Dartas: Defectos y Causas

Las dartas son costras metálicas irregulares que se originan en la superficie de la pieza. Tienen unos pocos milímetros de grosor, suelen presentar bordes bien definidos y están firmemente unidas a la pieza. Se hace distinción entre "dartas en parte superior", que se forman en la pared horizontal superior del molde, y "dartas en parte inferior", que se forman debajo del flujo del metal, en el fondo del molde.

Estos defectos de fundición se originan en las piezas fundidas de cualquier material de colada fabricadas en moldes de arena verde aglomerada con bentonita. Las dartas aparecen sobre todo de manera superficial en la cara superior de la pieza, aunque también pueden aparecer en la parte inferior. Las partes del molde con una alta compactación son especialmente vulnerables. Es frecuente que también aparezca veining (sobre todo en zonas del macho) y colas de rata junto a las dartas. Todos estos defectos son visibles a simple vista y suponen generalmente el rechazo de la pieza fundida.

Típicos defectos en los moldes aglomerados con bentonita


Dartas marcadas en la sección de una pieza fundida de hierro fundido con grafito nodular (resistencia a la tracción en húmedo del material del molde 0,16 N/cm²).

Colas de rata

Aumentar la resistencia a la tracción en húmedo previene con éxito la aparición de áreas de expansión de la arena, en este caso, dartas y colas de rata. Por ello, estos defectos se pueden evitar de forma significativa mediante un aumento de la resistencia a la tracción en húmedo (N/cm²) (véanse los valores situados bajo las fotos).

El veining también resulta de la formación de costras pero, en ese caso, las costras no se abren, sino que se forman como consecuencia de la expansión del cuarzo dentro de la cavidad del molde, de modo que el metal fundido rellena la grieta resultante formando una rebarba en forma de lámina fina, o veining. Muy a menudo se observa la formación de veining en machos aglomerados con resina sintética.

Causas

La acción térmica (radiación, conducción térmica) del metal provoca una expansión térmica del material del molde. Debido a las diferencias de temperatura en las distintas zonas del molde, se originan importantes diferencias de tensión. Estas tensiones afectan a las capas superficiales del molde o a sus paredes.

Tensión de compresión versus resistencia a la tracción

A causa de la expansión del cuarzo, especialmente como resultado de la transformación reversible del cuarzo a 573 °C, se originan tensiones de compresión en las capas superficiales del molde que llevan a la formación de costras. La tensión se produce entre la capa exterior, más caliente, y la interior, más fría y húmeda. La resistencia a la tracción de los moldes de arena verde, es decir, la resistencia a la tracción en húmedo, determina si se produce un abultamiento o el despegado de la costra, y por lo tanto, si se forma veining, colas de rata o dartas.

Como regla general, el cociente entre la tensión de compresión y la resistencia a la tracción en húmedo puede usarse para medir la tendencia a la formación de dartas.

La deformabilidad de la pared del molde (del material del molde) y la adherencia a la capa subyacente, es decir, la magnitud de la resistencia a la tracción en húmedo en las capas subyacentes del material del molde, contrarrestan las tensiones de compresión. Si las cargas termomecánicas (tensiones) exceden la deformabilidad y la resistencia en la sección transversal de la carga, aparecen los defectos que se presentan y describen a continuación de forma esquemática.

De esta forma se originan "dartas de cubierta" en la zona de condensación de la superficie del molde a causa de las tensiones de compresión que se allí se producen, las cuales hinchan y despegan la pared del molde (a). Este proceso se conoce generalmente como formación de dartas. Las vetas también están causadas por la formación de dartas (b). Sin embargo, en este caso, la costra no se abre, de modo que en la pieza puede observarse una rebarba con relieve en forma de cresta. Estas vetas pueden eliminarse mediante un intenso trabajo de rebarbado para, tal vez así, llegar a salvar la pieza. Las "dartas en la parte inferior" se forman dentro de la cavidad del molde, bajo el flujo de metal de fundición, es decir, en el fondo del molde. En este caso, la causa también es la zona de condensación, la cual provoca la formación de costras. Si la costra de arena permanece unida al fondo del molde, se forman dartas o colas de rata a través de los bordes inclinados hacia arriba de la costra (c). En cambio, si la costra de arena se abulta y se rompe a causa de la presión del metal que fluye a través, se forma una típica "darta en la parte inferior" en la parte inferior de la pieza (d).