Fundición de metales en el horno de microondas

 

Este trabajo esta basado en el trabajo realizado por el PFDC del foro de www.cientificosaficionados.com y que figuran en este documento: http://www.cientificosaficionados.com/fundicion%20microondas/fundicion%20microondas.html

Como resulta difícil conseguir los materiales en mi país (Argentina) realicé las pruebas reciclando otros materiales, como es costumbre.

El corazón de este sistema es el crisol, todos sabemos que en el MO no hay que colocar metales, pues estos actúan como espejos para las ondas y se produce una serie de chispas y hasta fuego, este ingenioso sistema usa un material muy absorbente de la radiación que se calienta tremendamente y es ese crisol, que en su interior tendrá el metal a fundir. En definitiva la temperatura la toma el crisol y secundariamente lo que hay dentro del mismo. Además será necesario albergar ese crisol dentro de algún material transparente a las microondas (que no se caliente) un material refractario.

Construcción del crisol

En el documento original antes citado se usa para fabricar el crisol el CSi (carburo de silicio) de distintas granulometrias y una arcilla que hará de “ligante” para usar un término culinario, cuando intenté conseguir el carburo por estos patios, resulto que no era muy simple, no había, asi que investigando un poco encontré que las piedras amoladoras de widia (las de color verde) están hechas con este producto, asi que compré una piedra nueva de este tipo (Las piedras comunes negras no sirven, solo usar las piedras verdes, muy empleadas en talleres de tornería para afilar las herramientas de metal duro) La piedra nueva pesa 650 grs y sirve para fabricar 3 crisoles y el costo es el equivalente a U$A10 . Siempre esta la posibilidad de conseguir piedras de este tipo en talleres ya gastadas o rotas, para usarlas será conveniente sumergirlas en acido muriático durante unas horas, para eliminar rastros de metal que puedan tener adheridos.

El aglomerante usado es la bentonita, una arcilla económica, menos de 0.5 U$A el kg se consigue en las casas que venden productos para ceramistas, comprar solo 1 Kg y solo se utilizaran unos grs (15 gr) por cada crisol. (En Córdoba Argentina, El Rincón del Ceramista Teléfono (0351) 425-8259. Entre Ríos 383 )

Para fabricar el crisol es necesario hacer un molde, en mi caso lo hice con un caño de hierro para el exterior y de madera el interior, el caño esta torneado cónico en su interior para facilitar el desmoldado las medidas son las siguientes:

Una vez tenemos el molde procedemos a moler la piedra para widia, para ello puede usarse un pilón de hierro y hacerlo dentro de una lata de buen diámetro, vamos moliendo de a parte hasta dejar solo un polvo, luego pasamos ese polvo por un colador y devolvemos a la lata la parte mas gruesa, queda una variedad de granos, desde polvo tipo talco a granos de ½ mm

El primer golpe es lo que duele, una vez rota ya no hay dolor je je

Una vez tenemos mas o menos 1/3 de la piedra amoladora convertida en polvo pesamos 200 grs y le agregamos 15 grs de bentonita, hacemos una buena mezcla y agregamos agua, la cantidad suficiente para dejar una pasta que permita el moldeado, solo se debe notar la humedad cuando apretamos con los dedos, además no debe adherirse a los mismos, poca agua, de otro modo no se va a desmoldar.

Con esa pasta se rellena el molde y se presiona primero con las manos y luego con una prensa si se dispone de ella, unos buenos martillazos con una masa francesa no vienen mal. Luego desmoldamos con mucho cuidado.

Una vez desmoldado hay que dejarlo secar un par de días, lo debemos tratar con mucho cuidado, ya que esta mezcla no fragua y cualquier golpe lo desmorona, la rigidez se la da un calentamiento del crisol a 1000 ºC que se hará una vez seco en el mismo microondas.

El recubrimiento refractario

El PFDC recomienda partir de un ladrillo refractario liviano bien claro en su color, he buscado, pero los que hay disponibles son bastante pesados y hechas las pruebas en el MO no fueron adecuados, se calientan, el refractario debe ser bien transparente a la radiación no debe calentarse. Como tuve que mandar a pedir la bentonita aproveche para pedir en la misma casa de insumos para ceramistas 1Kg de caolin, cuesta alrededor de los 2 U$A el Kg.

Para fabricar el recinto refractario es conveniente también hacer un molde con madera, atornilladas sus caras para poder desmoldar con facilidad. Una de las tablas del piso o techo deben tener atornillado un cilindro de madera que formara la cavidad donde irá alojado el crisol.

