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El cobre es un metal de transición que conduce fácilmente el calor y la electricidad, lo que lo convierte en un material valioso en la construcción de varias cosas. El cobre se funde en lingotes para su almacenamiento o venta, o para la fundición de otro objeto, por ejemplo, joyas.
Pasos
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Reúne los materiales necesarios. Los sistemas de fundición caseros se componen de un horno, un material de aislamiento o revestimiento, un crisol, un tanque y un mechero de propano, así como una tapa. También necesitarás guantes de protección, una máscara de protección adecuada y un juego de pinzas de elevación para mover el crisol. Ten en cuenta que si bien es posible construir un horno seguro, es sumamente importante que aísles la fundidora adecuadamente para evitar cualquier lesión en ti u otras personas.
- Por lo general, los hornos caseros son cilíndricos y están hechos de metal. Dependiendo del tamaño del horno, lo que puedes determinar mediante el volumen del metal que quisieras fundir, puedes utilizar las latas metálicas que vienen al comprar comida a granel o una olla de cocción lenta de acero inoxidable.
- El kaowool (una fibra cerámica con una alta resistencia al calor) es un revestimiento ideal para los hornos de fundición de metales. [1] X Fuente de investigación
- Los crisoles son el recipiente en el que se ponen los restos de metal a fundir. Ahí deberás verter el cobre licuado. Es necesario que utilices un material que no se derrita o se rompa a causa de las altas temperaturas utilizadas en la fundición de cobre. La arcilla grafítica es una elección común. [2] X Fuente de investigación
- En lo que respecta al mechero de propano, no utilices algo que emplees en la cocina. Por el contrario, opta por un dispositivo similar a un soplete, que deberás colocar cerca del crisol. Se vende ampliamente en Internet.
- En cuanto a la tapa, puedes hacerla con una porción pequeña de la parte superior del recipiente que elijas utilizar como horno. Las tapas para hornos de fundición tienen un agujero pequeño en la parte superior que permite la ventilación y evitan que se acumule una presión peligrosa.
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Asegúrate de que tu equipo de seguridad sea de alta calidad. Es recomendable utilizar guantes resistentes a altas temperaturas en la fundición de metales, así como una máscara protectora hecha de un material duradero. Es útil tener en cuenta que la llama por sí sola no podrá alcanzar las temperaturas necesarias para la fundición, pero con el aislamiento adecuado el centro del crisol se calentará hasta un punto en el que puedas fundir el cobre.
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Utiliza un horno de inducción. Debido a que el cobre se funde a una temperatura de aproximadamente 1.085 °C (1.981 °F), generalmente es necesario utilizar un horno de inducción. Si bien son máquinas industriales sumamente costosas, los hornos de inducción garantizarán un nivel de seguridad que no tendrás con las fundiciones caseras Los dos tipos más comunes son los hornos de doble curvatura y los hornos basculantes: [3] X Fuente de investigación
- Los hornos de doble curvatura calientan rápidamente el metal en tandas individuales. La ventaja es que puedes iniciar y detener el proceso con facilidad sin desperdiciar energía, siempre y cuando solo fundas una cantidad pequeña de metal.
- Los hornos basculantes suelen utilizarse en las industrias. Pueden fundir continuamente grandes cantidades de cobre y están automatizados para verter el material en un contenedor de cerámica u otro molde de metal deseado.
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Consigue el combustible necesario. Si vas a construir tu propio horno, necesitarás el combustible suficiente para obtener una llama constante. En la industria de la fundición, el gas natural es el combustible principal. No obstante, también puedes utilizar carbón vegetal.
- Originalmente, los trabajadores empleaban carbón vegetal y carbón. En la actualidad, se utiliza el propano y el gas natural debido a que ahorran tiempo y les permiten a los herreros concentrarse en su trabajo.
- La desventaja del carbón vegetal es que expide un humo nocivo y requiere más atención para mantener la temperatura adecuada.
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Construye la estructura externa. En el caso de una fundición de cobre a escala pequeña, bastará con crear un horno de entre 15 y 30 cm (6 y 12 pulgadas) de diámetro. Por lo general, los hornos tienen la forma de prismas cilíndricos.
- Puedes utilizar las latas de los alimentos enlatados (p.ej., duraznos y sopas), pues tienen el tamaño y forma adecuados para el horno casero.
- Si quieres algo más grande, también puedes convertir una olla de cocción lenta de acero inoxidable en una fundición.
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Cubre la base del horno con ladrillos de cerámica o refractarios. [4] X Fuente de investigación Este material atrapará cualquier flujo o derramamiento de metal y evitará daños a las personas o los materiales fuera de la fundición.
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Cubre la base y paredes internas. Utiliza kaowool, el cual es una lana mineral sintética (en ocasiones, conocida como "fibra cerámica") que posee una alta resistencia al calor. [5] X Fuente de investigación No es necesario utilizar un adhesivo para unir el kaowool a las paredes del horno. Simplemente dale la forma curva de las paredes internas y se mantendrá así.
- El kaowool está hecho de una aleación de aluminio, sílice y caolín.
