaa
hhuummeeddaadd,, eell ooxxííggeennoo yy llooss mmiiccrroooorrggaanniissmmooss qquuee ppuueeddeenn aalltteerraarr llaa ccoonnsseerrvvaacciióónn.. AAddeemmááss nnoo eess
ttóóxxiiccoo ppoorr lloo qquuee eess mmuuyy uuttiilliizzaaddoo eenn eennvvaasseess ppaarraa aalliimmeennttooss yy bbeebbiiddaass ((eennllaattaaddooss ddee ccoommiiddaa,,
ggaasseeoossaass,, cceerrvveezzaa,, eettcc..)),, pprroodduuccttooss ffaarrmmaaccééuuttiiccooss ((ccááppssuullaass,, aammppoollllaass)),, ccááppssuullaass ddee cciieerrrree ppaarraa
bbootteellllaass,, ppaappeell ddee aalluummiinniioo,, rreevveessttiimmiieennttoo iinntteerriioorr ddee eennvvaasseess,, eettcc..
cc)) EEddiiffiiccaacciióónn yy ccoonnssttrruucccciióónn:: LLaa pprrooppiieeddaadd ddee rreessiisstteenncciiaa yy ppeessoo ddeell aalluummiinniioo,, jjuunnttoo ccoonn ssuu
dduurraabbiilliiddaadd,, rreessiisstteenncciiaa aa llaa ccoorrrroossiióónn,, dduuccttiilliiddaadd yy mmaalleeaabbiilliiddaadd,, hhaacceenn qquuee sseeaa uuttiilliizzaaddoo eenn eell
áárreeaa ddee llaa ccoonnssttrruucccciióónn,, pprriinncciippaallmmeennttee eenn lloo rreeffeerreennttee aa eessttrruuccttuurraass ddee vveennttaannaass yy ppuueerrttaass,, aassíí
ccoommoo ttaammbbiiéénn eenn ccuubbiieerrttaass.. EEll uussoo ddeell aalluummiinniioo hhaa iinnnnoovvaaddoo llaass ttééccnniiccaass ddee eeddiiffiiccaacciióónn ddee llooss
aarrqquuiitteeccttooss yy ddiisseeññaaddoorreess..
dd)) SSeeccttoorr eellééccttrriiccoo:: EEll bbaajjoo ppeessoo ddeell aalluummiinniioo yy ssuu ccoonndduuccttiibbiilliiddaadd hhaann hheecchhoo qquuee sseeaa ttaammbbiiéénn
uuttiilliizzaaddoo eenn eell sseeccttoorr eellééccttrriiccoo,, ppuueessttoo qquuee ccaabblleess aaéérreeooss ddee aalluummiinniioo ddee ttrraannssmmiissiióónn ssee uuttiilliizzaann
eenn llaa aaccttuuaalliiddaadd,, ooppttiimmiizzaannddoo eell uussoo ddee llooss ppoosstteess nneecceessaarriiooss ppaarraa ssoosstteenneerr llooss ccaabblleess.. AAssíí
ttaammbbiiéénn ssee uussaa eenn eell ccaabblleeaaddoo ssuubbtteerrrráánneeoo,, ttrraannssffoorrmmaaddoorreess,, ccaajjaass ddee ffuussiibblleess,, tteelleevviissiioonneess yy eenn
ggeenneerraall eenn aarrttííccuullooss eellééccttrriiccooss yy eelleeccttrróónniiccooss..
ee)) UUssoo ddoommééssttiiccoo yy oottrrooss uussooss:: LLaa eelleevvaaddaa ccoonndduuccttiivviiddaadd ccaallóórriiccaa ee iinnaalltteerraabbiilliiddaadd ddeell aalluummiinniioo
lloo hhaacceenn úúttiill ppaarraa llaa ffaabbrriiccaacciióónn ddee uutteennssiilliiooss ddee ccoocciinnaa,, eess eell ccaassoo ddee ccaacceerroollaass,, oollllaass ddee
pprreessiióónn,, ssaarrtteenneess,, eettcc.. EEll aalluummiinniioo ppuurroo ssee lloo eemmpplleeaa eenn llaa ffaabbrriiccaacciióónn ddee eessppeejjooss,, ttaannttoo ddee uussoo
ddoommééssttiiccoo ccoommoo ppaarraa tteelleessccooppiiooss rreefflleeccttoorreess.. EEnn eell ccaammppoo ddeell aarrttee ssee uussaa aalluummiinniioo ppaarraa llaa
17
eessccuullttuurraa eenn ffoorrmmaa ddee ffuunnddiicciióónn oo ttaammbbiiéénn ppaarraa eessccuullttuurraa ppoorr ccoonnssttrruucccciióónn oo eennssaammbbllee..
TTaammbbiiéénn ssee lloo uuttiilliizzaa eenn iinnssttaallaacciioonneess,, uussaannddoo ppeerrffiilleess ddiirreeccttaammeennttee ddee llaa iinndduussttrriiaa..
2.3.3 Procesos de fundición con aluminio a partir de material reciclado
Como se mencionó en el apartado anterior, el aluminio es un metal que tiene la cualidad de ser
reciclado al cien por ciento. Puede reciclarse indefinidamente sin perder sus propiedades, por lo
que un objeto escultórico de aluminio puede ser fabricado enteramente con material reciclado.
La fundición de aluminio implica la producción de objetos a partir de productos usados. Para
realizar el proceso de reciclaje del aluminio, se realiza una revisión y selección de la chatarra, la
misma que será compactada en las chatarreras o puestos de reciclaje. Cabe mencionar que para
nuestro caso de estudio, utilizaremos aluminio reciclado que consiste en desechos de perfiles de
ventanas, puertas, poleas y utensilios de aluminio.
Para tener un proceso correcto en la fundición del aluminio, es necesario regular la temperatura del
metal fundido, ya que una vez que la carga del horno se ha fundido, la temperatura comenzará a
elevarse rápidamente, y es necesario corregir el suministro calórico para evitar el recalentamiento
del metal y evitar el deterioro de la pieza al momento de la colada. El proceso de recalentamiento
forma en la superficie del metal líquido una capa más gruesa o nata que toma el nombre de escoria.
La escoria debe ser removida del metal líquido antes de la colada.
Para minimizar recursos y tiempo en la fundición del aluminio se requiere controlar la temperatura
de fusión y colado y, realizar la fusión del metal en el menor tiempo posible. Para cumplir con estas
condiciones, el horno debe precalentarse. Según la experiencia obtenida en el taller de fundición de
la Escuela Politécnica Nacional de Quito, para una carga de 9 kg de aluminio, en un horno de crisol
a gas, se requiere de un tiempo de fusión de aproximadamente 45 minutos, al finalizar este tiempo
se llegará al punto de fusión óptimo para colar el aluminio.
2.3.4 Artistas que han trabajado esculturas con aluminio fundido
A pesar de que no se considera el aluminio como un material habitual para la elaboración de obras
artísticas creadas con el método de fundición, muchos escultores han plasmado sus obras utilizando
este material. Como hemos dicho anteriormente, el bronce ha sido el material preferido para esta
técnica; sin embargo la gran apertura actual para la utilización de otros medios de expresión
artística facilita la experimentación con materiales diferentes. A continuación presentamos una
serie de obras de artistas contemporáneos que han usado el aluminio fundido para la creación de
sus obras escultóricas:
18
JORGE OTEIZA: Escultor español que nació en Orio en 1908 y murió en San Sebastián en 2003.
Es el primer escultor con rigurosa innovación vanguardista en la plástica vasca. Su trabajo práctico,
que se desarrolla entre 1931 y 1958, se caracterizó por la experimentación de materiales en la
creación de sus obras. “La Piedad”, es una de las obras destacadas del artista. Fue realizada en
aluminio fundido, hacia finales de la década de los noventa y se basó en uno de los veinte y siete
bocetos que Odeiza realizó para el friso del santuario de Arantzazu entre los años de 1953 y 1969.
Se encuentra situada en una de las paredes laterales de la iglesia de San Vicente, en San Sebastián;
uno de los edificios más antiguos y emblemáticos de la ciudad. El escultor José Ramón Anda,
amigo del propio Oteiza, "reinterpretó" la obra en aluminio haciéndola ligeramente más figurativa
y ampliando la misma hasta alcanzar unas dimensiones de 2x1.8m. La figura 5 muestra la obra.
FIG. 5. La Piedad, fundición en aluminio Jorge Oteiza. (1999), 2 x 1.8 m. Iglesia San Vicente, San
Sebastián, España
Fuente: fotografía recuperada de: http://www.trekearth.com/gallery
HYLDA LUCENA: artista contemporánea brasilera que ha incursionado en la creación de piezas
escultóricas fundidas en aluminio. Desde hace más de quince años trabaja en la creación de
esculturas esencialmente con formas orgánicas, lo que justifica el uso de la técnica de fundición
para lograr su cometido. Usa con frecuencia el aluminio, produciendo piezas de pequeño y mediano
formato, que las presenta pulidas como espejo. Las imágenes que se presentan a continuación
(figura 6), han sido tomadas de su página web Formas do Fogo y constituyen un ejemplo fiel de su
trabajo escultórico en aluminio:
19
(a) (b) (c)
FIG. 6. (a) Rafaela, fundición en aluminio, realizada por Hylda Lucena
(b) Pareja, fundición en aluminio, realizada por Hylda Lucena
(c) Embarazo, fundición en aluminio, realizada por Hylda Lucena
Fuente: fotografías recuperada de: http://www.formasdofogo.com.br
AITOR RUIZ DE EGUINO: Artista contemporáneo español nacido en Hermani en 1971, cerca
de los Pirineos, un pueblo muy identificado con la cultura del metal desde la época romana. Ruiz
de Eguino desarrolla su trabajo de escultura basado en el equilibrio del mundo natural y el entorno
industrial que rodea a este pueblo hoy en día. Su obra está basada en el aluminio. Edorta Kortadi,
escritor y crítico de Arte Vasco, dice:
...Donde su escultura cobra más densidad y calidad es en la obra resuelta en aluminio
fundido con texturas y en sus repertorios fito y zoomorfos, de sintaxis abstracta y
surrealista. Sus esculturas se desarrollan en torno a un vacío central al que rodean y atrapan
largas formas y brazos recto-curvos, acabados en finos garfios. Moore, Miró, Lam y los
escultores vascos abstractos pueden ser algunos referentes y paradigmas de su obra. Sus
esculturas poseen garra, equilibrio y atractivo. Obras, que ya pueden ser consideradas como
mayores, y que exigen su puesto en la escultura vasca de comienzos de siglo, de raíz
constructiva y surrealista…( http://www.aitor-ruiz-de-eguino.com).
El artista ha perfeccionado un procedimiento de producción de esculturas con aluminio fundido,
utilizando modelos gasificables de poliestireno expandido. Los bocetos los realiza en cerámica a
tamaño natural y luego los traspasa al poliestireno. Para la fundición utiliza la técnica de arena
refractaria. Las siguientes figuras muestran el trabajo del artista:
FIG. 7. Delirium Umil, fundición en
aluminio realizado por Aitor Ruiz de
Eguino (2011-2012)
63x37x40 cm, España
20
Fuente: fotografías recuperadas de la página web del artista http://www.aitor-ruiz-de-eguino.com
FIG. 8. Estaltza (Cubierta), fundición en
aluminio realizado por Aitor Ruiz de
Eguino (2011-2012)
50X40X40 cm , España
FIG. 9. Amor platónico, fundición en aluminio
realizado por Aitor Ruiz de Eguino (2005-
2006)
27x48x34 cm, España
FIG. 10. SORTALDEAN, fundición en
aluminio realizado por Aitor Ruiz de
Eguino (2013-2014)
38cm x 66 x 27, España
21
KARLA NOVY: Escultora y artista plástica peruana, nació en Lima en 1962 y estudió en la
Facultad de Artes de la Pontificia Universidad Católica de Lima. Incursiona en la fundición
artística luego de asistir al taller de fundición de metales en la Universidad de Chile, siendo
coautora del proyecto ganador para la creación del taller piloto de fundición con el sistema de
cerámica refractaria. Para sus obras utiliza aluminio y bronce fundido, materiales de posibilidades
estéticas enriquecedoras, con texturas y formas que permiten leer en ellas los sentimientos más
variados, desde la profundidad oculta del ser hasta la ternura y brillantez del amor, como lo expresa
Mariano Quero, crítico de arte.
FIG. 11. S/T, fundición en aluminio,
base de madera, realizado por Karla
Novy
30x45. Perú
FIG. 12. Fundición en aluminio realizado por Karla Novy
112cm x 28 x 50, Perú
22
FIG. 13. Fundición en aluminio, realizada por Karla Novy
55cm x 22cm x 16 cm, Perú
Fuente: fotografías recuperadas de la página web de la artista: www.karlanovyesculturas.com
2.4 Equipamiento y herramientas básicas para el proceso de fundición
2.4.1 Estructura del taller de Fundición
La conformación de un taller de fundición debe tener ambientes bien definidos y separados para
lograr buenos resultados en el proceso. Para este caso se han considerado los mínimos ambientes
necesarios para el trabajo de fundición en un taller de mediana escala para la realización de piezas
de pequeño y mediano formato:
aa)) AAmmbbiieennttee ppaarraa eell mmoollddeeaaddoo:: PPaarraa eell ccaassoo ddee uunn ttaalllleerr ddee ffuunnddiicciióónn aarrttííssttiiccaa,, eessttee eessppaacciioo eessttáá
ddeeddiiccaaddoo aa llaa pprrááccttiiccaa aarrttííssttiiccaa pprrooppiiaammeennttee ddiicchhaa,, ppuueessttoo qquuee eenn eessttee eessppaacciioo ssee eellaabboorraann llooss
mmoollddeess sseeaann eessttooss eellaabboorraaddooss eenn cceerraa,, ccaajjaass ddee aarreennaa,, yyeessoo,, eettcc.. DDeebbeerráá sseerr eell eessppaacciioo mmááss
ggrraannddee yy ssee ssuuggiieerree uunn ttaammaaññoo ddee 1111xx55mm..
bb)) AAmmbbiieennttee ppaarraa eell vvaacciiaaddoo ddeell mmeettaall:: EEll aammbbiieennttee ppaarraa eell vvaacciiaaddoo eess mmuuyy iimmppoorrttaannttee,, ppuueessttoo
qquuee eenn ééll ssee ccoollaarráánn llaass ppiieezzaass.. DDeebbeerráá eessttaarr ssiittuuaaddoo cceerrccaa ddee llaa ssaallaa ddee mmoollddeeaaddoo ppaarraa
ooppttiimmiizzaarr eell ttiieemmppoo ddee pprroodduucccciióónn ddee llaass ppiieezzaass.. SSee ssuuggiieerree qquuee tteennggaa uunnaa ddiimmeennssiióónn ddee 88xx44mm..
23
cc)) AAmmbbiieennttee ppaarraa llaa iinnssttaallaacciióónn ddee ggaass yy eell mmoottoorr ddee aaiirreeaacciióónn :: GGeenneerraallmmeennttee llooss hhoorrnnooss ssoonn
ooppeerraaddooss aa ggaass,, ppuueessttoo qquuee ssee ttrraattaa ddee uunn ccoommbbuussttiibbllee pprrááccttiiccoo qquuee ppeerrmmiittiirráá oobbtteenneerr aallttaass
tteemmppeerraattuurraass eenn ppooccoo ttiieemmppoo,, nnoo pprroodduuccee cceenniizzaass,, eess mmuuyy eeccoonnóómmiiccoo eenn nnuueessttrroo ppaaííss yy mmuucchhoo
mmeennooss ttóóxxiiccoo qquuee oottrrooss ccoommbbuussttiibblleess.. PPoorr ccoonncceeppttoo ddee sseegguurriiddaadd,, eess rreeccoommeennddaabbllee qquuee eell
ddeeppóóssiittoo ddee ggaass ssee eennccuueennttrree aaiissllaaddoo ddeell hhoorrnnoo ddee ffuunnddiicciióónn,, ddee pprreeffeerreenncciiaa ccoonn uunn mmuurroo ddee
cceemmeennttoo qquuee llee sseeppaarree ddee llooss hhoorrnnooss.. OOttrraa ppoossiibbiilliiddaadd eess uunnaa iinnssttaallaacciióónn ddee ggaass ppoorr ttuubbeerrííaa.. UUnn
ttaammaaññoo aaddeeccuuaaddoo ppaarraa eessttee aammbbiieennttee ppooddrrííaa sseerr ddee 22xx44 mmeettrrooss..
dd)) AAmmbbiieennttee ppaarraa llooss hhoorrnnooss ddee ffuunnddiicciióónn:: SSee ttrraattaa ddeell eessppaacciioo ddeell ttaalllleerr ddoonnddee ssee ccoollooccaarráá eell oo
llooss hhoorrnnooss ddee ffuunnddiicciióónn ddoonnddee ssee ffuunnddiirráá eell mmeettaall.. EEss nneecceessaarriioo qquuee eessttee aammbbiieennttee eessttéé uubbiiccaaddoo
eenn uunn lluuggaarr ddee ffáácciill aacccceessoo yy ttrráánnssiittoo,, aaddeemmááss ddee qquuee eess iinnddiissppeennssaabbllee uunnaa aaddeeccuuaaddaa
vveennttiillaacciióónn..
ee)) SSaallaa ddee ddeessbbaarrbbaaddoo,, ssoollddaadduurraa yy aaccaabbaaddooss:: EEss rreeccoommeennddaabbllee tteenneerr uunnaa ssaallaa sseeppaarraaddaa ppaarraa
rreeaalliizzaarr ooppeerraacciioonneess ddee aaccaabbaaddooss ddee llaass ppiieezzaass,, ppuueessttoo qquuee eelllloo aammeerriittaa eell uussoo ddee hheerrrraammiieennttaass
ddiiffeerreenntteess aa llaass uuttiilliizzaaddaass eenn llooss ppaassooss aanntteerriioorreess ddee ffuunnddiicciióónn..
ff)) SSaallaa ppaarraa eell ddeeppóóssiittoo ddee aarreennaass,, mmaatteerriiaall rreeffrraaccttaarriioo yy hheerrrraammiieennttaass:: EEnn eessttee aammbbiieennttee ssee
aallmmaacceennaarráá llaa mmaatteerriiaa pprriimmaa ddeell pprroocceessoo ddee mmoollddeeoo yy ffuunnddiicciióónn ccoommoo eess llaa aarreennaa,, bbeennttoonniittaa,,
yyeessoo,, mmaatteerriiaall rreeffrraaccttaarriioo,, cchhaammoottaa,, cchhaattaarrrraa ddee ddiiffeerreenntteess mmeettaalleess,, eettcc..
gg)) SSaallaa ddee mmááqquuiinnaass:: DDeennttrroo ddee llaass iinnssttaallaacciioonneess aauuxxiilliiaarreess ddeell ttaalllleerr,, ddeebbeemmooss ccoonnssiiddeerraarr uunn
eessppaacciioo ddoonnddee ssee ccoollooccaarráánn llooss ccoommpprreessoorreess qquuee ppuueeddeenn uuttiilliizzaarr llaass mmááqquuiinnaass ddee uunnaa ffuunnddiicciióónn
eenn eell ccaassoo ddee sseerr aacccciioonnaaddooss mmeeddiiaannttee aaiirree ccoommpprriimmiiddoo.. AAddiicciioonnaallmmeennttee,, eess iimmppoorrttaannttee
ccoonnssiiddeerraarr llaa eelliimmiinnaacciióónn ddee hhuummoo yy ppoollvvoo qquuee pprroodduucceenn llaass ddiiffeerreenntteess eettaappaass ddee llaa ffuunnddiicciióónn
ccoommoo eell mmoollddeeoo,, ddeessmmoollddee,, ffuussiióónn yy ccoollaaddaa,, ppoorr lloo qquuee eess iimmppoorrttaannttee ccoonnttaarr ccoonn uunn eessppaacciioo
ddoonnddee ssee iinnssttaallaarráánn ttooddooss llaass mmááqquuiinnaass nneecceessaarriiaass ppaarraa mmoonnttaarr eell ssiisstteemmaa ddee aaiirreeaacciióónn..
hh)) AAuullaa tteeóórriiccaa:: DDeennttrroo ddee uunn ttaalllleerr ddee ffuunnddiicciióónn aarrttííssttiiccaa ccoonnssiiddeerraammooss iimmppoorrttaannttee ccoonnttaarr ccoonn uunn
eessppaacciioo ppaarraa iimmppaarrttiirr llooss ccoonnoocciimmiieennttooss tteeóórriiccooss ddee ffuunnddiicciióónn yy eessccuullttuurraa..
