Copper alloys in investment casting technology

Las aleaciones de cobre en la tecnología de fundición a la cera perdida

Este artículo presenta los resultados de la investigación en el campo de la tecnología de fundición de cobre y aleaciones de cobre utilizando la tecnología de fundición a la cera perdida, tanto desde la perspectiva histórica como de la tecnología moderna. Se incluye el análisis de elementos ejemplares de moldes de fundición antiguos, así como de coladas de la Edad de Bronce. Se determinó el contenido químico de diversas aleaciones de cobre y se confirmó la aplicación del método de la cera perdida en el taller de la Edad del Bronce. En la actualidad, el método de fundición a la cera perdida se utiliza para fabricar piezas moldeadas de alta calidad, especialmente productos para la ingeniería energética, por lo que exige respetar requisitos tecnológicos muy rigurosos. Las fundiciones se caracterizaron a partir del estudio de la microestructura, la composición química y la conductividad en relación con el contenido de oxígeno.

INTRODUCCIÓN

Históricamente, la tecnología de fundición a la cera perdida se utilizaba principalmente para la fundición de: herramientas, armas y ornamentos. Hoy en día, esta tecnología se emplea en muchos sectores de fabricación importantes, tanto industriales como artísticos.

La propagación de las técnicas de utilización de los metales y de producción de piezas moldeadas está relacionada con la tecnología de creación de modelos, moldes y vaciados. Los estudios arqueológicos confirman el conocimiento de la preparación de aleaciones y la aplicación de métodos avanzados de fabricación de moldes [1-8]. El método del modelo de cera, basado en la fusión de la cera antes de la fundición del molde, garantiza la suavidad y precisión de la reproducción del modelo, así como la delgadez de la pared de la pieza fundida. El modelo de cera se cubría con muchas capas de arcilla, se secaba y se cocía a la temperatura adecuada para garantizar la refractariedad y la durabilidad del molde. En la Edad de Bronce, con la tecnología de fundición a la cera perdida se fabricaban armas y ornamentos. El hecho de que se utilizara este método queda atestiguado, entre otras cosas, por el descubrimiento de un taller de moldes de cerámica (Grzybiany-Legnica, Polonia), destinados a la fabricación de moldes precisos de brazaletes y collares de aleaciones de cobre [9]. Las investigaciones realizadas confirmaron el contenido característico de las aleaciones (Tabla 1) y el uso de moldes de fundición de cerámica multicapa (Figura 1a).

Los moldes se fabricaron con una mezcla de arena de grano variable, arcilla y materiales de origen orgánico (Figura 1b), y a continuación se sometieron a un proceso de secado y cocción, dejando las porosidades para que los gases salieran del molde.