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Recubre el kaowool expuesto (el cual forma el interior de la fundición) con ITC-100 o mortero refractario. A la larga, esto aumentará su durabilidad y ayudará a mantener las altas temperaturas necesarias para fundir el cobre y otros metales.
- El ITC-100 es un reflector infrarrojo que devolverá hasta el 98 % del calor con que tiene contacto. [6] X Fuente de investigación Puedes utilizarlo para recubrir el interior de los hornos y los elementos. De esta manera, podrás proteger el horno y también ahorrarás combustible.
- Mezcla el mortero refractario con agua hasta formar una solución pastosa y luego úntalo en el kaowool utilizando una brocha.
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Haz un agujero de entrada para el tanque de propano. Utiliza un taladro eléctrico y una broca con sierra cilíndrica para perforar la parte externa del horno aproximadamente a 5 cm (2 pulgadas) por encima de la superficie interna.
- La entrada debe tener una inclinación aproximada de 30 grados. Si algún metal cae en el crisol (o si el crisol se rompe), esto evitará que algún material peligroso caiga en el tubo de propano.
- La circunferencia del agujero debe ser ligeramente mayor que el mechero de propano de modo que pueda caber de manera segura.
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Prepara el mechero de propano. Puedes encontrar en Internet mecheros de propano especiales para forja. Estos dispositivos importantes se conectan al tanque de propano para crear una llama constante que aumentará la temperatura en el interior de la forja.
- Una vez que hayas conectado el mechero de manera segura al tanque de propano, deslízalo firmemente por la entrada que perforaste previamente.
- No lo introduzcas por completo en el agujero. La llama debe estar a aproximadamente 4 cm (1,5 pulgadas) del centro de la cámara a fin de proteger el dispositivo de daño a causa de las altas temperaturas. [7] X Fuente de investigación
- Siempre mantén cerradas las válvulas del tanque de propano mientras no esté en uso.
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Elabora una tapa. Si vas a utilizar una lata como horno, corta 5 cm (2 pulgadas) de la parte superior y recubre el interior con kaowool y un revestimiento apropiado. Haz un agujero en la parte superior de la tapa, el cual servirá para liberar la presión y te permitirá agregar de manera segura restos de metal en la forja mientras está a una temperatura máxima.
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Introduce el crisol. Los crisoles están hechos de acero, carburo de silicio y normalmente de arcilla grafítica. [8] X Fuente de investigación Resisten altas temperaturas y se encargan de contener y calentar el cobre a fundir. Ten en cuenta que también necesitarás unas tenazas adecuadas para sujetar el crisol en caso de que quieras verter la solución de cobre líquida en un molde. Las tenazas deben sujetar el crisol con firmeza sin que este se deslice. [9] X Fuente confiable Food and Agricultural Organization of the United Nations Ir a la fuente
- Si prefieres elaborar tu propio crisol, puedes reutilizar materiales antiguos, tales como extintores usados.
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Consigue el cobre que fundirás. Puedes encontrar restos de cobre en muchos electrodomésticos y aparatos electrónicos.
- El cobre se utiliza para fabricar cables, aparatos electrónicos, electrodomésticos y motores, por lo que se encuentra normalmente en todas las casas. Puedes encontrarlo en utensilios de cocina, muebles, cables y tuberías.
- Los electrodomésticos que contienen este metal son los sistemas de aire acondicionado, los lavavajillas, las bombas de calor, las congeladoras, los refrigeradores, las lavadoras, las secadoras, los trituradores de basura, los deshumidificadores y las estufas. Los artículos decorativos y funcionales también pueden contener cobre, tales como las pantallas de chimeneas, los relojes grandes, las campanas, las joyas, etc.
- Ten en cuenta que en algunos países es ilegal fundir monedas, como es el caso de los Estados Unidos. [10] X Fuente de investigación
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Lleva los restos de cobre al lugar donde realizarás la fundición. Dependiendo del tamaño de los restos, puedes terminar llevando algo más que solo unos cuantos cables hasta tu patio trasero. Probablemente debas llevar bloques grandes y pesados de cobre que requieran un mayor esfuerzo.
- Quizás tengas que utilizar furgonetas pesadas o ligeras, cintas transportadoras y quizás grúas estáticas o móviles, dependiendo de la escala de tu operación. [11] X Fuente confiable US Occupational Safety and Health Administration Ir a la fuente
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Destruye y separa las piezas de cobre. Debido a las múltiples formas de las piezas de cobre reciclado, puede ser físicamente imposible colocarlas en la fundición. Si vas a utilizar planchas de metal grandes, necesitarás mano de obra pesada. Por lo general, se emplea el método de la “bola demoledora”, el cual consiste en el uso de maquinaria pesada para golpear las piezas de cobre a alta velocidad con la finalidad de romperlas.
- Ten en cuenta que este procedimiento puede ser muy riesgoso. Las piezas de metal que salen volando son inmediatamente una amenaza. Por ello, asegúrate de realizar este procedimiento en un lugar aislado. Cualquier persona que se encuentre cerca de la operación debe contar con la protección adecuada de bloques, paredes, etc. con la finalidad de garantizar su seguridad.