LLaa ffiigguurraa 1144 pprrooppoonnee uunn ppllaannoo ggeenneerraall ssiimmpplliiffiiccaaddoo ddee llaa ddiissppoossiicciióónn ddee llooss aammbbiieenntteess qquuee ppooddrrííaann
sseerr uussaaddooss eenn uunn ttaalllleerr ddee ffuunnddiicciióónn..
24
FFIIGG.. 1144.. EEssqquueemmaa ssuuggeerriiddoo ddee uunn ttaalllleerr ddee ffuunnddiicciióónn
EEssqquueemmaa eellaabboorraaddoo ppoorr llaa aauuttoorraa
Hall
Ingreso
Oficina del técnico responsable
Aula
Teórica
Sala de
máquinas
casilleros
Hornos
Depósito de
arena,
materiales y
herramientas
Área de moldeado
Área de fundición ( vaciado del
metal) Sala de
desbarbado,
soldadura y
acabados
Baño
25
2.4.2 Hornos para fundición
Los hornos de fundición son los elementos más importantes dentro del equipamiento en un taller de
fundición. Como vimos en el apartado 2.2, en todos los procesos de fundición, el metal debe
calentarse hasta llegar a un estado líquido para poder ser vaciado en el molde. El calentamiento y la
fusión son realizados en hornos que alcancen las temperaturas requeridas. En esta sección se
describirán los hornos utilizados con más frecuencia en un taller de fundición: cubilotes, hornos
calentados a fuego directo, hornos de crisol, hornos de arco eléctrico y hornos de inducción. La
selección del tipo más apropiado de horno depende de la aleación metálica de fundición, su
temperatura de fusión, la capacidad del horno, los costos de inversión, operación y mantenimiento,
así como los aspectos relativos a la contaminación ambiental (Groover, 2010).
aa)) HHoorrnnooss ddee ccuubbiilloottee:: SSoonn hhoorrnnooss cciillíínnddrriiccooss vveerrttiiccaalleess,, eeqquuiippaaddooss ccoonn uunn bbeebbeeddeerroo ddee ssaannggrraaddoo
cceerrccaa ddee ssuu bbaassee.. LLaa ccoonnssttrruucccciióónn ggeenneerraall ddee uunn hhoorrnnoo ddee ccuubbiilloottee ssee iilluussttrraa eenn llaa ffiigguurraa 1155..
EEssttáá ccoommppuueessttooss ddee uunnaa eennvvoollttuurraa ddee cchhaappaa ddee aacceerroo,, ccoonn uunn rreevveessttiimmiieennttoo iinntteerriioorr ddee
mmaammppoosstteerrííaa rreeffrraaccttaarriiaa yy uunnaa ccaappaa aaiissllaannttee.. LLaa ccaarrggaa eessttáá ccoonnssttiittuuiiddaa ppoorr hhiieerrrroo,, ccooqquuee,,
ffuunnddeennttee yy oottrrooss eelleemmeennttooss ddee aalleeaacciióónn qquuee ssee ccaarrggaann aa ttrraavvééss ddee uunnaa ppuueerrttaa qquuee ssee eennccuueennttrraa aa
mmiittaadd ddee llaa aallttuurraa ((dd.. ddee llaa ffiigguurraa 1155)).. EEll hhoorrnnoo ddeessccaannssaa ssoobbrree ccuuaattrroo ccoolluummnnaass mmeettáálliiccaass
ddeennoommiinnaaddaass ccoolluummnnaass ddee aappooyyoo ((ll.. ddee llaa ffiigguurraa 1155)).. LLaa ccaappaacciiddaadd ddee pprroodduucccciióónn ddeell ccuubbiilloottee
eessttáá eenn ffuunncciióónn ddee ssuu ddiiáámmeettrroo iinntteerrnnoo.. EEss uuttiilliizzaaddoo ppaarraa ffuunnddiirr hhiieerrrroo ggrriiss..
FFuueennttee:: GGrroooovveerr ((22001100))..
FIG. 15. Partes de un horno de cubilote
aa.. EEnnvvoollttuurraa cciillíínnddrriiccaa
bb.. RReevveessttiimmiieennttoo iinntteerrnnoo
cc.. CChhiimmeenneeaa
dd.. BBooccaa ddee ccaarrggaa
ee.. CCáámmaarraa ddee aaiirree
ff.. TToobbeerraass
gg.. PPiiqquueerraa ddee eessccoorriiaa
hh.. PPuueerrttaa llaatteerraall ddee eenncceennddiiddoo
ii.. CCaannaall ddee ccoollaaddaa
jj.. SSoolleerraa
kk.. PPllaanncchhaa bbaassee
ll.. CCoolluummnnaa ddee aappooyyoo
mm.. ccrriissooll
a
b
d
c
e
f
m
e
j l
g
k h
26
bb)) HHoorrnnooss ccaalleennttaaddooss aa ffuueeggoo ddiirreeccttoo:: SSoonn hhoorrnnooss qquuee ccoonnttiieenneenn uunn ppeeqquueeññoo hhooggaarr55 aabbiieerrttoo
ddoonnddee ssee ccaalliieennttaa llaa ccaarrggaa ddee mmeettaall mmeeddiiaannttee uunn qquueemmaaddoorr qquuee ssee llooccaalliizzaa aa uunn llaaddoo ddeell hhoorrnnoo..
EEll tteecchhoo ddeell hhoorrnnoo ccoonnttrriibbuuyyee aa llaa aacccciióónn ddeell ccaalleennttaammiieennttoo,, rreefflleejjaannddoo llaa ffllaammaa hhaacciiaa aabbaajjoo
ccoonnttrraa eell mmeettaall qquuee ssee eessttáá ffuunnddiieennddoo.. EEll ccoommbbuussttiibbllee uussaaddoo ppaarraa eessttooss hhoorrnnooss eess eell ggaass;; llaa
ccoommbbuussttiióónn ssaallee ppoorr uunnaa cchhiimmeenneeaa.. EEnn eell ffoonnddoo ddeell hhooggaarr hhaayy uunn oorriiffiicciioo ddee ccoollaaddaa ppaarraa ddeejjaarr
ssaalliirr aall mmeettaall ffuunnddiiddoo.. EEssttee ttiippoo ddee hhoorrnnooss ssoonn ggeenneerraallmmeennttee uuttiilliizzaaddooss ppaarraa ffuunnddiirr mmeettaalleess nnoo
ffeerrrroossooss ccoommoo aalleeaacciioonneess ddee ccoobbrree yy aalluummiinniioo..
cc)) HHoorrnnooss ddee ccrriissooll:: PPaarraa ffuunnddiirr eell mmeettaall eenn eessttee ttiippoo ddee hhoorrnnooss,, nnoo hhaayy uunn ccoonnttaaccttoo ddiirreeccttoo ccoonn
llooss ggaasseess ddee ccoommbbuussttiióónn,, eess ppoorr eessoo qquuee ttaammbbiiéénn ssee llooss ccoonnooccee ccoommoo ““HHoorrnnooss ddee ccaalleennttaammiieennttoo
iinnddiirreeccttoo””.. EExxiisstteenn ttrreess ttiippooss ddee hhoorrnnooss ddee ccrriissooll qquuee ssee uussaann eenn llooss ttaalllleerreess ddee ffuunnddiicciióónn::
CCrriissooll mmóóvviill
CCrriissooll ffiijjoo oo eessttaacciioonnaarriioo
CCrriissooll bbaassccuullaannttee oo iinncclliinnaabbllee
Todos ellos, utilizan un recipiente (crisol) que está fabricado de un material refractario que
usualmente es una mezcla de arcilla y grafito. En el horno de crisol móvil, el crisol se coloca
en un horno que usa aceite, gas o carbón pulverizado para fundir la carga metálica. Cuando el
metal se funde, el crisol se levanta del horno y se usa como cuchara de colada. En el horno de
crisol estacionario, el crisol es fijo por lo que, para extraer el metal fundido, se requiere de
cazuelas o cucharas de colado, lo cual constituye una desventaja al momento del vaciado ya
que puede haber desperdicio de material. En el horno de crisol basculante, el dispositivo
entero se puede inclinar para vaciar la carga. En la figura 16 se observa los tres tipos de hornos
de crisol.
FIG. 16. Diferentes tipos de hornos crisol .a) Horno de crisol móvil. b) Horno de crisol fijo. c)
Horno de crisol basculante
Fuente: (Groover, 2010), términos no traducidos del inglés, porque se usa únicamente con fines
ilustrativos.
5 Hogar: la palabra hogar en este caso se refiere al sitio donde se enciende el fuego (generalmente con leña)
27
dd)) HHoorrnnoo ddee aarrccoo eellééccttrriiccoo:: EEll mmeettaall ssee ffuunnddee ppoorr eell ccaalloorr ggeenneerraaddoo eenn uunn aarrccoo eellééccttrriiccoo,, eell
ccoonnssuummoo ddee eenneerrggííaa eess aallttoo,, aauunnqquuee pprreesseennttaann llaa ffaacciilliiddaadd ddee qquuee ppuueeddeenn sseerr ddiisseeññaaddooss ppaarraa
aallttooss vvoollúúmmeenneess ddee ffuunnddiicciióónn ((2255 aa 3300 ttoonneellaaddaass ppoorr hhoorraa)).. EEssttee ttiippoo ddee hhoorrnnooss ssee llooss eennccuueennttrraa
iinnssttaallaaddooss eenn llaass ggrraannddeess ppllaannttaass ddee ffuunnddiicciióónn iinndduussttrriiaall.. EEss uuttiilliizzaaddoo ppaarraa ffuunnddiirr eell aacceerroo ppuurroo
oo ssuuss aalleeaacciioonneess ppuueessttoo qquuee llaa tteemmppeerraattuurraa ddeell hhoorrnnoo ppuueeddee lllleeggaarr hhaassttaa 33550000 ooCC.. EEnn llaa ffiigguurraa
1177.. ssee oobbsseerrvvaa eell eessqquueemmaa ggeenneerraall ddee uunn hhoorrnnoo ddee aarrccoo eellééccttrriiccoo ddoonnddee ssee ppuueeddee iiddeennttiiffiiccaarr llaass
ppaarrtteess qquuee lloo ccoommppoonneenn..
FFIIGG.. 1177.. DDiibbuujjoo ddee ccoorrttee ddee uunn hhoorrnnoo ddee aarrccoo eellééccttrriiccoo
FFuueennttee:: hhttttpp::////wwwwww..aapprreennddiizzaajjee..ccoomm..mmxx
ee)) HHoorrnnooss ddee iinndduucccciióónn:: SSee ccaarraacctteerriizzaann ppoorr uussaarr ccoorrrriieennttee aalltteerrnnaa aa ttrraavvééss ddee uunnaa bboovviinnaa qquuee
ggeenneerraa uunn ccaammppoo mmaaggnnééttiiccoo eenn eell mmeettaall,, oobbtteenniieennddoo ccoommoo rreessuullttaaddoo eell rrááppiiddoo ccaalleennttaammiieennttoo yy
ffuussiióónn ddeell mmeettaall.. LLaa ffuussiióónn ppoorr iinndduucccciióónn eess uunnaa tteeccnnoollooggííaa rrááppiiddaa,, lliimmppiiaa yy uunniiffoorrmmee ppuueessttoo
qquuee eell mmeettaall nnoo eessttáá eenn ccoonnttaaccttoo ccoonn nniinnggúúnn eelleemmeennttoo ddee ccaalleeffaacccciióónn.. SSiirrvveenn ppaarraa ffuunnddiirr
mmeettaalleess ccoommoo aacceerroo,, hhiieerrrroo yy aalluummiinniioo yy ssuu ttaammaaññoo ppuueeddee vvaarriiaarr ddeessddee 33 oozz ((ppaarraa ffuunnddiirr oorroo)),,
hhaassttaa 332200 ttoonneellaaddaass ppaarraa llaa ggaallvvaanniizzaacciióónn ddeell zziinncc,, ppoorr eejjeemmpplloo.. EEnn llaa ffiigguurraa 1188 ssee ppuueeddee
oobbsseerrvvaarr eell hhoorrnnoo ddee iinndduucccciióónn ddee llaa EEPPNN,, dduurraannttee uunnaa ffuunnddiicciióónn ddee aacceerroo.. EEnn eessttee ccaassoo,, ssee
ttrraattaa ddee uunn hhoorrnnoo ddee iinndduucccciióónn bbaassccuullaannttee ddee ccrriissooll ffiijjoo,, ccoonn ccaappaacciiddaadd ppaarraa ffuunnddiirr 110000 kkiillooss ddee
mmeettaall qquuee uuttiilliizzaa uunn ssiisstteemmaa ddee rreeffrriiggeerraacciióónn ppaarraa llaass bboobbiinnaass..
28
FFIIGG.. 1188.. HHoorrnnoo ddee iinndduucccciióónn dduurraannttee uunnaa ffuunnddiicciióónn ddee aacceerroo.. TTaalllleerr EEPPNN
FFuueennttee:: ffoottooggrraaffííaa MMaarriittzzaa RRooddrríígguueezz,, 22001155
TTooddooss llooss hhoorrnnooss mmeenncciioonnaaddooss aanntteerriioorrmmeennttee ssoonn ddee uussoo iinndduussttrriiaall,, eenn llooss ccuuaalleess ssee ffuunnddeenn ggrraannddeess
ccaannttiiddaaddeess ddee mmeettaall qquuee sseerráánn uuttiilliizzaaddaass ppaarraa llaa eellaabboorraacciióónn eenn sseerriiee ddee ppiieezzaass mmeettáálliiccaass.. HHaann ssiiddoo
mmeenncciioonnaaddooss ppaarraa oobbtteenneerr eell ccoonnoocciimmiieennttoo bbáássiiccoo ddeell ffuunncciioonnaammiieennttoo ddee llooss hhoorrnnooss ddee ffuunnddiicciióónn..
PPaarraa eell ccaassoo ddee llaa ffuunnddiicciióónn aarrttííssttiiccaa,, ccuuaallqquuiieerraa ddee eellllooss ppuueeddee sseerr uuttiilliizzaaddoo,, yy ddeeppeennddeerráá ddeell
ttaammaaññoo ddee llaa ppiieezzaa qquuee ssee rreeqquuiieerraa ccrreeaarr ccoonn eessttee pprroocceeddiimmiieennttoo.. EEnn nnuueessttrroo ccaassoo,, ppoorr ttrraattaarrssee ddee
ppiieezzaass ddee ppeeqquueeññoo ffoorrmmaattoo ((2255 xx 1122 xx 88ccmm)) ssee uuttiilliizzaarráá uunn hhoorrnnoo ddee ccrriissooll ffiijjoo oo eessttaacciioonnaarriioo
aacccciioonnaaddoo ppoorr ggaass,, ddee uunnaa ccaappaacciiddaadd ddee 99 kkgg ddee mmeettaall yy qquuee ffoorrmmaa ppaarrttee ddeell ttaalllleerr ddee ffuunnddiicciióónn ddee
llaa FFaaccuullttaadd ddee IInnggeenniieerrííaa MMeeccáánniiccaa ddee llaa EEssccuueellaa PPoolliittééccnniiccaa NNaacciioonnaall ddee QQuuiittoo.. FFiigguurraa 1199..
FFIIGG.. 1199.. HHoorrnnoo ddee ccrriissooll aa ggaass ddee 99kkgg,, TTaalllleerr ddee ffuunnddiicciióónn EEPPNN
FFuueennttee:: ffoottooggrraaffííaa MMaarriittzzaa RRooddrríígguueezz,, 22001144
29
2.4.3 Aparatos y herramientas para el taller de fundición
Para una correcta operación del proceso de fundición es necesario contar con aparatos y
herramientas adecuadas que garantizarán la calidad del resultado final del proceso. A continuación
nombraremos los más importantes, dependiendo de la etapa de fundición en la que son empleados.
PARA EL PROCESO DE MODELADO
Las herramientas de modelado dependen del material que se utilizará para realizar el modelo. Sin
ser éstas herramientas de exclusivo uso de un taller de fundición, cabe mencionarlas porque forman
parte de los procesos involucrados en el modelado de piezas escultóricas y también para fundición.
Estecas y vaciadores para modelar arcilla: Son herramientas que facilitan el proceso de
modelado, ahuecado y pulido de la pieza que será modelada en arcilla.
FIG. 20. Herramientas para modelar arcilla
Gubias para tallar madera: Los modelos pueden ser también de madera, por lo que todos los
implementos de un taller de carpintería sirven. Cabe nombrar a las gubias y los martillos o mazos
de madera que servirán para tallar modelos artísticos en madera. Pueden ser de varias formas y
tamaños, dependiendo de la obra: planas, curvas, en vértice, en forma de cuchara, etc.
FIGURA 21. Herramientas para tallar madera
Fuente : Fotografías recuperadas de http://www.formx.es/images/sculpting-tools.jpg
30
PARA EL PROCESO DE ELABORACIÓN DE MOLDES EN ARENA
Mezcladora de arena: Para la preparación de la mezcla de arena requerida para el moldeo, existen
en el mercado las mezcladoras automáticas de arena. Es un molino simple y fuerte, consta de un
tambor, que da vueltas sobre su eje, montado encima de dos ruedas, y, una tapa equipada con las
palas móviles y deflectores. Se baja la tapa e inmediatamente se pone en marcha la mezcladora y se
realiza la mezcla. Cuando se levanta, se para el motor y se traslada el tambor en el lugar de trabajo.
Es apropiado para arenas de moldeo, de silicato y de cualquier tipo de resina. Hay varias
capacidades que van desde 30 a 800 kilos.
FIG. 22. Mezcladora automática de arena
Carretillas y palas: Estos elementos se los utiliza para el movimiento de arena y de piezas. La pala
es una alternativa de bajo costo para la mezcla y preparación manual de la arena para el moldeo; sin
embargo en casos industriales se usa aparatos automáticos.
FIGURA 23. Carretillas y palas
Cajas de moldeo: Sirven para contener la arena del molde, son muy importantes en el proceso de
fundición. También se las conoce como bastidores, tienen diferentes dimensiones y formas,
dependiendo del tipo de pieza a fundir. Pueden ser fabricadas de madera, sin embargo en talleres de
fundición de cobre y bronce se emplean cajas de hierro. Están formadas por una parte superior y
otra inferior que tienen clavijas que ayudan a fijar su posición durante el moldeo (figura 24).
31
Tamizador o criba: Este utensilio sirve para tamizar la arena sobre los modelos y evitar que en la
caja de moldeo no se introduzcan impurezas o arena apelmazada. Están formados por una malla
metálica de diferentes dimensiones. Dependiendo del tipo del moldeo requerido, la malla del tamiz
será más fina o más gruesa. (figura 25).
Apisonador: Permitirá compactar la arena sobre el modelo y darle contextura a todo el molde en
general. Las formas diversas de sus extremos buscan adaptarse a las diferentes formas de los
modelos. Existen en el mercado apisonadores manuales y neumáticos hechos de metal o madera.
Fuente: fotografía Maritza Rodríguez, 2014
Cucharas y agujas de ventilar: Las cucharas se utilizan para arreglar las cavidades generada por
el modelo o los canales por los que fluirá el metal. Las agujas generan los respiraderos que sean
necesarios para permitir la salida de aire atrapado en la cavidad.
Fuente: fotografía Maritza Rodríguez, 2014
FIG. 25. Tamizador para arena de moldeo
FIG. 24. Caja de moldeo de hierro
FIGURA 26. Apisonador manual
FIG. 27. Cucharas y agujas para el moldeo
32
Trompo: Para facilitar el proceso de verter el metal fundido en la cavidad de arena, el extremo del
bebedero tiene forma cónica. Para lograr esta forma, el trompo se presiona en la boca de la cavidad
que deja el tubo al salir de la arena.