Una vez tenemos el molde pesamos 500 gr de caolín y lo mezclamos con igual volumen de tergopor molido o un poco mas (40% caolin 60% tergopor), para obtener el tergopor molido se puede hacer lijando, con lija gruesa, una plancha del material o bien si disponemos de un cepillo de acero, acoplado al taladro eléctrico, todo el conjunto dentro de una bolsa grande de plástico, esto hará que el tergopor no vuele por todas partes. (tergopor=poliestireno expandido)

Mezclamos ambos ingredientes y ponemos agua en cantidad suficiente para poder amasar la pasta, que prensaremos dentro del molde de madera.

Luego quitamos los tornillos del mismo y las tapas. Hay que hacer dos de estos ladrillos

Dejamos secar por varios días.

Una vez secos se procede a cocinar los panes en un horno para cerámica, aumentando gradualmente la temperatura (3 grados por minuto) hasta llegar a los 1000ºC en mi caso lo hice en un horno casero hecho con una lata de 20 litros que tiene recubiertas sus paredes con arcilla refractaria y un soplete de gas butano como quemador, primero a llama suave durante 30 minutos, se verá que larga humo negro proveniente del tergopor que se va quemando, luego llama media por otra media hora hasta que no salga mas humo y por último llama fuerte por media hora mas, si bien la manera de hacerlo según los que saben es aumentar a 3 ºC por minuto la temperatura hasta llegar a los 1000ºC a mi no me salieron tan mal con el método antes descrito, el ladrillo toma una apariencia de piedra pómez, liviano y poroso ya que los lugares donde había tergopor quedan sin nada. Es importante calcinar bien los ladrillos para que no quede nada de hollín negro en sus paredes.

Este es el horno casero donde calciné el refractario

En mi caso quedaron algo manchados pero sometidos al MO 5 minutos apenas se entibian y luego de 15 minutos con el crisol al rojo vivo dentro pude retirarlo a mano pelada sin quemarme, no es recomendable eso, ponerse guantes de descarne

Hecha la prueba antes dicha, vamos a curar el crisol para que sus paredes queden rígidas

Esto se hace poniendo el MO al máximo por 15 minutos y colocando el crisol entre los dos panes de caolín. Conviene ir abriendo cada 5 minutos para ver como va la cosa.

El crisol se comienza a poner rojo desde la base, al cavo de los primeros 5 minutos ya estará completamente al rojo, una vez transcurridos los 15 minutos dejamos enfriar y revisamos el crisol que no tenga grietas, debe quedar con la misma consistencia que tenía la piedra amoladora, no se debe desgranar cuando raspamos con la uña.

Es conveniente quitar la bandeja de vidrio, las rueditas y la pieza de plástico que hace girar la bandeja y estas pruebas hacerlas cuando la dueña del microondas no esta en casa, porque ni bien vea que intentamos avanzar sobre el MO, arde Troya je je.

Otra recomendación, colocar debajo de los ladrillos alguna fuente para MO

.

Solo para presentar he puesto una madera debajo de los refractarios, no va madera, tiene que ser algo de cerámica para microondas

Para fundir necesitaremos también un par de guantes y unas pinzas para manejar el crisol, con el mismo caño del molde hice unas adecuadas.

Una tabla de puntos de fusión, conviene hacerse una propia ya que hay MO con distinta potencia y los tiempos serán distintos

Metal	Punto de fusión	Tiempo estimado
Estaño	240°C
Plomo	340°C
Cinc	420°C
Aluminio	620°-650°C	10-15 minutos
Bronce	880°-920°C	15 minutos
Latón	930°-980°C	15 minutos
Plata	960°C
Cobre	1050°C
Hierro fundido	1220°C

Refractario con ladrillo de alta alúmina

Hace unos días viaje a la ciudad de Córdoba donde adquirí unos ladrillos de alta alúmina que son los que originalmente uso el PFDC en su trabajo, el valor es de $13 cada uno es decir un equivalente a U$A 3 mas o menos, para mecanizarlos es muy simple, se corta en dos con una sierra y para hacer el hueco central usé una sierra copa con todas las medidas puestas, es muy blando el material y se perfora como manteca.

Quedan muy prolijos aunque me parece que son demasiado blandos, hay que andarse con cuidado porque se parten de la nada.

La parte central se la quité con una pinza.