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Corta los restos de cobre con la ayuda de un soplete. Después de reducir todas las piezas de cobre más grandes a un tamaño más manejable, utiliza un soplete para producir muestras que encajen con facilidad en una fundición. Los sopletes más populares para este propósito son los que emplean gas comprimido. [12] X Fuente confiable US Occupational Safety and Health Administration Ir a la fuente
- Siempre usa una máscara protectora para no quemarte con los desechos.
- El cobre posee una alta resistencia al calor y puede ser difícil (pero no imposible) cortarlo con un soplete de gas. Los sopletes de plasma y los de corte a base de polvo de hierro son los que generalmente se utilizan al momento de cortar superconductores como el cobre y el bronce
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Compacta los restos de metal. Utiliza una empacadora de metal automatizada para presionar grandes cantidades de metal y formar pedazos pequeños. Estas empacadoras suelen estar hechas de acero y funcionan con un brazo hidráulico para aplastar los materiales deseados. [13] X Fuente de investigaciónAnuncio
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Coloca la fundición sobre arena o tierra. [14] X Fuente de investigación El metal fundido puede explotar si se derrama y entra en contacto con el concreto, por eso es más seguro poner la fundición sobre tierra y arena, las cuales son materiales que absorberán de forma segura la fundición a alta temperatura.
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Coloca el crisol en la fundición. Revisa el interior del horno en busca de algún objeto extraño que pueda interferir con el equilibrio del crisol o con el proceso de fundición. Asimismo, asegúrate de que el crisol esté completamente seco, pues si el metal fundido entra en contacto con algún objeto extraño o agua, puede producirse una explosión. [15] X Fuente de investigación Antes de encender la llama, también asegúrate de que el crisol se encuentre fijo en el interior.
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Enciende el mechero de propano. Al encender la llama darás inicio al proceso en el que se acumulará la temperatura interna suficiente para fundir el cobre. A medida que el carbón vegetal comience a arder, la fundición estará prácticamente lista fundir los restos de metal.
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Cubre la fundición con la tapa. Con solo un agujero ubicado en la parte superior, la fundición debe estar casi cerrada por completo. En este momento, el espacio interno del crisol puede crear la intensidad necesaria para sobrecalentar cualquier resto de cobre que se encuentren allí.
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Coloca las piezas de cobre en el crisol. Como ya compactaste y cortaste en los pasos anteriores, te será fácil colocar una gran cantidad de ellas de una sola vez y hacer que el proceso de fundido sea más eficaz. Ten cuidado de no introducir tantos que, una vez fundidos, provoquen un desborde y sobrepasen el borde del crisol.
- Al empezar con el proceso de fundido, ponte siempre guantes resistentes al calor y una máscara.
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Revisa la temperatura. El cobre se funde a los 1.085 °C (1.981 °F). Para asegurarte de que la fundición tenga la temperatura suficiente, debes utilizar una sonda termopar de alta temperatura. Puedes conseguir modelos desechables y reutilizables en las diferentes empresas que pertenezcan a la industria metalúrgica.
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Vierte el cobre fundido en un molde. Una vez que hayas fundido la cantidad de cobre deseada, prepara un molde sobre un lugar seguro (por lo general, con una superficie de arena o resistente al calor). Sujeta el crisol con las tenazas, levántalo de la fundición y vierte lentamente el cobre líquido en el molde deseado.Anuncio
Advertencias
- No intentes derretir cobre sin contar con el equipo de seguridad adecuado, pues puede ser sumamente peligroso.
- Extraer el cobre de un mineral es mucho más complicado que fundir productos de cobre, pues el mineral contiene otras sustancias que es necesario quitar. Además, es difícil que una persona cualquiera pueda obtener mineral de cobre en una mina.
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Referencias
- ↑ http://www.bbr-online.co.uk/solutions/portfolio/PDFs/1193.pdf
- ↑ http://www.morganmms.com/content/matching-your-crucible-your-application
- ↑ http://www.copper.org/environment/sustainable-energy/electric-motors/education/motor-rotor/production/proc09/process_09_94.html
- ↑ https://www.abana.org/ronreil/Forge1.shtml
- ↑ http://www.barteltinsulation.com/pdfs/CERAMICBLANKET.pdf
- ↑ http://ronreil.abana.org/design2.shtml
- ↑ http://www.zoellerforge.com/flare.html
- ↑ http://www.themetalcasting.com/crucible.html
- ↑ http://www.fao.org/docrep/009/ah637e/ah637e03.htm
- ↑ http://www.usmint.gov/pressroom/?action=press_release&ID=771
- ↑ https://www.osha.gov/Publications/OSHA3348-metal-scrap-recycling.pdf
- ↑ https://www.osha.gov/Publications/OSHA3348-metal-scrap-recycling.pdf
- ↑ http://www.industrial-balers.com/
- ↑ http://ronreil.abana.org/design2.shtml
- ↑ http://foundrymag.com/feature/molten-metal-splash-and-furnace-refractory-safety
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