FIG. 28. Trompo
Fuente: fotografía Maritza Rodríguez
Otros utensilios para el moldeo de arena son la Espátula y regla: El exceso de arena en una caja de
moldeo se elimina con una regla de metal pero para garantizar un buen acople de las dos mitades
del molde en arena, la espátula se utiliza para aplanar la superficie de cada mitad del molde.
Además se utilizan Tubos, que permiten generar las cavidades en la arena y son los que se
convertirán en los bebederos del molde.
FIGURA 29. Tubos, reglas y espátula
En el proceso de elaboración de moldes también puede utilizarse un fuelle de mano o compresor
de aire eléctrico para limpiar los moldes de arena.
PARA EL PROCESO DE FUSIÓN Y COLADO:
Crisoles: Como se describió en el apartado anterior, hay hornos que utilizan crisoles fijos o
móviles. Son recipientes elaborados con materiales refractarios para soportar las altas temperaturas
de fundición donde el metal se deposita al momento de la fusión. Los más comunes están
fabricados con grafito y tienen una forma ovalada como se lo puede observar en la figura 30.
FIG. 30. Crisoles de grafito
33
Tenaza de crisol: Es una herramienta que sirve para sujetar el crisol y sacarlo del horno con el
metal fundido. Por estar expuesta a la alta temperatura del metal en estado líquido, es
recomendable que sea de acero. La forma de la tenaza de crisol se muestra en la figura 31.
FIG. 31. Tenaza de crisol (Duponchelle ,1932).
Abrazaderas para vertido: Sirven para sujetar el crisol para verter el metal en los moldes
directamente. La figura 32 (b) muestra como el crisol es colocado en la abrazadera.
(a) (b)
FIG. 32. Abrazaderas de crisol
Fuente: (Duponchelle ,1932)/ Maritza Rodríguez
Cazo: Es una herramienta utilizada para recoger el metal en su estado líquido y verter en el molde.
Está fabricado generalmente de acero y se encuentra en el mercado de diferentes capacidades que
van desde miligramos, para el caso de fundiciones pequeñas o joyería hasta 25 kg de metal líquido.
FIG. 33. Cazo (Duponchelle ,1932).
Además podemos mencionar otros utensilios para el proceso de colado como las espumaderas que
sirven para retirar la escoria de la superficie del metal fundido; barra metálica utilizada para
acomodar pedazos de metal dentro del crisol.
34
2.5 El modelo escultórico para la fundición en aluminio
2.5.1 Propiedades de los modelos
Una vez que el escultor tiene diseñado en papel un boceto de la pieza que precisa fundir, se
procederá a la fabricación del modelo. La definición exacta de modelo según Oviedo (2008) es: “El
modelo de una pieza es el objeto o conjunto de objetos que forman un dispositivo que permite
obtener en el molde una huella o reproducción en negativo de la pieza a fundir” (p.30).
El modelo es de mucha importancia en el proceso de fundición de la pieza escultórica y debe ser
una fiel reproducción del modelo original, tanto en medidas como en formas. Sin embargo, debe
cumplir con propiedades determinadas que garanticen un buen acabado. El modelo debe tener las
siguientes características:
aa)) FFaacciilliiddaadd ddee ddeessmmoollddeeoo..-- EEss iimmppoorrttaannttee qquuee eell mmooddeelloo ppuueeddaa sseerr sseeppaarraaddoo ddeell mmoollddee ddee
mmaanneerraa ffáácciill ssiinn ccaauussaarr ddeeffoorrmmaacciioonneess eenn llaa aarreennaa ddoonnddee qquueeddaarráá ccooppiiaaddoo eell oobbjjeettoo aa ffuunnddiirr..
PPaarraa ccuummpplliirr ccoonn eessttee oobbjjeettiivvoo eess nneecceessaarriioo eevviittaarr llaass ccoonnttrraassaalliiddaass66 yy ddaarr aall mmooddeelloo uunn áánngguulloo
ddee ssaalliiddaa.. EEssttaass ccaarraacctteerrííssttiiccaass hhaarráánn qquuee llaa eessttrruuccttuurraa ddee llaa ppiieezzaa ddeebbaa sseerr lleevveemmeennttee
mmooddiiffiiccaaddaa ddee llaa oorriiggiinnaall.. PPoorr eejjeemmpplloo,, ssii eell mmooddeelloo ttiieennee uunnaa ppaarrttee rreeccttaanngguullaarr,, ddeebbeerráá
rreeeemmppllaazzaarrssee ppoorr ttrraappeecciiaall;; uunnaa cciillíínnddrriiccaa,, rreessuullttaarráá uunn ccoonnoo ttrruunnccaaddoo;; uunn ccuubboo uunn ttrraappeezzooiiddee,,
eettcc..,, EEssttooss ppeeqquueeññooss áánngguullooss ddee mmooddiiffiiccaacciióónn ssoonn llooss qquuee ssee ccoonnoocceenn ccoommoo áánngguullooss ddee ssaalliiddaa yy
ddeebbeerráánn sseegguuiirr llaa ddiirreecccciióónn eenn llaa qquuee ssee eexxttrraaeerráá eell mmooddeelloo ccoonn eell oobbjjeettoo ddee nnoo ddaaññaarr eell mmoollddee
ddee aarreennaa.. LLaa ffiigguurraa 3344 mmuueessttrraa uunn eejjeemmpplloo ddee uunn mmooddeelloo ccoonn ffoorrmmaass rreeccttaanngguullaarreess yy ccóómmoo ddeebbee
sseerr mmooddiiffiiccaaddoo ppaarraa eevviittaarr ddaaññaarr eell mmoollddee aall mmoommeennttoo ddee llaa eexxttrraacccciióónn..
EEssqquueemmaa eellaabboorraaddoo ppoorr llaa aauuttoorraa
6 Contrasalidas: imposibilidad de extracción de una pieza. Para evitar las contrasalidas es necesario analizar
visualmente la pieza a obtener, para definir la posición en la que debe ser moldeada, evitando el daño al
espacio negativo de la impresión en arena. (Oviedo, 2008).
FIG. 34. Modelo modificado con ángulo de salida
Modelo original con
formas rectangulares
Modelo
modificado con
ángulo de
salida
35
EEnn llaa ffiigguurraa 3355 ssee oobbsseerrvvaa llaa mmooddiiffiiccaacciióónn ddee uunn mmooddeelloo ddee ffoorrmmaa rreeccttaanngguullaarr ccoonn uunn áánngguulloo
ddee ssaalliiddaa eerrrraaddoo,, qquuee pprroodduucciirráá uunnaa ccoonnttrraassaalliiddaa yy ppoorr ccoonnssiigguuiieennttee eell ddeessmmoorroonnaammiieennttoo ddee
ppaarrttee ddeell mmoollddee ddee aarreennaa..
FFIIGG.. 3355.. MMooddeelloo ccoonn uunn áánngguulloo ddee ssaalliiddaa eerrrraaddoo qquuee pprroodduucciirráá ccoonnttrraassaalliiddaa
EEssqquueemmaa eellaabboorraaddoo ppoorr llaa aauuttoorraa
bb)) CCoonnttrraacccciióónn..-- LLaa ffuunnddiicciióónn ssee llaa rreeaalliizzaa ccoonn eell mmeettaall eenn ssuu eessttaaddoo llííqquuiiddoo,, yy aall mmoommeennttoo ddee
iinnggrreessaarr aall mmoollddee ddee aarreennaa ccoommiieennzzaa aa eennffrriiaarrssee yy ssoolliiddiiffiiccaarrssee.. DDeebbiiddoo aa qquuee eell aauummeennttoo ddee
tteemmppeerraattuurraa ddiillaattaa llaass mmoollééccuullaass ddee llooss ccuueerrppooss aassíí ccoommoo eell eennffrriiaammiieennttoo llooss ccoonnttrraaee,, llaa ppiieezzaa aa
ffuunnddiirr tteennddrráá ddiiffeerreenncciiaa ddee ttaammaaññoo ccoonn rreessppeeccttoo aall mmooddeelloo.. EEss ppoorr eessttaa rraazzóónn qquuee ppaarraa qquuee llaa
ppiieezzaa tteennggaa llaass mmeeddiiddaass aaddeeccuuaaddaass,, eell mmoollddee qquuee rreecciibbee eell mmeettaall ffuunnddiiddoo ddeebbee tteenneerr
ddiimmeennssiioonneess mmaayyoorreess.. LLaa pprrooppoorrcciióónn ddee aauummeennttoo eessttáá ddeetteerrmmiinnaaddaa ppoorr llooss nniivveelleess ddee
ccoonnttrraacccciióónn ddee llooss ddiissttiinnttooss mmeettaalleess.. PPaarraa eell ccaassoo ddeell aalluummiinniioo yy ssuuss aalleeaacciioonneess,, llaass ppiieezzaass
mmaacciizzaass ppeeqquueeññaass ttiieenneenn uunnaa ccoonnttrraacccciióónn lliinneeaall ddee 1133 aa 1155 mmiillíímmeettrrooss ppoorr mmeettrroo,, llaass ppiieezzaass
mmeeddiiaannaass ddee 1122 aa 1133 mmiillíímmeettrrooss ppoorr mmeettrroo yy llaass ppiieezzaass ggrraannddeess ddee 1111 aa 1122 mmiillíímmeettrrooss ppoorr
mmeettrroo,, lloo qquuee ssiiggnniiffiiccaa qquuee hhaabbrráá uunnaa rreedduucccciióónn ddee llaa ppiieezzaa eennttrree 00..55 yy 11 ppoorr cciieennttoo ddeell ttaammaaññoo
ddeell mmooddeelloo.. EEnn llaa ttaabbllaa 11 ssee mmuueessttrraa llooss vvaalloorreess ddee ccoonnttrraacccciióónn ddee llaass aalleeaacciioonneess mmááss uuttiilliizzaaddaass
eenn ffuunnddiicciióónn..
AALLEEAACCIIÓÓNN PPOORRCCEENNTTAAJJEE DDEE
CCOONNTTRRAACCCCIIÓÓNN
FFuunnddiicciióónn ggrriiss 00..55 aa 11..22
FFuunnddiicciióónn bbllaannccaa 11..22 aa 22..00
AAcceerroo 11..55 aa 22..00
BBrroonnccee ccoonn eessttaaññoo 00..88 aa 22..00
LLaattóónn 00..88 aa 11..88
AAlluummiinniioo 00..55 aa 11..00
TTAABBLLAA 11.. PPoorrcceennttaajjee ddee ccoonnttrraacccciióónn lliinneeaall ddee ffuunnddiicciióónn ddee ddiiffeerreenntteess aalleeaacciioonneess ((OOvviieeddoo,,22000088))
Modelo original con
formas rectangulares
Modelo
modificado con
ángulo de
salida errado
(contrasalida)
36
cc)) PPaannddeeoo..-- CCuuaannddoo eell mmooddeelloo ttiieennee ssuuppeerrffiicciieess ppllaannaass,, ssee pprroodduuccee uunnaa ddeeffoorrmmaacciióónn aall mmoommeennttoo
ddee llaa ssoolliiddiiffiiccaacciióónn ddee llaa ppiieezzaa,, lloo qquuee ddaa ccoommoo rreessuullttaaddoo uunn ppaannddeeoo ffiinnaall.. PPaarraa eevviittaarr eessttee
ffeennóómmeennoo,, eess nneecceessaarriioo pprroodduucciirr uunn ppaannddeeoo iinnvveerrssoo eenn eell mmooddeelloo,, ddee ttaall mmaanneerraa qquuee ccoonn llaa
ddeeffoorrmmaacciióónn ppoosstteerriioorr aall eennffrriiaammiieennttoo,, llaa ppiieezzaa oobbtteennggaa llíínneeaass rreeccttaass..
dd)) LLaabbrraaddoo ffiinnaall..-- AAllgguunnaass ppiieezzaass nnoo ssoonn uuttiilliizzaaddaass ddiirreeccttaammeennttee lluueeggoo ddeell pprroocceessoo ddee ffuunnddiicciióónn,,
ssiinnoo qquuee rreeqquuiieerreenn ddee uunn ttrraabbaajjoo ppoosstteerriioorr ddee mmaaqquuiinnaaddoo ppaarraa eell ccaassoo ddee aaccaabbaaddooss ccoonn aabbrraacciióónn..
EEnn eessttee ccaassoo ssee rreeqquuiieerree ddee uunn ssoobbrreeddiimmeennssiioonnaammiieennttoo ddee eessaass zzoonnaass qquuee sseerráánn ttrraabbaajjaaddaass.. EEssttee
eexxcceessoo eenn llaass ddiimmeennssiioonneess ddeebbee eessttaarr ttoommaaddoo eenn ccuueennttaa eenn eell mmooddeelloo..
2.5.2 Materiales para la obtención de modelos de fundición
LLooss mmooddeellooss ppuueeddeenn sseerr ccoonnssttrruuiiddooss eenn ddiiffeerreenntteess mmaatteerriiaalleess,, ddeeppeennddiieennddoo ddeell ttiippoo ddee pprroodduucccciióónn,,
eell nnúúmmeerroo yy eell ttiippoo ddee ppiieezzaass qquuee ssee rreeqquuiieerraa pprroodduucciirr.. TTooddooss llooss mmooddeellooss aa eexxcceeppcciióónn ddee llooss
mmooddeellooss ggaassiiffiiccaabblleess,, ggeenneerraallmmeennttee ssee hhaacceenn eenn vvaarriiaass ppiieezzaass.. AA ccoonnttiinnuuaacciióónn ssee ddeessccrriibbee llaass
ccaarraacctteerrííssttiiccaass ddee llooss mmooddeellooss sseeggúúnn llooss mmaatteerriiaalleess eenn llooss qquuee ssoonn eellaabboorraaddooss::
aa)) MMooddeellooss ddee mmaaddeerraa:: ssee ccaarraacctteerriizzaann ppoorr sseerr ddee ffaabbrriiccaacciióónn rrááppiiddaa,, ttiieenneenn llaa ccaappaacciiddaadd ddee
rreetteenncciióónn ddee bbaarrnniicceess yy ppiinnttuurraass,, ssoonn ddee bbaajjoo ccoossttoo.. SSiinn eemmbbaarrggoo ssoonn sseennssiibblleess aa llaa aacccciióónn
aattmmoossfféérriiccaa,, ppoorr lloo qquuee ppuueeddeenn ddeeffoorrmmaarrssee.. SSoonn aaddeeccuuaaddooss ppaarraa eell mmoollddeeoo ddee ppooccaass ppiieezzaass..
bb)) MMooddeellooss mmeettáálliiccooss:: ssiirrvveenn ppaarraa llaa pprroodduucccciióónn ddee ppiieezzaass eenn ggrraann eessccaallaa;; ggeenneerraallmmeennttee ssoonn
eellaabboorraaddooss eenn llaattóónn,, aalluummiinniioo yy aalleeaacciioonneess.. SSee ccaarraacctteerriizzaann ppoorr sseerr dduurraabblleess,, nnoo ssee ddeeffoorrmmaann yy
ssuu ssuuppeerrffiicciiee eess mmuuyy lliissaa..
cc)) MMooddeellooss ddee pplláássttiiccoo:: ssoonn aallttaammeennttee rreessiisstteenntteess aa llaa ccoorrrroossiióónn.. TTiieenneenn mmeennooss mmaassaa,, ssoonn lliiggeerrooss
yy ddee ttiieenneenn mmaayyoorr rreessiisstteenncciiaa qquuee llooss mmooddeellooss ddee mmaaddeerraa.. SSoonn ccoonnssttrruuiiddooss ccoonn rreessiinnaass
eeppóóxxiiccaass,, ppoolliiéésstteerr,, ppoolliieettiilleennoo,, ppoolliivviinniillcclloorruurroo.. SSoonn ppooccoo uuttiilliizzaaddooss eenn nnuueessttrroo ppaaííss..
dd)) MMooddeellooss ppeerrddiiddooss:: ssee llooss uuttiilliizzaa ppoorr uunnaa ssoollaa vveezz.. LLooss mmooddeellooss ddee cceerraa ppeerrddiiddaa ssee
ccaarraacctteerriizzaann ppoorr ssuu ggrraann pprreecciissiióónn yy eexxcceelleennttee aaccaabbaaddoo ssuuppeerrffiicciiaall.. SSee uuttiilliizzaann ggeenneerraallmmeennttee
ppaarraa llaa pprroodduucccciióónn ddee ppiieezzaass ppeeqquueeññaass yy ccoommpplleejjaass..
ee)) MMooddeellooss ggaassiiffiiccaabblleess:: SSoonn ttaammbbiiéénn mmooddeellooss ppeerrddiiddooss,, ppuueess ssee llooss uuttiilliizzaa uunnaa ssoollaa vveezz..
PPrroodduucceenn uunn bbuueenn aaccaabbaaddoo ssuuppeerrffiicciiaall yy ssee ccaarraacctteerriizzaann ppoorrqquuee eell mmooddeelloo nnoo ssee eexxttrraaee ddeell
mmoollddee ssiinnoo qquuee ssee ggaassiiffiiccaa ccuuaannddoo iinnggrreessaa eell mmeettaall ffuunnddiiddoo.. GGeenneerraallmmeennttee eessttáánn eellaabboorraaddooss ddee
37
ppoolliieessttiirreennoo eexxppaannddiiddoo ((EEPPSS)) qquuee eess uunn mmaatteerriiaall pplláássttiiccoo,, eessppuummaaddoo yy rrííggiiddoo qquuee ttiieennee llaa
pprrooppiieeddaadd ddee ggaassiiffiiccaarrssee aa tteemmppeerraattuurraass ssuuppeerriioorreess aa 8800ooCC,, lloo qquuee rreessuullttaa óóppttiimmoo ppaarraa llaa
ffuunnddiicciióónn.. ((LLoozzaannoo RRooddrríígguueezz,, 22001122)).. EEnn nnuueessttrroo mmeeddiioo ssee lloo ccoonnooccee ccoommoo eessppuummaafflleexx..
2.5.3 Proyecto y diseño
Esta investigación aporta al campo del conocimiento técnico de nuestra facultad en la realización
de obras escultóricas fundidas en aluminio. Para introducirnos de manera práctica en el proceso de
fundición en aluminio aplicado a la escultura hemos desarrollado dos piezas de figura humana
estilizadas, cuya composición conforma una pareja. Las dos piezas serán modeladas en arcilla, para
obtener los modelos, que servirán para la elaboración de los moldes de yeso cerámico y se las
fundirá en aluminio empleando el proceso de arena refractaria.
Puesto que se trata de la creación de un producto artístico y no industrial, los mismos modelos de
arcilla nos servirán, para que, una vez vaciados y preparados, entren al horno eléctrico, para
obtenerlos como piezas cerámicas. Este proceso se lo realiza en razón de que la obra podrá ser
presentada en diversas composiciones, donde se alterna una pieza en aluminio y otra en cerámica.
2.5.4 Fabricación del modelo
En el apartado 2.5.2 se describieron los diferentes materiales que son utilizados en la producción de
modelos para fundición. Estos materiales se enmarcan principalmente dentro de la producción
industrial, pero también pueden ser utilizados en la producción artística. El material mejor utilizado
en el modelado de piezas escultóricas para su reproducción en cualquier medio, sea cerámico o
metálico, ha sido desde la antigüedad la arcilla, debido a su característica de maleabilidad. En la
actualidad existen comercialmente otros productos que podrían sustituirla como las pastas
sintéticas y plastilinas.
Preparación de la arcilla: En nuestro caso de estudio, se utilizó la arcilla para la fabricación del
modelo. Se utilizó una pasta elaborada con una mezcla de 60 % de arcilla roja, 38 % de arcilla
blanca y, 2% de chamota roja fina. Para obtener una arcilla manejable y lista para trabajar se
observaron los siguientes pasos: (Figura 36)
11.. CCoorrttaarr llaa aarrcciillllaa ddee uunn ttaammaaññoo qquuee sseeaa mmaanneejjaabbllee ppaarraa ttrraabbaajjaarr..
22.. EEmmppuujjaarr llaa aarrcciillllaa hhaacciiaa aabbaajjoo yy hhaacciiaa aaffuueerraa ffoorrmmaannddoo uunn rreeccttáánngguulloo ggrruueessoo..
33.. TTiirraarr hhaacciiaa aarrrriibbaa eell eexxttrreemmoo mmááss lleejjaannoo yy ddoobbllaarr hhaacciiaa uusstteedd eenn ppoossiicciióónn vveerrttiiccaall..
44.. PPrreessiioonnaarr eessttaa ppaarrttee hhaacciiaa aabbaajjoo ssoobbrree eell eexxttrreemmoo cceerrccaannoo,, eemmppuujjaarr..
55.. GGiirraarr aa 9900 ºº yy aappllaannaarr,, rreeppeettiirr eessttaa aacccciióónn hhaassttaa qquuee llaa ppaassttaa eessttéé bbiieenn mmeezzccllaaddaa..
38
FIG. 36. Pasos de la preparación de arcilla para el modelo
Fuente: http://ceramicdictionary.com
Modelado en arcilla: Existen varias técnicas para el modelado en arcilla, que dependerán del
tamaño y el uso que se va a dar a la pieza modelada. Solo como referencia nombraremos algunas
de las más utilizadas en la elaboración de esculturas o modelos: (Waite Brown, 2007).
aa)) MMooddeellaaddoo hhuueeccoo:: EEss uunnaa ttééccnniiccaa uuttiilliizzaaddaa ppaarraa llaa eellaabboorraacciióónn ddee eessccuullttuurraass ddee aarrcciillllaa vvaaccííaass
ppoorr ddeennttrroo,, ssiinn nniinnggúúnn ttiippoo ddee ssooppoorrttee iinntteerriioorr.. SSee llaass hhaaccee ccoonn ppllaaccaass ddee aarrcciillllaa yy eess uuttiilliizzaaddaa
ppaarraa ppiieezzaass ddee ggrraann ttaammaaññoo,, ppuueessttoo qquuee aalliivviiaannaa eell ppeessoo ddee llaa ppiieezzaa..
bb)) MMooddeellaaddoo ssóólliiddoo:: EEss uunn pprroocceessoo ddee aaddiicciióónn eenn eell qquuee eell vvoolluummeenn ddee llaa eessccuullttuurraa ssee ddeessaarrrroollllaa
ddaannddoo ffoorrmmaa yy aaññaaddiieennddoo mmaatteerriiaall,, mmaanniippuulláánnddoolloo ccoonn llaass mmaannooss yy llooss ddeeddooss ppaarraa ddaarrllee eell
aassppeeccttoo ddeesseeaaddoo,, yy ddeeffiinniieennddoo lluueeggoo llaa ssiilluueettaa ccoonn eessppááttuullaass.. SSee llaass uuttiilliizzaa ppaarraa ppiieezzaass
ppeeqquueeññaass.. UUnn mmooddeellaaddoo ssóólliiddoo ttaammbbiiéénn ppuueeddee sseerr rreeaalliizzaaddoo ccoonn cceerraa..
cc)) MMooddeellaaddoo ccoonn aarrmmaazzoonneess:: EEll mmooddeellaaddoo ccoonn aarrmmaazzoonneess iimmpplliiccaa ccoollooccaarr uunn aallmmaa,, qquuee
ggeenneerraallmmeennttee ppuueeddee sseerr ddee aallaammbbrree oo aacceerroo,, ppaarraa ddaarr llaa gguuííaa iinniicciiaall ddeell mmooddeellaaddoo eenn aarrcciillllaa.. EEss
uuttiilliizzaaddoo ggeenneerraallmmeennttee ppaarraa ppiieezzaass ddee ggrraann ttaammaaññoo oo ccoonn ffoorrmmaass iinnttrriinnccaaddaass.. LLaass ppiieezzaass
mmooddeellaaddaass ccoonn aarrmmaazzoonneess ppuueeddeenn sseerrvviirr ppaarraa hhaacceerr mmoollddeess..
dd)) MMooddeellaaddoo ddee ssuuppeerrffiicciieess:: EEnn uunnaa ppiieezzaa eessccuullttóórriiccaa,, llaass ssuuppeerrffiicciieess yy tteexxttuurraass ssoonn ttaann
iimmppoorrttaanntteess ccoommoo llaass ssiilluueettaass yy llaa ffoorrmmaa,, ppoorr lloo qquuee mmooddeellaarr tteexxttuurraass eenn ssuuppeerrffiicciieess ddee aarrcciillllaa
iimmpplliiccaa uussaarr llooss ddeeddooss,, eessppááttuullaass ddee mmooddeellaarr oo ccuuaallqquuiieerr oobbjjeettoo qquuee nnooss ppuueeddaa ddaarr llooss eeffeeccttooss
ddee tteexxttuurraa rreeqquueerriiddooss.. EEll mmooddeellaaddoo ddee ssuuppeerrffiicciieess eess uunn ccoommpplleemmeennttoo ddeell mmooddeellaaddoo ssóólliiddoo oo
hhuueeccoo,, ppuueessttoo qquuee ppuueeddee ppaarraa llooss aaccaabbaaddooss ffiinnaalleess ddeell mmooddeellaaddoo..
Para nuestro caso, una vez homogenizados y amasados los ingredientes anotados en la preparación
de la arcilla, se procedió a un modelado sólido con la arcilla preparada. La figura 37 muestra el
proceso de elaboración del modelo de la figura masculina
39
FIG. 37. Realización del modelo en arcilla
Características del modelo: Como se describió en la sección 2.5.1, los modelos que serán
utilizados para la creación de moldes para fundición, deben cumplir con ciertas características. Por
lo que los modelos creados fueron elaborados tomando en cuenta la contracción y la facilidad de
desmoldeo. Así, dado que el aluminio fundido tiene un porcentaje de contracción del 0.5% al 1% al
momento del enfriamiento, el modelo fue construido con 1 cm de volumen adicional. Para evitar
las retenciones, se modificó el modelo, dándole pequeños ángulos de salida. En la figura 38 se
observa un detalle de los modelos terminados que fueron cocidos en horno cerámico eléctrico de la
Facultad de Artes de la Universidad Central del Ecuador.
FIG. 38. Detalle de los modelos.
Fuente: fotografías Maritza Rodríguez, 2014
40
CAPÍTULO III
EL PROCESO DE FUNDICIÓN CON ARENA REFRACTARIA
3.1 Arenas de moldeo y sus características generales
Las arenas de moldeo se encuentran en la naturaleza y están formadas principalmente de Sílice
(SiO2) que se forma por la desintegración de rocas en largos períodos de tiempo. Para Gerling
(1979) la arena de moldeo
…es una mezcla natural de granos de cuarzo y arcilla. El cuarzo es un sólido difícilmente
fusible. Según el tamaño del cuarzo, la arena puede ser de grano grueso o fino. La arcilla
adquiere propiedades aglomerantes al absorber el agua. Sirve por lo tanto como
aglomerante, y hace que los granos de cuarzo se adhieran unos a otros… (p. 12).
A pesar de que la arena de sílice es la más abundante en la naturaleza, existen otros tipos de arenas
descritas en la investigación de Lozano Rodríguez (2012) y que son también utilizadas para la
elaboración de moldes de arena: arena de circonio, arena de cromita, arena de olivino, arena
cerabeads, arena beauxita y arena arebond. Cada una de ellas con características diferentes y que
son utilizadas en la industria dependiendo de la pieza y el metal que se requiera fundir.
De manera general las arenas de moldeo deben tener las siguientes características (Gerling, 1979):
aa)) PPllaassttiicciiddaadd:: llaa aarreennaa ddeebbee aammoollddaarrssee oo lllleennaarr llooss ddiiffeerreenntteess ccoonnttoorrnnooss ddeell mmooddeelloo.. LLaa
ppllaassttiicciiddaadd ddeeppeennddee ddeell ttaammaaññoo yy ffoorrmmaa ddeell ggrraannoo ddee llaa aarreennaa uuttiilliizzaaddaa..
bb)) PPeerrmmeeaabbiilliiddaadd aa llooss ggaasseess:: EEss llaa pprrooppiieeddaadd qquuee ppeerrmmiittee llaa eevvaaccuuaacciióónn ddee llooss ggaasseess qquuee
ddeesspprreennddee eell mmeettaall aall iinnttrroodduucciirrssee yy eennffrriiaarrssee eenn eell mmoollddee..
cc)) PPooddeerr rreeffrraaccttaarriioo:: TTaammbbiiéénn ccoonnoocciiddaa ccoommoo rreessiisstteenncciiaa tteerrmmooqquuíímmiiccaa,, eess llaa pprrooppiieeddaadd ddee
ssooppoorrttaarr aallttaass tteemmppeerraattuurraass ssiinn rreebbllaannddeecceerrssee nnii ffuunnddiirrssee dduurraannttee llaa ccoollaaddaa rreessiissttiieennddoo eell cchhooqquuee
ttéérrmmiiccoo..
dd)) EEssttaabbiilliiddaadd ddee ffoorrmmaa:: LLaa aarreennaa ddee mmoollddeeoo ddeebbee tteenneerr llaa pprrooppiieeddaadd ddee aaddooppttaarr uunnaa ffoorrmmaa
eessttaabbllee yy rreessiissttiirr llooss eessffuueerrzzooss mmeeccáánniiccooss aall qquuee sseerráá ssuujjeettaa aall mmoommeennttoo ddee ttrraannssppoorrttaarr eell mmoollddee
ppaarraa llaa ccoollaaddaa..
41
3.2 Preparación de la arena o mezcla de moldeo
La preparación de la arena para el moldeo es de mucha importancia en el proceso, puesto que de
ella depende la calidad del producto final. Las recetas de mezclas de arena son muy antiguas y en la
actualidad siguen siendo fundamentales en el proceso de producción de piezas fundidas.
FIG. 39. Arena de moldeo
FFuueennttee:: ffoottooggrraaffííaa MMaarriittzzaa RRooddrríígguueezz,, 22001155
Duponchelle (1932) en el Manual del Fundidor de Metales, dice que la composición de la arena de
moldeo es extraída de canteras naturales y constituye un material mineral compuesto de 84 a 95 por
ciento de sílice (SiO2) y de 16 a 5 por ciento de alúmina (Al2O3), con pequeñas cantidades de
magnesia, cal, potasa y óxidos metálicos, sobre todo óxido de hierro. Se caracteriza por ser muy
fina y suave al tacto. Su grano es de tamaño variable de 0.05 a 2 milímetros. Depende el tipo de
grano utilizado para obtener piezas con mayor o menor rugosidad en la fundición.
En nuestro país, la arena para moldeo es preparada adicionando un aglutinante que, generalmente
es la bentonita7 (arcilla de grano muy fino) y que tiene la función de unir los granos de arena,
proporcionando a la mezcla del moldeo mayor resistencia, plasticidad, poder refractario y
permeabilidad. La arena de fundición o mezcla de moldeo en el Ecuador se prepara con un 90 por
ciento de arena sílice (SiO2, óxido de silicio) de un tamaño de grano menor a 2 mm y superior a
0.05 mm, 8 % de arcilla bentonita y 2 % de agua como aglutinante. Oviedo (2008) clasifica a las
mezclas de moldeo según varios aspectos: por su utilización, por el estado del molde y por la clase
de arena utilizada en la mezcla como se observa en la tabla 2.
7 El término "bentonita" fue aplicado por primera vez por el geólogo norteamericano Knight en 1898, a una
clase de arcilla muy particular que tenía propiedades jabonosas, que poseía una gran plasticidad y era
altamente coloidal. Esta arcilla procedía de la Formación Benton Shale, en el Cretácico de Wyoming, USA,
de ahí su nombre. (Hevia, 2007).
42
FIG. 40. Bentonita (Hevia, 2007)
aa)) AArreennaa ddee ccoonnttaaccttoo:: EEss llaa qquuee ssee aappiissoonnaa ccoonnttrraa llaa ccaarraa ddeell mmooddeelloo yy uunnaa vveezz qquuee eessttee ssee eexxttrraaee
sseerráá llaa ccaappaa iinntteerrnnaa ddeell mmoollddee.. LLaa mmeezzccllaa ddee ccoonnttaaccttoo ssee aapplliiccaa eenn eell mmooddeelloo ddeessppuuééss ddee ssuu
ccoommppaaccttaacciióónn yy eess uunnaa ccaappaa ddee 1155 aa 110000 mmiillíímmeettrrooss ddee eessppeessoorr..
bb)) AArreennaa ddee rreelllleennoo:: EEssttaa aarreennaa eess llaa qquuee pprroocceeddee ddee llooss mmoollddeess yyaa ccoollaaddooss yy qquuee ssee vvuueellvvee aa
rreeuuttiilliizzaarr ddeessppuuééss ddee pprreeppaarraaddaa ppaarraa rreelllleennaarr eell vvoolluummeenn rreessttaannttee ddee llaa rraayyaa ddeell mmoollddeeoo..
cc)) AArreennaa eenn sseeccoo:: eess aaqquueellllaa aa llaa qquuee ssee llee hhaa eelliimmiinnaaddoo ttooddaa llaa hhuummeeddaadd aanntteess ddee rreeaalliizzaarr llaa
ccoollaaddaa..
dd)) AArreennaa eenn vveerrddee:: EEss uunnaa aarreennaa ssiinnttééttiiccaa qquuee eessttáá ffoorrmmaaddaa ggeenneerraallmmeennttee ppoorr aarreennaa ddee ssíílliiccee,,
bbeennttoonniittaa qquuee ccoonnssttiittuuyyee eell aagglloommeerraannttee aarrcciilllloossoo qquuee llee pprrooppoorrcciioonnaa ccoohheessiióónn,, aagguuaa yy aaddiittiivvooss
ccoommoo eell ppoollvvoo ddee ccaarrbbóónn ppaarraa ccoonnttrraarrrreessttaarr eell aattaaqquuee qquuíímmiiccoo yy ttéérrmmiiccoo ddeell mmeettaall llííqquuiiddoo..
ee)) AArreennaass nnaattuurraalleess:: SSee eennccuueennttrraann eenn llaa nnaattuurraalleezzaa yy eessttáánn ffoorrmmaaddaass ppoorr ggrraannooss ddee ccuuaarrzzoo
((bbiióóxxiiddoo ddee ssiilliicciioo)) qquuee eess uunn mmaatteerriiaall aallttaammeennttee rreeffrraaccttaarriioo,, aarrcciillllaa qquuee eess eell aagglloommeerraannttee yy
aagguuaa.. ((LLoozzaannoo RRooddrríígguueezz,, 22001122))..
ff)) AArreennaass ssiinnttééttiiccaass:: CCoommppuueessttaass aarrttiiffiicciiaallmmeennttee ppoorr mmaatteerriiaalleess ccoommoo ccuuaarrzzoo yy ppoollvvoo ddee ccaarrbbóónn;;
nnoo ccoonnttiieenneenn nnaattuurraallmmeennttee aarrcciillllaa yy ssoonn llaass qquuee aaccttuuaallmmeennttee uuttiilliizzaa llaa iinndduussttrriiaa ppoorr ssuu ccaalliiddaadd yy
pprreecciissiióónn..
POR SU UTILIZACIÓN POR EL ESTADO DEL
MOLDE
POR LA CLASE DE
ARENA
De contacto En seco Naturales
De relleno En verde Sintéticas
TTAABBLLAA 22.. CCllaassiiffiiccaacciióónn ddee llaass mmeezzccllaass ddee mmoollddeeoo sseeggúúnn OOvviieeddoo ((22000088))
3.3 El moldeo
3.3.1 Aspectos generales
Dentro del proceso de fundición en arena, la elaboración del molde también se conoce como
moldeo. Es la etapa más importante del proceso por lo que se debe tener especial cuidado en su
producción. El moldeo es la reproducción en negativo de la pieza modelo en donde se vaciará el
43
metal líquido, que al solidificarse, adquirirá la forma del modelo. Hay dos maneras de realizar los
moldes de arena:
aa)) MMoollddeeoo aa mmaannoo.. UUttiilliizzaaddoo ppaarraa ppiieezzaass ddee pprruueebbaa,, rreeppaarraacciióónn oo pprroodduucccciióónn uunniittaarriiaa.. TTooddooss llooss
ppaassooss ddeell mmoollddee ssee rreeaalliizzaann mmaannuuaallmmeennttee..
bb)) MMoollddeeoo MMeeccáánniiccoo.. TTooddaass llaass ooppeerraacciioonneess,, eessppeecciiaallmmeennttee eell aappiissoonnaaddoo ddee llaa aarreennaa yy llaa
eexxttrraacccciióónn ddeell mmooddeelloo ssee rreeaalliizzaann ccoonn mmaaqquuiinnaarriiaa eessppeecciiaalliizzaaddaa qquuee mmeejjoorraa eell ttiieemmppoo ddee
eejjeeccuucciióónn ddeell mmoollddee hhaacciieennddoo eell pprroocceessoo mmááss rrááppiiddoo yy pprroodduuccttiivvoo.. SSee lloo uuttiilliizzaa eenn llooss ttaalllleerreess
ddee ffuunnddiicciióónn ddee pprroodduucccciióónn eenn sseerriiee yy aa ggrraann eessccaallaa..
Actualmente existen máquinas para moldear que realizan total o parcialmente el ciclo de
operaciones del moldeo. Estas máquinas automáticas clasifican y cargan la arena, retiran el modelo
y cierran las cajas dejándolas listas para la colada. Las máquinas automáticas y semiautomáticas
para moldear son generalmente utilizadas en la industria automotriz.
FIG. 41 Moldeo a mano y moldeo mecánico
Fuente: fotografía Maritza Rodríguez / http://www.fundicionesinfiesta.com
Existen varios tipos de moldeo utilizados en la industria de acuerdo con la forma de la pieza que se
desea fabricar. Sin embargo, para este caso, describiremos únicamente dos tipos de moldeo:
aa)) MMoollddeeoo aabbiieerrttoo:: LLaa hhuueellllaa oo mmoollddee ddee aarreennaa eenn eell ccuuaall ssee vveerrtteerráá eell mmeettaall llííqquuiiddoo ssee rreeaalliizzaa eenn
eell ssuueelloo ddee aarreennaa qquueeddaannddoo llaa ccaarraa ssuuppeerriioorr ddee llaa ppiieezzaa aall aaiirree.. GGeenneerraallmmeennttee llaa ccaarraa ssuuppeerriioorr ddee
llaa ppiieezzaa qquueeddaa iirrrreegguullaarr.. EEssttee mmoollddeeoo eess uuttiilliizzaaddoo ppaarraa llooss lliinnggootteess ddee ffuunnddiicciióónn,, llooss aarrmmaazzoonneess
ppaarraa mmoollddeess,, eettcc.. ((CCoonnddee MMeerrlloo yy MMoorraalleess OOnnooffrree,, 22000055))..
FFIIGG.. 4422.. CCoollaaddaa ddee mmeettaall eenn mmoollddee aabbiieerrttoo
FFuueennttee:: GGaalleerrííaa ddee ffoottooss eemmpprreessaa FFAADDEEMMEESSAA,,FFuunnddiicciióónn
aarrttííssttiiccaa eenn BBrroonnccee,, MMaaddrriidd
44
bb)) MMoollddeeoo eenn ccaajjaa:: LLaass ccaajjaass ddee mmoollddeeoo oo bbaassttiiddoorreess uuttiilliizzaaddooss ppaarraa eell mmoollddeeoo eenn ccaajjaa,, ssoonn
mmaarrccooss ddee mmaaddeerraa,, aalluummiinniioo oo aacceerroo ggeenneerraallmmeennttee ddee ffoorrmmaa rreeccttaanngguullaarr yy ddiimmeennssiioonneess vvaarriiaaddaass
qquuee sseerráánn llaass qquuee ccoonntteennddrráánn llaa aarreennaa ddeell mmoollddee.. LLaass ccaajjaass ssoonn llaass qquuee ddeelliimmiittaann llaa ssuuppeerrffiicciiee
ddee aarreennaa eenn llaa ccuuaall ssee rreeaalliizzaarráá eell mmoollddeeoo,, ppeerrmmiittiieennddoo ddee eessttaa mmaanneerraa eell aahhoorrrroo ddee mmaatteerriiaall..
EEssttee pprroocceeddiimmiieennttoo ssee uuttiilliizzaa ppaarraa eell ccaassoo ddee ppiieezzaass ddee ttaammaaññoo mmeeddiiaannoo oo ppeeqquueeññoo.. EEnn llaa
mmaayyoorrííaa ddee llooss ccaassooss bbaassttaa ccoonn ddooss ccaajjaass ddee mmoollddeeoo,, ssiinn eemmbbaarrggoo eenn ppiieezzaass ddee mmaayyoorr
ccoommpplleejjiiddaadd ppuueeddeenn uuttiilliizzaarrssee ttrreess oo mmááss ccaajjaass.. EEll mmoollddee ssee aagglluuttiinnaa ggeenneerraallmmeennttee eenn ddooss sseemmii--
ccaajjaass,, ppoorr llaa ccoommppaaccttaacciióónn ddee llaa aarreennaa aallrreeddeeddoorr ddeell mmooddeelloo..
3.3.2 Proceso de elaboración del molde de arena
Las fases que constituyen el moldeo de arena, las desarrolla Gerling (1979), en su libro de consulta
acerca de los procedimientos de fabricación “Moldeo y Conformación” y las hemos probado de
manera práctica en el taller de fundición de la Escuela Politécnica Nacional:
FIG. 43.
FIG. 44.
11)) CCoollooccaarr llaa mmiittaadd ddeell mmooddeelloo eenn llaa ccaajjaa ddeell
mmoollddeeoo iinnffeerriioorr ttoommaannddoo eenn ccuueennttaa uunnaa ddiissttaanncciiaa
ddee 55 ccmm.. ddee ccaaddaa uunnaa ddee llaass ppaarreeddeess ddee llaa ccaajjaa..
22)) TTaammiizzaarr uunnaa ccaappaa ddee aarreennaa ddee mmoollddeeoo ssoobbrree eell
mmooddeelloo hhaassttaa qquuee lloo ccuubbrraa ccoommpplleettaammeennttee ppoorr
eenncciimmaa ((22 ccmm ppoorr eenncciimmaa))
45
FIG. 45.
FIG. 46.
FIG. 47.
33)) CCoommppaaccttaarr llaa aarreennaa aallrreeddeeddoorr ddeell mmoollddee ccoonn pprreessiióónn uunniiffoorrmmee.. AAññaaddiirr eenncciimmaa
aarreennaa ddee rreelllleennoo eenn ccaappaass yy aappiissoonnaarrllaa hhaassttaa qquuee lllleegguuee aall rraass ddee llaa ccaajjaa..
44)) IInnvveerrttiirr llaa ccaajjaa iinnffeerriioorr,, aalliissaarr llaa ssuuppeerrffiicciiee
ddee sseeppaarraacciióónn yy rreeccuubbrriirrllaa ccoonn aarreennaa ffiinnaa yy
ssuueellttaa ppaarraa eevviittaarr qquuee ssee aaddhhiieerraa llaa aarreennaa aall
pprreeppaarraarr llaa ccaajjaa ssuuppeerriioorr..
55)) CCoollooccaarr llaa mmiittaadd ssuuppeerriioorr ddeell mmooddeelloo yy llaa ccaajjaa
ssuuppeerriioorr.. CCoollooccaarr llooss mmooddeellooss ppaarraa eell bbeebbeeddeerroo yy
llaa mmaazzaarroottaa.. AAddiicciioonnaarr aarreennaa ddee mmoollddeeoo yy ddee
rreelllleennoo iigguuaall qquuee eenn eell ppuunnttoo 22 yy 33 yy ppeerrffoorraarr llooss
oorriiffiicciiooss ppaarraa llaa eevvaaccuuaacciióónn ddee ggaasseess oo
rreessppiirraaddeerrooss.. RReettiirraarr llooss mmooddeellooss ddeell bbeebbeeddeerroo yy
llaa mmaazzaarroottaa..
46
FIG. 48.
FIG. 49.
FIG. 50.
Fuente: Fotografías Maritza Rodríguez, 2015
Una vez que se ha extraído el modelo del molde se pueden hacer pequeños retoques antes de cerrar
el molde para la colada. Si la pieza que se requiere fabricar es hueca, es necesario tener un molde
macho que deberá ser colocado en el molde antes de la colada para evitar que el metal rellene esos
espacios.
66)) LLeevvaannttaarr ee iinnvveerrttiirr llaa ccaajjaa ssuuppeerriioorr.. GGoollppeeaarr
lleevveemmeennttee eell mmooddeelloo ppaarraa ssoollttaarrlloo ssiinn ddaaññaarr eell mmoollddee
ddee aarreennaa yy eexxttrraaeerr eell mmooddeelloo..
77)) EEllaabboorraarr llaass eennttrraaddaass eenn llaa ccaajjaa ssuuppeerriioorr yy
eell ccaannaall ddee aalliimmeennttaacciióónn
88)) MMoollddee ddee aarreennaa lliissttoo ppaarraa llaa ccoollaaddaa..
47
3.3.3 Proceso alternativo de fundición en moldes de yeso
Hoy en día existen procesos alternativos para la fundición que son tan versátiles como el moldeo en
arena y han sido desarrollados para cumplir necesidades especiales. La diferencia entre estos
métodos radica en la composición del material del molde, en el método de fabricación del molde o
en la forma como se hace el modelo. En este apartado sólo se mencionarán algunas de estas
alternativas, para conocimiento general, dando una pequeña explicación de cada una según lo
referido por Groover (2010); sin embargo hemos probado con el proceso alternativo de fundición
en moldes de yeso para realizar una pieza escultórica de este trabajo.
Moldeo en concha: Es un proceso de fundición donde el molde es una concha delgada de
aproximadamente 3/8 de pulgada, realizada en arena aglutinada con una resina termofija. Fue
desarrollada en Alemania durante los años cuarenta del siglo XX.
Moldeo al vacío: Es una modificación del moldeo en concha, también conocido como proceso-V y
utiliza un molde de arena que se mantiene unido por presión de vacío en lugar del aglutinante
químico por lo tanto, el término vacío se refiere a la manufactura del molde mas no a la operación
de la fundición en sí. Se lo desarrolló en Japón en los años setenta del siglo XX.
Moldes de yeso: Los moldes de yeso para fundición, son similares a los moldes de arena
refractaria. La diferencia radica en que el molde está hecho de yeso en lugar de arena. Al yeso se lo
mezcla con elementos como talco y arena de sílice para controlar la contracción y el tiempo de
fraguado, reducir los agrietamientos e incrementar la resistencia del molde.
Para fabricar el molde se mezcla el yeso con agua, y se lo vacía en una caja en donde previamente
se habrá colocado el modelo (en nuestro caso fue un modelo de arcilla como se explicó en la
sección 2.5.4.1), se lo deja fraguar. La consistencia permite que la mezcla de yeso fluya fácilmente
alrededor del modelo, copiando todos los detalles y el acabado de la superficie, lo que constituye
una ventaja de las fundiciones hechas en molde de yeso, puesto que la copia del modelo es de alta
calidad.
Luego de colocar el yeso en el molde, se deja fraguar por al menos 20 minutos, antes de sacar el
modelo y, posteriormente se deja secar. El proceso de secado, puede ser realizado usando un
proceso de cocción en una estufa a temperatura muy baja (30 oC) por algunas horas, o también el
secado al medio ambiente por varios días. Para el caso de secado en estufa, existe la posibilidad de
que el molde pierda resistencia cuando el yeso se deshidrata o caso contrario, la humedad
remanente puede causar defectos al momento de la colada. Es por esto, que es necesario encontrar
un balance entre estas alternativas de secado.
48
Los moldes de yeso no son permeables, limitando el escape de los gases de la cavidad del molde.
Este problema puede resolverse evacuando el aire de la cavidad del molde antes de vaciar, batiendo
la mezcla de yeso antes de hacer el molde, para que el yeso fraguado tenga pequeños poros
dispersos y, usando composiciones especiales de la mezcla de yeso para mejorar la permeabilidad
del molde.
Los moldes de yeso no pueden soportar temperaturas tan elevadas como los moldes de arena, por lo
tanto están limitados a fundiciones de bajo punto de fusión como el aluminio, magnesio y algunas
aleaciones de cobre. Son usados en la industria para la producción de moldes de metal para
plásticos y hule (calzado por ejemplo), impulsores para bombas y turbinas, partes y piezas de la
industria mecánica y automotriz cuyas formas son complicadas, etc.
El tamaño de las piezas que se funden con moldes de yeso pueden variar desde pocos gramos, hasta
varios cientos de kilos, sin embargo las más comunes son las piezas fundidas hasta de 10 kilos. Se
caracterizan por tener un buen acabado superficial y precisión dimensional.
Para fabricar el molde de yeso, en nuestro caso, se utilizó una preparación con los elementos
mostrados en la tabla 3. El secado se lo realizó a temperatura ambiente por 3 semanas y
posteriormente se puso por 3 días en una estufa a 30 oC, para garantizar la extracción completa de
la humedad del molde.
COMPONENTE DE LA MEZCLA PORCENTAJE
Yeso odontológico 20%
Yeso cerámico 30%
Sílice 35%
Yeso reciclado 15%
TABLA 3. Composición del yeso para el molde
El yeso reciclado que se hace referencia en esta tabla, son los restos de yeso de otros moldes que
han sido elaborados con una composición similar a la descrita, en donde predomina el sílice. Si no
se dispone de este componente, se debe sustituir por una mayor cantidad de sílice, para obtener una
mezcla refractaria.
Cabe señalar en esta fase, que el proceso de secado que se utilizó, no dio buen resultado, pues al
realizar la colada, hubo un choque térmico que evidenció humedad en el molde. Por esta razón, se
requiere de un secado en estufa lento, con un aumento gradual de temperatura, desde 30oC hasta
49
aproximadamente 800oC, según la recomendación del personal del laboratorio de fundición de la
Facultad de Ingeniería Mecánica de la Escuela Politécnica Nacional de Quito.
Las figuras 51, 52, 53 y 54 muestran parte del proceso realizado para la creación de nuestro molde
de yeso. El molde fue realizado en el taller de cerámica de la Facultad de Artes de la Universidad
Central del Ecuador.
FIG. 51. Preparación de la caja para el molde de yeso
FIG. 52. Preparación de la mezcla de yeso
FIG. 53. Colocación del modelo dentro de la caja
50
FIG. 54. Molde de yeso fraguado
Fuente: Fotografías Maritza Rodríguez, 2015
3.3.4 Proceso de fundición con poliestireno expandido y arena refractaria
Uno de los materiales innovadores de la industria utilizados para la elaboración de modelos de
fundición es el poliestireno expandido (EPS), como fue descrito en el apartado 2.5.2. El uso de
modelos de poliestireno expandido, es otra alternativa para el proceso de fundición con arena
refractaria que resulta de fácil aplicación puesto que el modelo no necesita ser extraído del molde
de arena ya que el material de plástico del modelo se evapora. Por tratarse de un proceso con molde
de arena, usa mazarotas y bebederos que deberán ser elaborados del mismo material (EPS).
Los pasos a seguir en el proceso de fundición con poliestireno expandido son:
11.. TTaallllaarr eell mmooddeelloo ddee uunn bbllooqquuee ddee eessppuummaa ddee ppoolliieessttiirreennoo eexxppaannddiiddoo..
22.. PPeeggaarr ccoonn ggoommaa bbllaannccaa eell bbeebbeeddeerroo yy llaa ccooppaa ddee ccoollaaddaa,, aall mmooddeelloo ddee eessppuummaa ddee ppoolliieessttiirreennoo..
33.. RReeccuubbrriirr eell mmoollddee ccoonn uunnaa ppaappiillllaa rreeffrraaccttaarriiaa qquuee ggeenneerraallmmeennttee eessttáá hheecchhaa ccoonn aarreennaa ssíílliiccee ddee
ccoonnttaaccttoo yy aagguuaa..
44.. CCoollooccaarr eell mmooddeelloo ddee EEPPSS eenn llaa ccaajjaa ddeell mmoollddee,, ddoonnddee pprreevviiaammeennttee ssee hhaabbrráá ccoollooccaaddoo uunnaa ccaappaa
ddee aarreennaa ddee rreelllleennoo..
55.. CCoommppaaccttaarr llaa aarreennaa aallrreeddeeddoorr ddeell mmoollddee hhaassttaa qquuee eell mmooddeelloo hhaayyaa ssiiddoo ccuubbiieerrttoo ccoommpplleettaammeennttee
ppoorr llaa aarreennaa..
La figura 55, muestra un detalle de los modelos de poliestireno expandido realizados para nuestro
caso de estudio.
FIG. 55. Modelos de EPS
Fuente: fotografía Maritza Rodríguez, 2015
51
Para una mejor comprensión del proceso de fundición con poliestireno espandido se presenta un
esquema elaborado por Groover (2010) en la figura 56. La mayor ventaja de este proceso es que el
modelo no necesita removerse del molde de arena, lo que simplifica y facilita la fabricación del
molde; sin embargo la desventaja del proceso radica en que para cada fundición se debe realizar un
nuevo modelo ya que el modelo plástico desaparece por la colada del metal.
((aa)) ((bb)) ((cc))
FFIIGG.. 5566.. PPrroocceessoo ddee ffuunnddiicciióónn ccoonn EEPPSS::
((aa))..EEll mmooddeelloo ddee EEPPSS ssee rreeccuubbrree ccoonn ccoommppoonneennttee rreeffrraaccttaarriioo;; ((bb)) eell mmooddeelloo ssee ccoollooccaa eenn llaa
ccaajjaa ddeell mmoollddee yy ssee ccoommppaaccttaa llaa aarreennaa aallrreeddeeddoorr ddee ééssttee;; ((cc)) ssee vvaaccííaa eell mmeettaall ffuunnddiiddoo eenn llaa
ppaarrttee ddeell mmooddeelloo qquuee ffoorrmmaa llaa ccooppaa yy eell bbeebbeeddeerroo..((GGrroooovveerr,, 22001100))..
3.4 Fusión y colada
3.4.1 Fusión
Los procedimientos de fusión dependen del tipo de aleación o metal a fundir, puesto que cada
metal tiene diferentes características. Nuestro caso de estudio es el aluminio, por tal razón nos
referiremos a las características de la fusión del aluminio y sus aleaciones.
Según recomienda Duponchelle (1932), el aluminio debe ser tratado en un crisol de grafito. La
mejor manera de operar es no activar la fusión; sino por el contrario, es necesario cerrar los
registros de los hornos y evitar el recalentamiento, de lo contrario el metal se cristalizará al
momento de enfriarse. El autor sugiere el siguiente procedimiento para el tratamiento de fusión del
aluminio:
11)) SSee ccoollooccaa uunnooss ppeeddaazzooss ddee aalluummiinniioo eenn eell ccrriissooll yy ccuuaannddoo hhaa ccoommeennzzaaddoo aa ffuunnddiirrssee ssee
aaññaaddee mmááss mmaatteerriiaall ppooccoo aa ppooccoo hhaassttaa ccoonnsseegguuiirr qquuee eell aalluummiinniioo ffuunnddiiddoo lllleennee eell ccrriissooll.. SSee
rreeccoommiieennddaa ssiieemmpprree ffuunnddiirr llaa ccaannttiiddaadd mmááxxiimmaa qquuee ssooppoorrttee eell ttaammaaññoo ddee ccrriissooll qquuee ssee uuttiilliiccee,, ddee
eessttaa mmaanneerraa ssee aahhoorrrraa llaa eenneerrggííaa uuttiilliizzaaddaa ppaarraa ccaalleennttaarr eell hhoorrnnoo.. SSee aaggiittaa eell mmaatteerriiaall ccoonn llaa
eessppuummaaddeerraa oo uunnaa bbaarrrraa ddee hhiieerrrroo..
52
22)) CCuuaannddoo eell aalluummiinniioo ffuunnddiiddoo eessttéé bbaassttaannttee ccaalliieennttee,, aall ppuunnttoo ddee nnoo aaddhheerriirrssee aall hhiieerrrroo ddee llaa
eessppuummaaddeerraa,, eessttáá lliissttoo ppaarraa rreettiirraarrlloo ddeell ffuueeggoo,, rreettiirraarr llaa eessccoorriiaa yy ccoollaarrlloo.. EEss nneecceessaarriioo eevviittaarr qquuee eell
hhiieerrrroo ddee llaass hheerrrraammiieennttaass ccoonn llaass qquuee ssee mmaanniippuullaa eell aalluummiinniioo,, ssee ppoonnggaann aall ““rroojjoo vviivvoo””,, ppuueess eessttoo
ccaauussaarrííaa qquuee ppeeqquueeññaass ccaannttiiddaaddeess ddee hhiieerrrroo oo aacceerroo ssee ffuunnddaann yy ccoonnttaammiinneenn llaa ppuurreezzaa ddeell aalluummiinniioo,,
mmeerrmmaannddoo ssuu dduuccttiilliiddaadd yy mmaalleeaabbiilliiddaadd.. SSii mmiieennttrraass ssee aaggiittaa eell aalluummiinniioo uunnaa vvaarriillllaa ddee hhiieerrrroo lllleeggaa
aa ppoonneerrssee aall rroojjoo vviivvoo,, eess nneecceessaarriioo ddeejjaarrllaa eennffrriiaarr yy sseerrvviirrssee ddee oottrraa mmááss ffrrííaa ppaarraa ccoonnttiinnuuaarr ccoonn eell
ttrraabbaajjoo..
33)) LLooss ccrriissoolleess uuttiilliizzaaddooss ppaarraa ffuunnddiirr eell aalluummiinniioo ppuueeddeenn sseerr ddee ccuuaallqquuiieerr mmaatteerriiaall oobbsseerrvvaannddoo
ssiieemmpprree qquuee nnoo ssee rreeccaalliieennttee eell mmeettaall,, ppoorr eessttaa rraazzóónn eess ccoonnvveenniieennttee uuttiilliizzaarr ccrriissoolleess rreevveessttiiddooss ddee
uunnaa ppaassttaa ddee ccaarrbbóónn yy uunn óóxxiiddoo ccoommoo llaa mmaaggnneessiiaa oo aallqquuiittrráánn..
FFIIGG.. 5577.. FFuussiióónn ddeell aalluummiinniioo eenn hhoorrnnoo ddee ccrriissooll aa ggaass
FFuueennttee:: FFoottooggrraaffííaa MMaarriittzzaa RRooddrríígguueezz,, 22001155
EEnn eell ttaalllleerr ddee ffuunnddiicciióónn ddee llaa EEPPNN,, rreeaalliizzaammooss eell pprroocceeddiimmiieennttoo ddee ffuussiióónn ddeell aalluummiinniioo eenn uunn
hhoorrnnoo ddee ccrriissooll aa ggaass,, ccoonn uunnaa ccaappaacciiddaadd ddee 99kkgg.. UUnnaa vveezz qquuee eell mmeettaall ssee eennccuueennttrraa eenn eessttaaddoo
llííqquuiiddoo,, aaññaaddiimmooss 2255 ggrr.. ddee bbóórraaxx88,, ccoonn eell oobbjjeettoo ddee eevviittaarr ppoorroossiiddaadd eenn llaa ppiieezzaa..
3.4.2 Colada
Es el vertido del material fundido en el molde. La entrada del metal fundido hacia la cavidad del
molde se realiza a través del bebedero y el canal de alimentación. Los gases y vapores generados
durante el proceso de colada son eliminados por la arena permeable. El proceso de colada o
vaciado es similar para cualquier metal que se encuentre en estado líquido después de la fusión y
debe ser continuo. Los pasos generales son:
aa)) EElliimmiinnaacciióónn ddee llaass iimmppuurreezzaass qquuee fflloottaann eenn llaa ssuuppeerrffiicciiee ddeell mmeettaall oo ttaammbbiiéénn llllaammaaddaa eessccoorriiaa
uuttiilliizzaannddoo uunnaa eessppuummaaddeerraa ((ffiigguurraa 5588 ((aa))))..
8 Bórax: Es un compuesto blanco cristalino que consiste en una sal de sodio hidratado borato, que se
presenta como un mineral o se preparan a partir de otros minerales, y que se utiliza sobre todo
como fundente, agente de limpieza y agua suavizante ,y como conservante.
53
bb)) EExxttrraacccciióónn ddeell ccrriissooll ddeell hhoorrnnoo ccoonn tteennaazzaass ((ffiigguurraa 5588 ((bb))))..
cc)) CCoollooccaacciióónn ddeell ccrriissooll ccoonn eell mmeettaall ffuunnddiiddoo eenn llaass aabbrraazzaaddeerraass ppaarraa eell vveerrttiiddoo ((ffiigguurraa 5588 ((cc))))..
dd)) CCoollaaddoo ddeell mmeettaall eenn eell mmoollddee ddee aarreennaa ((ffiigguurraa 5588 ((dd))))..
((aa)) ((bb)) ((cc))
((dd))
FFIIGG.. 5588 PPaassooss ddee llaa ccoollaaddaa ddee aalluummiinniioo eenn mmoollddee ddee aarreennaa
FFuueennttee:: ffoottooggrraaffííaass MMaarriittzzaa RRooddrríígguueezz,, 22001155
PPaarraa eessttee ttrraabbaajjoo ssee rreeaalliizzóó uunnaa mmooddiiffiiccaacciióónn eenn llaa ccoollaaddaa ddeell mmoollddee ddee yyeessoo.. SSee ccoollooccóó eell mmoollddee ddee
yyeessoo ddeennttrroo ddee uunnaa ccaajjaa ddee aarreennaa ccoonn eell oobbjjeettoo ddee oobbtteenneerr mmaayyoorr rreeffrraaccttaarriieeddaadd eenn eell mmoollddee.. SSee
rreelllleennóó ccoonn aarreennaa aallrreeddeeddoorr ddeell mmoollddee ddee yyeessoo yy ssee llaa aappiissoonnóó hhaassttaa eell rraazz ddee llaa ccaajjaa,, ddeejjaannddoo aall
ddeessccuubbiieerrttoo ssoolloo eell oorriiffiicciioo ppoorr ddoonnddee ssee vveerrttiirráá eell aalluummiinniioo llííqquuiiddoo ccoommoo lloo mmuueessttrraa llaa ffiigguurraa 5599..
SSee ccoollóó eell mmeettaall ddee llaa mmiissmmaa mmaanneerraa qquuee eenn eell mmoollddee ddee aarreennaa.. LLaa ccoollaaddaa ddeell aalluummiinniioo eenn eell mmoollddee
ddee yyeessoo yy ccaajjaa ddee aarreennaa ssee mmuueessttrraa eenn llaa ffiigguurraa 6600..
FFIIGG.. 5599.. PPrreeppaarraacciióónn ppaarraa llaa ccoollaaddaa eenn mmoollddee ddee yyeessoo yy ccaajjaa ddee aarreennaa
54
FFIIGG.. 6600.. CCoollaaddaa eenn mmoollddee ddee yyeessoo yy ccaajjaa ddee aarreennaa
FFuueennttee:: FFoottooggrraaffííaass MMaarriittzzaa RRooddrríígguueezz,, 22001155
EEnn eell pprroocceessoo ddee ffuunnddiicciióónn ccoonn mmooddeelloo ddee ppoolliieessttiirreennoo eexxppaannddiiddoo,, eess iimmppoorrttaannttee sseeññaallaarr qquuee eell
vvaacciiaaddoo ddeebbee sseerr rrááppiiddoo ppaarraa eevviittaarr llaa ccoommbbuussttiióónn ddeell pplláássttiiccoo qquuee ppooddrráá ddeejjaarr rreessiidduuooss ccaarrbboonnoossooss..
EEss eessttee ccaassoo llooss ggaasseess pprroodduuccttoo ddee llaa vvaappoorriizzaacciióónn ddeell mmaatteerriiaall,, ssoonn mmaanneejjaaddooss hhaacciiaa ffuueerraa aa ttrraavvééss
ddee llaa aarreennaa ppeerrmmeeaabbllee oo rreessppiirraaddeerrooss qquuee ddeebbeerráánn sseerr aaddiicciioonnaaddooss aall mmooddeelloo,, ssii eell ttaammaaññoo ddee llaa
ppiieezzaa eess mmuuyy ggrraannddee oo vvoolluummiinnoossaa..
3.5 Solidificación y enfriamiento
La solidificación es la etapa que involucra el regreso del metal fundido al estado sólido por su
enfriamiento. El proceso de solidificación difiere dependiendo si se trabaja con un metal puro o una
aleación, puesto que el metal puro se solidifica a una velocidad constante, mientras que la aleación,
se solidifica a temperaturas variables, dependiendo de la composición de la aleación.
Se trata de una etapa crítica en el proceso de fundición, puesto que un enfriamiento excesivamente
rápido puede provocar tensiones mecánicas en la pieza, en incluso la aparición de grietas; mientras
que, si es demasiado lento disminuye la productividad de la producción de piezas. En la figura
61(a) podemos observar una pieza en forma de zapato femenino, que fue fundida utilizando un
molde de yeso colocado en una caja de arena refractaria y que tuvo como resultado el agrietamiento
de la pieza. En este caso, se evidenció que el molde de yeso no estuvo completamente seco o
precalentado antes de la colada, lo que causó un drástico cambio térmico que produjo la
irregularidad en la producción de la pieza. La figura 61 (b), en cambio, es una prueba, con el
mismo molde de yeso, pero tomando la precaución de precalentar el molde antes de la colada, lo
que produjo un resultado más satisfactorio.
La duración del enfriamiento depende del tamaño y espesor de la pieza. Las piezas pequeñas y
delgadas pueden tener una solidificación de apenas algunos minutos, mientras que las piezas
medias deben tener un reposo de algunas horas.
55
FIG. 61. Solidificación y enfriamiento de las piezas
Fuente: Fotografía Maritza Rodríguez, 2014
3.6 Desmolde
Cuando la pieza se ha solidificado y enfriado hasta el punto de poder ser manipulada sin peligro, se
procede al desmolde, que consiste en extraer la pieza del molde. Para realizar esta operación se
levanta la caja superior y se destruye el molde de arena con martillos o barras adecuadas. Es
importante anotar que toda la arena procedente del desmolde es cien por ciento reciclable para la
construcción de nuevos moldes, de ahí la razón de la masiva utilización de los moldes de arena;
pues este reciclaje abarata los costos de producción.
El polvo silíceo que se desprende del proceso de desmolde, es nocivo para la salud, por esta razón
es conveniente realizar el desmolde en un ambiente bien aireado, o dotado de aspiradores de polvo
así como también, el personal que realiza este trabajo debe utilizar máscaras adecuadas contra el
polvo.
FIG. 62. Desmolde de la pieza solidificada
Fuente: Fotografías Maritza Rodríguez, 2015
(a) (b)
56
3.7 Acabados
La pieza fundida, extraída del molde, se encuentra áspera, tiene incrustaciones de arena, rebabas
que corresponden a las juntas del molde y lleva unidos todavía los bebederos o canales de
alimentación, dependiendo del molde utilizado (Figura 63). Se procede entonces a realizar el
proceso de acabado de la pieza.
FIG. 63. Piezas después del desmolde de arena
Fuente: Fotografías Maritza Rodríguez, 2015
El acabado es un proceso que consiste en varios pasos independientes de la fundición:
SSeeppaarraacciióónn ddee bbeebbeeddeerrooss
DDeessaarreennaaddoo
DDeessbbaarrbbaaddoo
SSoollddaadduurraa
AAccaabbaaddoo ffiinnaall ((ppuulliiddoo ppoorr aabbrraassiióónn oo ppuulliimmeennttoo))
En la descripción de este proceso se incluirán ejemplos de las herramientas utilizadas para el
proceso de acabados.
aa)) SSeeppaarraacciióónn ddee bbeebbeeddeerrooss:: EEss llaa pprriimmeerraa ooppeerraacciióónn aa rreeaalliizzaarr ppaarraa ssiimmpplliiffiiccaarr llooss pprroocceessooss
ppoosstteerriioorreess,, ppuueessttoo qquuee ssee ttrraattaann ddee eelleemmeennttooss qquuee nnoo ffoorrmmaann ppaarrttee ddee llaa ppiieezzaa ddeeffiinniittiivvaa yy qquuee
ssoonn ffrruuttoo ddeell pprroocceessoo ddee ffuunnddiicciióónn.. LLooss bbeebbeeddeerrooss oo ccoonndduuccttooss ddee aalliimmeennttaacciióónn sseerráánn
rreecciiccllaaddooss ppaarraa uuttiilliizzaarrllooss eenn oottrraass ffuunnddiicciioonneess.. PPaarraa rreeaalliizzaarr eell ccoorrttee ddee bbeebbeeddeerrooss,, rreessppiirraaddeerrooss
yy mmaazzaarroottaass ssee rreeqquuiieerree ddee ssiieerrrraass oo cciizzaallllaass ((ffiigguurraa 6644)).. EEnn llaa ffiigguurraa 6655 ssee oobbsseerrvvaa eell ccoorrttee ddee
llooss bbeebbeeddeerrooss ddee uunnaa ppiieezzaa ffuunnddiiddaa eenn aalluummiinniioo uussaannddoo uunnaa ssiieerrrraa ddee mmeettaall,, llaa ppiieezzaa eessttáá ssuujjeettaa
eenn uunnaa pprreennssaa ppaarraa eevviittaarr qquuee ssee mmuueevvaa aall rreeaalliizzaarr llaa ooppeerraacciióónn ddee ccoorrttee..
Conductos de alimentación o bebederos
Respiraderos
57
FIG. 64. cizalla manual y sierra de metal utilizadas para extraer los bebederos
Fuente: http://berynca.es/
FIG. 65. Eliminación de bebederos y mazarotas con sierra de metal
Fuente: Fotografía Maritza Rodríguez, 2015
bb)) DDeessaarreennaaddoo:: SSee ttrraattaa ddeell pprroocceessoo ddee eexxttrraaeerr ttooddooss llooss rreessiidduuooss ddee aarreennaa qquuee hhaann qquueeddaaddoo eenn llaa
ppiieezzaa lluueeggoo ddeell ddeessmmoollddeeoo,, hhaassttaa ddeejjaarrllaa lliimmppiiaa.. PPaarraa uunnaa ppiieezzaa ppeeqquueeññaa,, eell ddeessaarreennaaddoo ssee
ppuueeddee llooggrraarr lliimmppiiáánnddoollaa aa mmaannoo ccoonn uunn cceeppiilllloo ccoonn cceerrddaass ddee mmeettaall,, uunn cchhoorrrroo ddee aagguuaa,,
cciinncceelleess,, ppuunnttaass ddee aacceerroo oo bbaarrrraass ggiirraattoorriiaass ((ffiigguurraa 6666));; ssoobbrree ttooddoo ppaarraa aaqquueellllaass ppiieezzaass qquuee
ttiieenneenn oorriiffiicciiooss iinntteerriioorreess.. PPaarraa ppiieezzaass ddee ttaammaaññoo mmaayyoorr,, ssee uuttiilliizzaa mmááqquuiinnaass qquuee eemmiitteenn
cchhoorrrrooss ddee aagguuaa oo aaiirree aa pprreessiióónn.. LLoo iimmppoorrttaannttee eess qquuee llaa ppiieezzaa qquueeddee ccoommpplleettaammeennttee lliibbrree ddee
aarreennaa..
FIG. 66. Cepillo para metal, cinceles y puntas utilizadas para el desarenado manual
Fuente: http://www.herramientasdemexico.com
58
cc)) DDeessbbaarrbbaaddoo :: EEss eell pprroocceeddiimmiieennttoo ppaarraa eelliimmiinnaarr llaass ppeeqquueeññaass ppoorrcciioonneess ddee mmeettaall qquuee hhaann
qquueeddaaddoo eenn llaa ppiieezzaa lluueeggoo ddeell ddeessaarreennaaddoo ((ffiigguurraa 6677)).. SSee uuttiilliizzaa lliimmaass oo aappaarraattooss eellééccttrriiccooss
ccoommoo eell eessmmeerriill ddee mmaannoo ((aammoollaaddoorraa)),, oo eessmmeerriill ddee bbaannccoo.. ((ffiigguurraa 6688))..
FIG. 68. Esmeril de banco, esmeril de mano, limas.
Fuente: http://www.herramientasdemexico.com
dd)) SSoollddaadduurraa:: EEnn ooccaassiioonneess llaass ppiieezzaass ffuunnddiiddaass rreeqquuiieerreenn ddee llaa rreeppaarraacciióónn ddee ppeeqquueeññooss
ddeessppeerrffeeccttooss pprroodduucciiddooss eenn eell pprroocceessoo ddee ffuunnddiicciióónn.. LLaa rreeppaarraacciióónn ssee llaa rreeaalliizzaa ccoonn ssuueellddaa.. NNoo
ddeessccrriibbiirreemmooss llooss aappaarraattooss nneecceessaarriiooss ppaarraa ssoollddaarr,, ssiinn eemmbbaarrggoo mmeenncciioonnaarreemmooss llooss pprroocceessooss
eemmpplleeaaddooss qquuee ssoonn llaa ssuueellddaa aauuttóóggeennaa yy llaa ssuueellddaa eellééccttrriiccaa ddee eelleeccttrrooddoo ddee ttuunnggsstteennoo ((GGTTAAWW,,
ppoorr ssuuss ssiiggllaass eenn iinnggllééss:: GGaass TTuunnsstteenn AArrcc WWeellddiinngg)).. LLaass ppiieezzaass eessccuullttóórriiccaass ddee ggrraann ttaammaaññoo ssee
llaass rreeaalliizzaa eenn ppaarrtteess,, eess aallllíí ttaammbbiiéénn ccuuaannddoo nneecceessiittaann sseerr ssoollddaaddaass,, aanntteess ddee ddaarr eell aaccaabbaaddoo
ffiinnaall.. EEnn nnuueessttrroo ccaassoo ssee uuttiilliizzóó ssuueellddaa ppaarraa rreelllleennaarr ppeeqquueeññooss oorriiffiicciiooss ddee llaass ppiieezzaass ffuunnddiiddaass..
FFIIGG.. 6699.. SSoollddaadduurraa ccoonn pprroocceessoo GGTTAAWW
FFuueennttee:: ffoottooggrraaffííaa MMaarriittzzaa RRooddrríígguueezz,, 22001155
FIG. 67. Desbarbado manual de una pieza de aluminio
Fuente: Fotografía Maritza Rodríguez, 2015
59
ee)) MMeeccaanniizzaacciióónn yy aaccaabbaaddoo ffiinnaall:: EEss eell úúllttiimmoo ppaassoo ddeell pprroocceessoo yy ccoonnssiissttee eenn rreedduucciirr llooss
ssoobbrraanntteess ddee llaass ssoollddaadduurraass,, hhaassttaa ddeejjaarrllaass iimmppeerrcceeppttiibblleess uuttiilliizzaannddoo uunnaa aammoollaaddoorraa oo eessmmeerriill
eenn uunn pprroocceessoo ssiimmiillaarr aall ddeessbbaarrbbaaddoo.. LLuueeggoo ssee iinniicciiaa ccoonn eell ppuulliiddoo,, qquuee ddeeppeennddiieennddoo ddee llaa
tteexxttuurraa oo bbrriillllaanntteezz qquuee eell aarrttiissttaa llee qquuiieerraa ddaarr aa llaa ppiieezzaa ssiigguuee ddiiffeerreenntteess pprroocceessooss.. PPaarraa uunn
aaccaabbaaddoo ccoommoo eell ddee llaa ffiigguurraa 7700,, ssee rreeqquuiieerree ddee uunn pprroocceessoo ddee lliijjaaddoo mmuuyy ccuuiiddaaddoossoo.. AA
ccoonnttiinnuuaacciióónn ssee ddeessccrriibbee eell pprroocceessoo ggeenneerraall ddee lliijjaaddoo sseeggúúnn llaa eexxppeerriieenncciiaa ddeessccrriittaa ppoorr llooss
ttééccnniiccooss ddee llaa EEssccuueellaa PPoolliittééccnniiccaa NNaacciioonnaall::
FFIIGG.. 7700.. EEssccuullttuurraa ffeemmeenniinnaa,, ppiieezzaa ffuunnddiiddaa eenn aalluummiinniioo ppoorr HHyyllddaa LLuucceennaa aarrttiissttaa
ccoonntteemmppoorráánneeaa bbrraassiilleerraa
Fuente: fotografías recuperada de: http://www.formasdofogo.com.br
11)) LLaavvaarr llaa ppiieezzaa ddee aalluummiinniioo ccoonn uunn ddeetteerrggeennttee llííqquuiiddoo ppaarraa rreemmoovveerr ccuuaallqquuiieerr rreessiidduuoo,,
hhaacciieennddoo mmááss ffáácciill eell pprroocceessoo ddee ppuulliiddoo.. DDeejjaarr qquuee llaa ppiieezzaa ssee sseeqquuee ccoommpplleettaammeennttee..
22)) LLiimmppiiaarr eell aalluummiinniioo ccoonn ddiilluuyyeennttee ddee ppiinnttuurraa ((ccoonnoocciiddoo ccoommoo ppaaiinntt tthhiinnnneerr ppoorr ssuu nnoommbbrree
eenn iinnggllééss)).. EEssttoo lloo pprreeppaarraa ppaarraa eell lliijjaaddoo.. VVeerrtteerr ddiilluuyyeennttee ddee ppiinnttuurraa eenn uunn lliieennzzoo lliimmppiioo yy
lliimmppiiaarr eell aalluummiinniioo hhaacciieennddoo ppeeqquueeññooss ccíírrccuullooss.. EEnnjjuuaaggaarr llaa ppiieezzaa ccoonn aagguuaa lliimmppiiaa..
33)) LLiijjaarr llaa ppiieezzaa uussaannddoo lliijjaa ddee aagguuaa ddee ggrraannoo 332200.. MMoojjaarr llaa lliijjaa yy llaa ppiieezzaa ddee aalluummiinniioo yy
ccoommeennzzaarr aa lliijjaarr.. EEss nneecceessaarriioo aasseegguurraarrssee ddee lliijjaarr ttooddaa llaa ssuuppeerrffiicciiee..
44)) CCoonnttiinnuuaarr lliijjaannddoo uussaannddoo eell mmiissmmoo mmééttooddoo ccoonn llaa lliijjaa eenn uunn ggrraannoo ddee nnúúmmeerroo mmááss eelleevvaaddoo..
PPoorr eejjeemmpplloo,, uussaarr uunnaa lliijjaa ggrraannoo 440000,, ddeessppuuééss uunnaa ddee ggrraannoo 660000 sseegguuiiddoo ddee uunnaa ddee ggrraannoo
880000,, eennttoonncceess uunnaa ddee 11220000 yy ffiinnaallmmeennttee uussaarr uunnaa lliijjaa ddee ggrraannoo 22000000.. CCoonn ccaaddaa nnuueevvoo
ggrraannoo,, ssee ddeebbee rreemmoovveerr ttooddaass llaass mmaarrccaass ddeejjaaddaass ppoorr llaa lliijjaa ddeell ggrraannoo aanntteerriioorr.. PPaarraa ccuuaannddoo
ssee uussee llaa lliijjaa ggrraannoo 22000000,, llaa ppiieezzaa ddeebbee eessttaarr mmuuyy ssuuaavvee..
60
55)) PPuulliirr eell aalluummiinniioo uussaannddoo uunnaa aallmmoohhaaddiillllaa ddee ppuulliiddoo yy llaa ppaassttaa ccoolloorr mmaarrrróónn99.. UUssaarr ssiieemmpprree
mmoovviimmiieennttooss cciirrccuullaarreess.. DDeessppuuééss ddee ppuulliirr uussaannddoo eell ccoommppuueessttoo mmaarrrróónn,, ssee vvuueellvvee aa ppuulliirr
uussaannddoo uunnaa aallmmoohhaaddiillllaa lliimmppiiaa yy llaa ppaassttaa rroojjaa1100
..
66)) FFiinnaallmmeennttee lliimmppiiaarr eell aalluummiinniioo ccoonn uunnaa ffrraanneellaa oo uunn ppeeddaazzoo ddee ggaammuuzzaa.. EEssttoo eelliimmiinnaarráá llaass
hhuueellllaass ddaaccttiillaarreess yy llaass mmaanncchhaass..
SSii bbiieenn eell pprroocceessoo aanntteerriioorrmmeennttee ddeessccrriittoo eess ppaarraa rreeaalliizzaarrlloo aa mmaannoo,, ssiinn dduuddaa ppooddeemmooss eemmpplleeaarr llaa
aayyuuddaa ddee mmááqquuiinnaass ddee aabbrraassiióónn ppaarraa aacceelleerraarr eell pprroocceessoo.. AAssíí,, ppooddrrííaammooss uuttiilliizzaarr uunn ttaallaaddrroo yy
mmááqquuiinnaa ddee lliijjaarr eellééccttrriiccaa,, ddoonnddee aaddaappttaarreemmooss llaass lliijjaass ccoonn llaa aayyuuddaa ddee uunn ppllaattoo ccoonn vveellccrroo ppaarraa
ccoollooccaarr ddiissccooss ddee ppuulliiddoo aall ttaallaaddrroo,, ssiieemmpprree yy ccuuaannddoo llooss ddeettaalllleess ddee llaa ppiieezzaa nnooss ppeerrmmiittaann uuttiilliizzaarr
hheerrrraammiieennttaass eellééccttrriiccaass.. PPaarraa ddeettaalllleess ppeeqquueeññooss ssee rreeaalliizzaarráá ddee mmaanneerraa mmaannuuaall.. EEnn llaa ffiigguurraa 7711
ppooddeemmooss oobbsseerrvvaarr aallgguunnaass hheerrrraammiieennttaass eellééccttrriiccaass yy ssuuss aaddiittaammeennttooss eessppeecciiaalleess qquuee ssiirrvveenn ppaarraa eell
pprroocceessoo ddee ppuulliiddoo ddee ppiieezzaass ddee aalluummiinniioo ffuunnddiiddoo..
FFIIGG.. 7711.. HHeerrrraammiieennttaass eellééccttrriiccaass uuttiilliizzaaddaass ppaarraa eell pprroocceessoo ddee ppuulliiddoo yy aaccaabbaaddoo ddee ppiieezzaass ddee
aalluummiinniioo ffuunnddiiddoo..
Fuente: http://www.herramientasdemexico.com
PPaarraa nnuueessttrroo ccaassoo ssee uuttiilliizzóó uunn pprroocceessoo ddee ppuulliiddoo mmiixxttoo:: aa mmaannoo yy ccoonn hheerrrraammiieennttaass eellééccttrriiccaass ccoommoo
eell eessmmeerriill ddee mmaannoo yy ttaallaaddrroo ccoonn lliijjaass ddee ggrraannooss ccrreecciieenntteess qquuee ffuueerroonn ddeessddee llaa nnúúmmeerroo 6600,, hhaassttaa llaa
lliijjaa ddee ggrraannoo 22000000 ppaarraa pprroobbaarr eell pprroocceeddiimmiieennttoo ddeessccrriittoo yy ssee oobbttuuvvoo eell rreessuullttaaddoo mmoossttrraaddoo eenn llaa
ffiigguurraa 7722.. VVaarriiaass ddee llaass ppiieezzaass ffuueerroonn aaccaabbaaddaass ccoonn ddiiffeerreenntteess tteexxttuurraass ((ffiigguurraa 7722 dd))..
9 Pasta color marrón: Es una pasta de abrasión intensa, con un acabado semibrillante. Se utiliza para pulido
grueso de materiales no ferrosos como: bronce y aluminio.
10
Pasta color roja: Es una pasta para acabados finales.
61
((aa))
((bb)) ((cc))
((dd))
FFIIGG.. 7722.. AAccaabbaaddoo ffiinnaall ddee ppiieezzaass ddee aalluummiinniioo
FFuueennttee:: ffoottooggrraaffííaass MMaarriittzzaa RRooddrríígguueezz,, 22001155
62
3.8 Defectos en el proceso de fundición
Hemos considerado importante revisar las diferentes contingencias que pueden aparecer en un
proceso de fundición de aluminio con arena refractaria, las cuales hemos experimentado en las
diferentes pruebas realizadas para el conocimiento del proceso a lo largo de esta investigación
técnica. Estas dificultades son claramente descritas por Groover (2010) y podemos resumirlas así:
aa)) LLlleennaaddoo iinnccoommpplleettoo:: EEss uunn pprroobblleemmaa ddee ffuunnddiicciióónn qquuee ooccuurrrree ccuuaannddoo llaa ppiieezzaa ssee ssoolliiddiiffiiccóó
aanntteess ddee ccoommpplleettaarr eell lllleennaaddoo ddee llaa ccaavviiddaadd ddeell mmoollddee.. SSoonn ccaauussaalleess ddee eessttee ddeeffeeccttoo::
llaa fflluuiiddeezz iinnssuuffiicciieennttee ddeell mmeettaall
mmuuyy bbaajjaa tteemmppeerraattuurraa ddee vvaacciiaaddoo
vvaacciiaaddoo rreeaalliizzaaddoo mmuuyy lleennttaammeennttee
sseecccciióónn ttrraannssvveerrssaall ddee llaa ccaavviiddaadd ddeell mmoollddee mmuuyy ddeellggaaddaa
bb)) JJuunnttaa ffrrííaa:: UUnnaa jjuunnttaa ffrrííaa aappaarreeccee ccuuaannddoo ddooss ppoorrcciioonneess ddeell mmeettaall fflluuyyeenn aall mmiissmmoo ttiieemmppoo ppeerroo
hhaayy uunnaa ffaallttaa ddee ffuussiióónn eennttrree eellllaass ddeebbiiddoo aa llaa ssoolliiddiiffiiccaacciióónn oo eennffrriiaammiieennttoo pprreemmaattuurroo.. SSuuss
ccaauussaass ssoonn ssiimmiillaarreess aa llaass ddeell lllleennaaddoo iinnccoommpplleettoo.. LLaa ffiigguurraa 7733,, mmuueessttrraa uunnaa pprruueebbaa ddee
ffuunnddiicciióónn eenn llaa qquuee nnoo tteerrmmiinnóó ddee fflluuiirr eell mmeettaall ppoorr ccaauussaa ddee lllleennaaddoo iinnccoommpplleettoo oo jjuunnttaa ffrrííaa..
FIG. 73. Defecto de fundición por llenado incompleto o junta fría
FFuueennttee:: ffoottooggrraaffííaa MMaarriittzzaa RRooddrríígguueezz,, 22001155
cc)) MMeettaall ggrraannoossoo oo ggrráánnuullooss ffrrííooss:: LLaass ssaallppiiccaadduurraass dduurraannttee eell ccoollaaddoo hhaacceenn qquuee ssee ffoorrmmeenn
ggllóóbbuullooss ddee mmeettaall qquuee qquueeddaann aattrraappaaddooss eenn llaa ffuunnddiicciióónn.. EEssttee pprroobblleemmaa ppuueeddee eevviittaarrssee ccoonn uunn
bbuueenn ddiisseeññoo ddeell ssiisstteemmaa ddee vvaacciiaaddoo ((ppoossiicciióónn ddee llooss bbeebbeeddeerrooss,, rreessppiirraaddeerrooss yy mmaazzaarroottaa))..
dd)) CCaavviiddaadd ppoorr ccoonnttrraacccciióónn oo rreecchhuuppee:: SSee ttrraattaa ddee uunnaa ddeepprreessiióónn eenn llaa ssuuppeerrffiicciiee ddee llaa ppiieezzaa
ddeebbiiddoo aa llaa ccoonnttrraacccciióónn ppoorr ssoolliiddiiffiiccaacciióónn.. SSoonn ccaavviiddaaddeess aabbiieerrttaass aa llaa ssuuppeerrffiicciiee eexxtteerriioorr ddee llaa
ppiieezzaa oo ccaavviiddaaddeess cceerrrraaddaass eenn eell iinntteerriioorr ddee llaa ppiieezzaa.. PPoorr sseerr uunn ddeeffeeccttoo ddee ccoonnttrraacccciióónn,, ssee
ffoorrmmaa eenn llaass zzoonnaass ddee úúllttiimmaa ssoolliiddiiffiiccaacciióónn qquuee ccoorrrreessppoonnddeenn aall cceennttrroo ttéérrmmiiccoo ddee llaa ppiieezzaa
ddeebbiiddoo aa llaa ddiiffiiccuullttaadd ddee eevvaaccuuaacciióónn ddee ccaalloorr,, ffeennóómmeennoo qquuee rreettaarrddaa llaa ssoolliiddiiffiiccaacciióónn ddeell mmeettaall
llííqquuiiddoo.. AAllgguunnaass ddee llaass ccaauussaass ddee llaa aappaarriicciióónn ddee rreecchhuuppeess ssoonn::
DDiisseeññoo iinnaapprrooppiiaaddoo ddee llaa ppiieezzaa aa ffuunnddiirr,, aassíí ccoommoo iinnaaddeeccuuaaddooss mmééttooddooss ddee ccoollaaddaa..
Juntas frías o
llenado incompleto
63
DDiiáámmeettrroo yy//oo ddiisseeññoo iinnccoorrrreeccttoo ddee llaass mmaazzaarroottaass,, eemmpplleeoo ddee eennttrraaddaass ddee mmeettaall ccoonn bbaajjaa
sseecccciióónn ccuuyyaa ssoolliiddiiffiiccaacciióónn ooccuurrrree rrááppiiddaammeennttee..
DDiisseeññoo eerrrróónneeoo ddee llaass ppiieezzaass..
UUttiilliizzaacciióónn ddee tteemmppeerraattuurraass eelleevvaaddaass ddee ccoollaaddaa ((aauummeennttaa llaa iinneessttaabbiilliiddaadd ddeell mmoollddee ppoorr eell
iinntteennssoo ccaalloorr pprreesseennttee yy ssee rreettaarrddaa eell ppeerriiooddoo ddee ssoolliiddiiffiiccaacciióónn)) oo eexxcceessiivvaammeennttee bbaajjaass
((rrááppiiddaa ssoolliiddiiffiiccaacciióónn ddee eennttrraaddaass oo ccuueellllooss,, iinncclluussoo eenn llaass mmaazzaarroottaass))..
LLaa ffiigguurraa 7744 mmuueessttrraa uunn rreecchhuuppee eenn ppiieezzaa ddee aalluummiinniioo ccuuyyaa ccaauussaa ffuuee llaa iinnaaddeeccuuaaddaa ccoollooccaacciióónn
ddee rreessppiirraaddeerrooss ppaarraa llaa ffuunnddiicciióónn..
FFIIGG.. 7744.. RReecchhuuppee eexxtteerriioorr eenn uunnaa ppiieezzaa ddee aalluummiinniioo
FFuueennttee:: ffoottooggrraaffííaa MMaarriittzzaa RRooddrríígguueezz,, 22001155
ee)) MMiiccrrooppoorroossiiddaadd:: SSee ttrraattaa ddee uunnaa rreedd ddee ppeeqquueeññooss aagguujjeerrooss qquuee aappaarreecceenn eenn llaass ppiieezzaass ffuunnddiiddaass
yy qquuee ssee aassoocciiaann aa llaass aalleeaacciioonneess ddeebbiiddoo aa llaa ddiiffeerreenncciiaa ddee ttiieemmppoo ddee ssoolliiddiiffiiccaacciióónn ddee llooss
mmeettaalleess qquuee ccoonnffoorrmmaann llaa aalleeaacciióónn..
ff)) DDeessggaarrrraammiieennttoo ccaalliieennttee:: EEssttee ddeeffeeccttoo eess ttaammbbiiéénn ccoonnoocciiddoo ccoommoo aaggrriieettaammiieennttoo ccaalliieennttee yy
ooccuurrrree ccuuaannddoo uunn mmoollddee qquuee nnoo cceeddee dduurraannttee llaass eettaappaass ffiinnaalleess ddee llaa ssoolliiddiiffiiccaacciióónn oo eenn llaass
pprriimmeerraass ddee eennffrriiaammiieennttoo,, rreessttrriinnggee llaa ccoonnttrraacccciióónn ddee llaa ffuunnddiicciióónn ddeessppuuééss ddee llaa ssoolliiddiiffiiccaacciióónn..
AAppaarreeccee ccoommoo uunnaa sseeppaarraacciióónn ddeell mmeettaall eenn eell ppuunnttoo ddoonnddee eexxiissttee mmuucchhoo eessffuueerrzzoo ppaarraa qquuee eell
mmeettaall ppuueeddaa ccoonnttrraaeerrssee nnaattuurraallmmeennttee.. EEss mmuuyy ccoommúúnn eenn llaa ffuunnddiicciióónn eenn aarreennaa ccoonn ppoolliieessttiirreennoo
eexxppaannddiiddoo.. LLaa ffiigguurraa 7755 nnooss mmuueessttrraa uunn ddeessggaarrrraammiieennttoo ccaalliieennttee eenn uunnaa ppiieezzaa ddee aalluummiinniioo
ffuunnddiiddaa ccoonn mmooddeelloo ggaassiiffiiccaabbllee ddee EEPPSS..
Rechupe
64
FFIIGG.. 7755.. AAggrriieettaammiieennttoo oo ddeessggaarrrraammiieennttoo ccaalliieennttee eenn uunnaa ppiieezzaa ddee aalluummiinniioo
FFuueennttee:: ffoottooggrraaffííaa MMaarriittzzaa RRooddrríígguueezz,, 22001155
HHaayy eerrrroorreess qquuee ooccuurrrreenn ssoollaammeennttee ccoonn eell pprroocceessoo ddee ffuunnddiicciióónn eenn aarreennaa,, aauunnqquuee ttaammbbiiéénn ppuueeddeenn
sseerr rreepplliiccaaddooss,, eenn mmeennoorr ggrraaddoo,, eenn llooss pprroocceessooss ddee ffuunnddiicciióónn eenn mmoollddeess ddeesseecchhaabblleess.. SSee hhaa ttoommaaddoo
llaa eessqquueemmaattiizzaacciióónn qquuee GGrroooovveerr ((22001100)) hhaaccee ppaarraa ddeessccrriibbiirr bbrreevveemmeennttee eessttooss ddeeffeeccttooss:: ((ffiigguurraa 7766)),,
FFIIGG.. 7766.. DDeeffeeccttooss ccoommuunneess ddee ffuunnddiicciióónn eenn aarreennaa rreeffrraaccttaarriiaa
FFuueennttee:: GGrroooovveerr,, 22001100 pp..225500..
aa)) SSooppllaadduurraass:: SSoonn ccaavviiddaaddeess ddee ggaass eenn ffoorrmmaa ddee ppeelloottaa ccaauussaaddaass ppoorr uunn eessccaappee ddee ggaasseess ddeell
mmoollddee ddee aarreennaa dduurraannttee eell ccoollaaddoo ddeell mmeettaall.. SSoonn ccaauussaaddaass ppoorr bbaajjaa ppeerrmmeeaabbiilliiddaadd,, ppooccaa
vveennttiillaacciióónn yy uunn aallttoo ccoonntteenniiddoo ddee hhuummeeddaadd eenn eell mmoollddee..
bb)) PPuunnttooss ddee aallffiilleerr:: SSoonn ffoorrmmaacciioonneess ddee nnuummeerroossaass ccaavviiddaaddeess ppeeqquueeññaass ddee ggaass eenn llaa ssuuppeerrffiicciiee
ddee llaa ppiieezzaa ffuunnddiiddaa oo lliiggeerraammeennttee ppoorr ddeebbaajjoo ddee eellllaa.. SSoonn ssiimmiillaarreess aa llaass ssooppllaadduurraass..
cc)) CCaaííddaass ddee aarreennaa:: EEss uunnaa iirrrreegguullaarriiddaadd eenn llaa ssuuppeerrffiicciiee ddee llaa ppiieezzaa pprroovvooccaaddaa ppoorr llaa eerroossiióónn ddeell
mmoollddee dduurraannttee eell vvaacciiaaddoo.. EEll ccoonnttoorrnnoo ddee llaa eerroossiióónn ssee iimmpprriimmee eenn llaa ssuuppeerrffiicciiee ddee llaa ppiieezzaa..
65
dd)) CCoossttrraass:: SSoonn áárreeaass rruuggoossaass eenn llaa ssuuppeerrffiicciiee ddee llaa ppiieezzaa ddeebbiiddoo aa llaa iinnccrruussttaacciióónn ddee aarreennaa yy
mmeettaall ccaauussaaddaass ppoorr eell ddeesspprreennddiimmiieennttoo ddee llaa ssuuppeerrffiicciiee ddeell mmoollddee ddee aarreennaa qquuee ssee ddeessccaassccaarraann
dduurraannttee llaa ssoolliiddiiffiiccaacciióónn yy qquueeddaann aaddhheerriiddaass aa llaa ssuuppeerrffiicciiee ddee llaa ffuunnddiicciióónn..
ee)) PPeenneettrraacciióónn:: OOccuurrrree ccuuaannddoo nnoo ssee hhaa ccoommppaaccttaaddoo ccoorrrreeccttaammeennttee llaa aarreennaa ddeell mmoollddee yy llaa
fflluuiiddeezz ddeell mmeettaall llííqquuiiddoo eess mmuuyy aallttaa.. EEll eeffeeccttoo eess qquuee eell mmeettaall iinnggrreessaa eenn eell mmoollddee ddee aarreennaa..
DDeessppuuééss ddee llaa ssoolliiddiiffiiccaacciióónn,, llaa ssuuppeerrffiicciiee ddee llaa ffuunnddiicciióónn pprreesseennttaa uunnaa mmeezzccllaa ddee ggrraannooss ddee
aarreennaa yy mmeettaall..
ff)) CCoorrrriimmiieennttoo ddeell mmoollddee:: SSee pprreesseennttaa ccoommoo uunn eessccaallóónn eenn eell ppllaannoo ddee sseeppaarraacciióónn ddee llaa ppiieezzaa
ffuunnddiiddaa,, ccaauussaaddaa ppoorr eell ddeessppllaazzaammiieennttoo llaatteerraall ddeell sseemmiimmoollddee ssuuppeerriioorr ccoonn rreessppeeccttoo aall iinnffeerriioorr..
gg)) CCoorrrriimmiieennttoo ddeell ccoorraazzóónn:: EEss uunn mmoovviimmiieennttoo ssiimmiillaarr aall ccoorrrriimmiieennttoo ddeell mmoollddee,, ppeerroo eell
ddeessppllaazzaammiieennttoo eess vveerrttiiccaall..
hh)) MMoollddee aaggrriieettaaddoo ((vveennaass yy rreelliieevveess)):: SSii llaa rreessiisstteenncciiaa ddeell mmoollddee eess iinnssuuffiicciieennttee,, ssee ddeessaarrrroollllaa
uunnaa ggrriieettaa eenn llaa qquuee eell mmeettaall eennttrraa ppaarraa ffoorrmmaarr uunnaa aalleettaa eenn llaa ffuunnddiicciióónn ffiinnaall..
PPaarraa pprreevveenniirr vvaarriiooss ddee llooss ddeeffeeccttooss aanntteerriioorrmmeennttee ddeessccrriittooss eexxiisstteenn pprroocceeddiimmiieennttooss ddee iinnssppeecccciióónn
ddeell mmooddeelloo yy ddeell mmoollddee qquuee pprreevviieenneenn llooss ddeeffeeccttooss ddee ffuunnddiicciióónn.. LLaa iinnssppeecccciióónn vviissuuaall ppuueeddee
ddeetteeccttaarr ddeeffeeccttooss oobbvviiooss ccoommoo eell lllleennaaddoo iinnccoommpplleettoo,, llaass jjuunnttaass ffrrííaass yy ggrriieettaass sseevveerraass eenn llaa
ssuuppeerrffiicciiee.. AAddeemmááss ssee ppuueeddeenn rreeaalliizzaarr pprruueebbaass mmeettaallúúrrggiiccaass rreellaacciioonnaaddaass ccoonn llaa ccaalliiddaadd ddeell mmeettaall
ffuunnddiiddoo.. SSii eenn llaa ppiieezzaa ffuunnddiiddaa llooss ddeeffeeccttooss nnoo ssoonn sseerriiooss,, ppuueeddeenn sseerr rreeccuuppeerraaddooss uuttiilliizzaannddoo ssuueellddaa
ppaarraa rreelllleennaarr ppeeqquueeññooss oorriiffiicciiooss oo eessmmeerriillaaddoo ppaarraa ppuulliirrllooss,, ddee eessttaa mmaanneerraa nnoo ssee ppeerrddeerráá eell ttrraabbaajjoo
ddee ffuunnddiicciióónn..
EEnn nnuueessttrroo ccaassoo ttooddaass llaass ppiieezzaass qquuee ttuuvviieerroonn ddeeffeeccttooss ddee ffuunnddiicciióónn ffuueerroonn ssoommeettiiddaass aa llooss pprroocceessooss
ddee aaccaabbaaddooss yy tteerrmmiinnaaddooss,, ppuueessttoo qquuee ppaarraa uunn aarrttiissttaa,, uunn eerrrroorr eenn llaa ffuunnddiicciióónn ppuueeddee ssiiggnniiffiiccaarr uunnaa
eexxpprreessiióónn eessttééttiiccaa ddiiffeerreennttee..
FIG. 77 Pieza terminada con un defecto de fundición en el pecho del torso masculino
Fuente: Fotografía Maritza Rodríguez, 2015
66
3.9 Seguridad industrial y recomendaciones para el trabajo en
fundición
Creemos necesario mencionar, de manera general, aspectos enmarcados dentro de la seguridad
industrial11
y las precauciones que se deben tener en cuenta dentro del taller, puesto que en los
procesos de fundición existen muchos riesgos: el ambiente caliente y el potencial de quemaduras o
incendios alrededor de los hornos y los crisoles; el desprendimiento de gases de los metales
fundidos; los materiales utilizados en los moldes de arena pueden crear sílice cristalina12
; los
dispositivos de corte, los chorros de arena y el esmerilado crean polvo; todas estas actividades
combinadas producen un ambiente ruidoso, etc. Es por esto, que se necesita tener buenas prácticas
de trabajo, ventilación adecuada y equipos de protección personal (PPE, por sus siglas en inglés –
Personal Protective Equipment), para estar seguros en este ámbito de trabajo.
A continuación nombraremos los equipos de protección personal que se utilizan en el ambiente de
la fundición y algunas recomendaciones de uso: Se debe usar zapatos de cuero, guantes y anteojos
con resguardos laterales. Un sombrero con ala para proteger salpicaduras de metal y chispas,
propias del metal fundido. Protección para los oídos en ambientes ruidosos. Cuando se trabaja
directamente con metales fundidos, en el calor o cerca de las llamas, es necesario usar un casco de
seguridad, delantal y polainas de cuero, o de tela de fibra de vidrio con recubrimiento de aluminio,
de telas sintéticas o de lana tratada.
Los hornos, crisoles y metales en las fundiciones se encuentran a muy altas temperaturas, por lo
que hay que tener especial cuidado al trabajar con ellos. Es necesario estar consciente de dónde se
tiene las manos cuando se trabaja con bandas transportadoras y maquinaria automatizada. Todos
los equipos que se use deberán funcionar debidamente. Se recomienda inspeccionar los equipos de
la fundición con frecuencia para detectar grietas o indicios de desgaste.
No se debe meter agua al horno o a los crisoles. Cualquier residuo de agua puede ocasionar una
explosión peligrosa. Hay que verter y fundir el metal en áreas que tengan un piso de superficie
adecuada que no sea combustible, tal como metal o arena. Cualquier metal fundido que se derrame
puede desplazarse a grandes distancias, por lo que hay que mantener las áreas de trabajo libres de
11
La seguridad industrial una obligación que todo trabajo debe tener y está sustentada en el Art. 326,
numeral 5 de la Constitución del Ecuador, en Normas Comunitarias Andinas, Convenios Internacionales de
la Organización Internacional del Trabajo (OIT), Código del Trabajo, Reglamento de Seguridad y Salud de
los Trabajadores y Mejoramiento del Medio Ambiente de Trabajo y Acuerdos Ministeriales ecuatorianos
(fuente: http://www.trabajo.gob.ec).
12 La sílice cristalina es un componente básico de tierra, arena, granito y otros minerales que al trabajarlos
(talla, corte, perforación, trituración, moldeo) emanan partículas que se pueden inhalar y resultan peligrosos
para la salud (silicosis).
67
obstáculos. Se debe tener a la mano un extintor, junto con una pala y arena limpia y seca para
combatir incendios.
De los metales fundidos se desprenden gases que pueden ser peligrosos si ingresan a las vías
respiratorias. Se debe tratar de usar metales limpios, sin residuos de pintura, grasa u óxido, para
alimentar los hornos. El fundir chatarra puede generar gases provenientes de pinturas, lubricantes,
recubrimientos o aditivos de plomo, níquel o cromo que son peligrosos si se respiran, sin embargo,
dado que el material propuesto en este trabajo es el aluminio reciclado, es indispensable tener en
cuenta la protección con máscaras respiratorias.
FIG. 78. Equipos de protección personal (PPE)
Fuente: http://solutions.3m.com.mx
La arena de los moldes contiene sílice. Quedar expuesto a sílice cristalina, puede causar silicosis,
una enfermedad de los pulmones, o cáncer del pulmón. Se debe usar una buena ventilación y
medidas de control del polvo, para controlar la sílice cristalina. Empacar los moldes, sacudirlos o
limpiar las piezas fundidas también puede ser una fuente de sílice cristalina. Los procesos cerrados
y/o automatizados pueden reducir la exposición a sustancias peligrosas en el aire.
68
CCAAPPÍÍTTUULLOO IIVV
CCOONNCCLLUUSSIIOONNEESS YY RREECCOOMMEENNDDAACCIIOONNEESS
4.1 Evaluación del proceso de fundición artística en aluminio
Este trabajo tuvo como objetivo principal, conocer detalladamente el proceso de fundición en
aluminio, como una técnica alternativa para la producción de obras escultóricas, a las conocidas en
la Facultad de Artes de la Universidad Central del Ecuador.
Para lograr este objetivo, fueron estudiados y descritos los procesos de fundición a la cera perdida y
fundición con arena refractaria, consideradas por la literatura histórica y técnica especializada,
como los métodos tradicionales más desarrollados en este segmento de la metalurgia.
Por otro lado se realizó una investigación sobre las características y usos del aluminio, que fue el
material utilizado para este trabajo, que por ser un material cien por ciento reciclable, ya que no
pierde sus propiedades al ser reutilizado en fundición, puede convertirse en un material viable y
económico para la producción escultórica.
Se estudió también el equipamiento necesario y las herramientas básicas para el proceso de
fundición, proponiendo una estructura básica para un taller de fundición que podría tomar como
referencia nuestra facultad en la implementación futura del área de fundición.
El estudio se focalizó en el uso del método de fundición con arena refractaria, describiendo paso a
paso los aspectos más importantes del procedimiento. Para esto, se realizaron numerosas pruebas
prácticas de fundición utilizando diferentes formas de fundición, como la fundición con molde de
arena, fundición con molde de yeso y fundición con poliestireno expandido. En cada una de las
pruebas se fue describiendo los resultados obtenidos, y las consideraciones a tener en cuenta para
obtener mejores resultados.
El trabajo de acabados para piezas de aluminio también fue estudiado en este trabajo, puesto que el
terminado final que el artista quiere dar a su pieza escultórica es de mucha importancia para la
apariencia estética. Se investigó todos los productos que existen en el mercado local, que ayudan al
pulimento del aluminio y también se describió los pasos a seguir para pulir piezas de aluminio. De
la misma manera que para la etapa de fundición, estos pasos fueron llevados a la práctica y
documentados en el documento.
69
Creemos que el aporte de este trabajo para el conocimiento de la técnica será de mucha utilidad
para los estudiantes de la Facultad de Artes de la Universidad Central del Ecuador.
4.2 Recomendaciones
Consideramos este trabajo como el punto inicial para incursionar en la técnica de fundición en
metales en la Facultad de Artes de la Universidad Central del Ecuador, si bien no puesta en
práctica, principalmente por falta del equipamiento y recursos necesarios.
Dada la gran apertura actual en nuestro país, para la investigación académica en todos los ámbitos,
es importante resaltar que dentro de la línea de investigación de técnicas artísticas, el tema de la
fundición podría llegar a dar como resultados muchos trabajos de investigación futuros, y porqué
no ser los pioneros en la instalación de un taller de fundición en una Facultad de Artes del país, ya
que hasta el momento solo podemos encontrar talleres de fundición en las facultades de Ingeniería
Mecánica con lineamientos hacia la fundición industrial, mas no, hacia la fundición artística.
70
MATERIALES DE REFERENCIA
GLOSARIO
Este apartado tiene un carácter informativo de términos específicos del área de fundición que han
sido mencionados a lo largo de este trabajo. Los números que aparecen entre paréntesis
corresponden a las páginas donde aparece el término.
Aglomerante: Son materiales que sirven para pegar los granos de arena, dando a la mezcla de
moldeo mayor resistencia solo en seco, puesto que para aglomerarse requiere sufrir un cambio
termoquímico. (40,42)
Aglutinante: Material que sirve para unir los granos de arena, dando a la mezcla de moldeo mayor
resistencia tanto en “verde” como en seco. (8, 47)
Alúmina: Material residual proveniente de la desoxidación del acero y que constituye en este
inclusiones muy finas y duras. Se presenta en formas cristalinas y de diversos tamaños de partícula
dependiendo del uso que vaya a darse. La alúmina calcinada constituye un material refractario de
alta calidad. (41)
Apisonado: Apretar y allanar la tierra o la arena por medio de rodillos pesados o mediante una
apisonadora. (43)
Arena refractaria: Conjunto de granos procedentes de partículas disgregadas de las rocas. Su
tamaño varía entre 0,063 y 2 mm. El componente más común de las arenas es el sílice en forma de
cuarzo. Las arenas de fundición se caracterizan por soportar altas temperaturas y debido a su forma
de grano (redondos o irregulares) alcanzan gran compactación lo que las hace aptas para el copiado
de piezas de fundición. (1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 13, 19, 37, 40, 47, 50, 54, 61, 63, 67)
Arena arebond: sílice aglomerado con bentonitas y aceite mineral. De color rojizo, se trata de una
arena de reciente creación y se utiliza de forma similar a la arena de moldeo en verde. (40)
Arena beauxita: Arena sintética con excelentes propiedades refractarias, alta resistencia mecánica
y variedad de granulometría. (40)
71
Arena cerabeads: es una arena sintética compuesta de silicato de alúmina. Presenta alta
refractariedad y dilatación térmica muy baja. Su grano es redondo. (40)
Arena de zirconio: se encuentra en la naturaleza como metal libre, formando parte de numerosos
minerales. La principal fuente de circonio es el mineral circón. Se caracteriza porque sus granos
son de forma redonda lo que resulta en mayor calidad superficial, tiene una baja expansión térmica,
tiene compatibilidad con resinas orgánicas. Su desventaja es que es muy costosa. (40)
Arena de cromita: Está compuesta por óxido natural de hierro y cromo. Se utiliza especialmente
para la fabricación de machos y moldes para aceros, debido a su resistencia a elevadas
temperaturas. Se caracteriza por su grano en forma angular y su estabilidad térmica. Tiene como
desventaja la presencia de elevadas impurezas que pueden causar porosidad en las piezas fundidas;,
además su costo es elevado. (40)
Arena de olivino: se caracteriza por su alta resistencia al choque térmico por elevadas
temperaturas, dilatación térmica muy baja, no presenta peligro de silicosis, tiene diferentes
granulometrías. (40)
Arena de sílice: Se la conoce también como cuarzo en forma mineral. Se caracteriza por ser de
fácil extracción natural, de bajo precio, altamente refractaria, no tiene impurezas y es reutilizable.
Tiene como desventaja su expansión térmica, lo que implica un mayor control en la elaboración de
los moldes para evitar agrietamientos y puede causar silicosis. (40, 42, 47)
Bebederos: Son canales destinados a suministrar el metal fundido directamente a la cavidad del
molde. (32, 50, 55, 56, 57, 61)
Bentonita: Es una arcilla de grano muy fino que contiene bases y hierro y es generalmente
utilizada en cerámica. Su capacidad aglutinante para la preparación de la arena para fundición es de
2 a 7 veces mayor que la arcilla corriente. Está compuesta de sílice coloidal y montmorillonita, que
proviene de la alteración de antiguas cenizas volcánicas. (23, 41, 42, 69)
Bronce: Metal resultante de la aleación de cobre con estaño.(3, 4, 7, 8, 11, 17, 21, 30, 35, 43, 59)
Bórax: Es un compuesto blanco cristalino que consiste en una sal de sodio hidratado borato, que se
presenta como un mineral o se preparan a partir de otros minerales, y que se utiliza sobre todo
como fundente, agente de limpieza y agua suavizante ,y como conservante. (52)
Cascarilla cerámica: Método de moldeo para fundición que utiliza moloquita como refractario y
sílice coloidal como aglutinante. (2, 12)
72
Cera: Material blando y amarillento de origen animal, vegetal o mineral. (1, 2, 4, 5, 8, 9, 10, 11,
12, 13, 22, 36, 38, 40, 67)
Cerámica: Fenómeno de endurecimiento que sufre la arcilla después de la cocción a diferentes
temperaturas. (2, 7, 12 19, 21, 37, 49)
Chamota: Es arcilla cocida. Se prepara con materiales cocidos de desecho. Su buena porosidad
hace que resista las variaciones de temperatura. Se emplea también como revestimiento refractario.
/ Material arcilloso que granulado y cocido a alta temperatura se emplea como desengrasante de
pastas cerámicas refractarias con las que se mezcla para disminuir su plasticidad. (12, 23, 37)
Colada: Acción de llenar en un molde el metal en estado líquido. (2, 12, 14, 17, 23, 25, 26, 40, 42,
43, 46, 47, 48, 50, 51, 52, 53, 54, 61, 62)
Crisol: Recipiente fabricado con tierra refractaria, alúmina, grafito o un metal de aleación que
emplea en las fundiciones de metal a muy altas temperaturas. (17, 25, 26, 27, 28, 32, 33, 51, 52, 53,
65)
Desbarbado: Acción y efecto de eliminar pequeñas porciones de metal en forma de virutas de los
bordes del metal, por medio de limas y aparatos eléctricos. Proceso de limpieza y acabado de la
superficie de una pieza escultórica de metal en especial de las rebabas del metal vaciado producido
por la forma del molde. (23, 24, 56, 57, 58)
Desmoldeo: Es la operación de retirar la pieza fundida del molde utilizado para la colada del metal,
una vez que se ha solidificado. (34, 39, 57)
Escoria: producto de desecho que contiene las impurezas de los metales cuando se funden. (17, 25,
52)
Espumadera: Sirven para retira la escoria de la superficie del metal fundido. (33, 51, 52)
Fuelle de mano: Un fuelle es un dispositivo mecánico cuya función es la de contener aire para
expelerlo a presión. El fuelle de mano se lo utiliza para limpiar los moldes de arena. (32)
Galvanoplastia: Es utilizada para realizar esculturas de metal de forma alternativa a la colada de
metal fundido. Estas esculturas son a veces llamadas "bronces galvanoplásticos", aunque el metal
real es, por lo general, cobre. Es posible aplicar cualquier pátina a estas esculturas. La
galvanoplastia se ha utilizado para reproducir objetos de valor, como monedas antiguas, y en
algunos casos estas copias han demostrado ser más duraderas que los frágiles originales. (8)
Macho: Conocido también como molde macho, es una estructura sólida que se introduce dentro del
molde original de la pieza (o molde hembra), para obtener una pieza hueca. (8, 46)
73
Mazarota: Cavidad que se deja en lo alto de los moldes y que se llena de metal para compensar la
contracción del mismo cuando se enfría en el molde. Tiene la función de acumular en ella las burbujas de
aire. (45, 50, 56, 57, 61, 62)
Moldeo: Es la acción de obtener la forma vacía en la arena a partir del modelo, en la cual se verterá el metal
en estado líquido. (1, 2, 4, 5, 6, 23, 30, 31, 32, 34, 36, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 47, 57)
Modelo: Es el objeto que permite obtener en el molde una huella o reproducción en negativo de la
pieza a fundir. (14, 31, 34, 35, 43, 44, 45, 46, 50)
Modelos gasificables: No se extraen del molde, sino que durante el vaciado se evapora y se
gasifica por la acción del calor de la masa fundida. El modelo gasificable tiene exactamente la
forma de la pieza a obtener. No necesita la obtención de machos por lo que simplifica mucho la
construcción de la pieza. (62)
Permeabilidad: Es la propiedad que permite a la mezcla de moldeo ser atravesada por los gases
posibilitando su evacuación al momento de la colada. (40, 41, 48, 63)
Plasticidad: En la mecánica de sólidos la plasticidad es la propiedad mecánica de un material
natural, artificial o biológico, de deformarse permanente e irreversiblemente cuando se encuentra
sometido a tensiones por encima de su límite elástico. (40, 41)
Poliestireno expandido: (EPS) es un material plástico espumado, derivado del poliestireno y
utilizado en el sector del envase y la construcción. En nuestro medio se lo conoce como espuma-
flex. Se puede emplear en fundición como modelo gasificable. (19, 36, 50, 54, 62, 67)
Rebaba: Porción de materia sobrante que se acumula en los bordes o en la superficie de una pieza
fundida. (55)
Rechupe: Cavidad ocasionada por la contracción liquida. Generalmente muy irregular y de paredes
rugosas tipo dendritas. Por lo general se halla interiormente, en los cambios de espesor de la pieza,
o en el interior de las zonas masivas y a veces, forma de depresión superficial de tamaño variable.
(61, 62)
Reflectividad: Es la acción de tomar luz de otra fuente. La reflectividad de un objeto depende de la
intensidad de la luz que lo toca y de los materiales de los que está fabricado. (15)
Refractariedad: Poder refractario o resistencia termoquímica. Es la capacidad de la mezcla de
arena de resistir al reblandecimiento o fusión por acción de la temperatura de la masa fundida. (53,
69)
74
Respiraderos: Son conductos de ventilación. Se colocan de forma estratégica de forma que
faciliten la evacuación de los gases que se producen con el choque de presión y temperatura al
verter el metal en el molde. (31, 45, 54, 56, 61, 62)
Trompo: Herramienta que sirve para moldear el ingreso del metal en la arena y facilitar el proceso
de verter el metal fundido en la cavidad de arena. (32)
75
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77
ANEXOS
Anexo 1. Escultura fundida en aluminio con poliestireno expandido en el taller de la EPN
10 cm de diámetro.
Fuente: Fotografía Maritza Rodríguez, 2015
78
Anexo 2. “Pareja 1”
Fundición en aluminio y base de granito
20 cm x 15cm x 10 cm
Torso masculino con textura por golpeteo , torso femenino pulido a espejo
Fuente: Fotografía Maritza Rodríguez, 2015
79
Anexo 3. “Pareja 2”
Fundición en aluminio y base de granito
20 cm x 15cm x 10 cm
Torso masculino con textura por sierra manual , torso femenino con textura por golpeteo
Fuente: Fotografía Maritza Rodríguez, 2015
80
Anexo 4. “Pareja 3”
Fundición en aluminio y base de granito
20 cm x 15cm x 10 cm
Torso masculino con textura por golpeteo, torso femenino textura por choque térmico
Fuente: Fotografía Maritza Rodríguez, 2015