TIPOS DE REVESTIMIENTOS

1. INTRODUCCIÓN

Un revestimiento es un material refractario que puede soportar altas temperaturas sin descomponerse y, por ello, es adecuado para formar el molde dentro del cual se pueda colar la aleación sin dificultades.

Componentes de un revestimiento:

a) Material refractario: Su proporción respecto a la composición total representa del 60 al 80 %. Se usa sílice en cualquiera de sus tres formas. La que más se usa es la cristobalita por presentar una mayor expansión térmica. Este componente es común en todos los tipos de revestimiento.

b) Material aglutinante: (35 al 15 %). Es el encargado de unir o aglutinar los componentes refractarios, haciéndolo endurecer a una temperatura determinada. Es este material el que debe resistir sin descomponerse a las altas temperaturas del precalentamiento y del colado. Según el material aglutinante que usen los revestimientos, estos se clasifican en tres tipos:

• De base sulfato o de base yeso
• De base fosfato o base de magnesio
• De base silicato

c) Modificadores: (aprox. El 5 %). Son sustancias incorporadas en concentraciones variables para mejorar las características del revestimiento.

• En los revestimientos de base yeso se suelen incorporar cantidades variables de NaCl para conseguir más rapidez en el fraguado, más porosidad y más expansión, contrarrestando la contracción del yeso que experimenta al llegar a los 100 ºC.
• El KCl, el LiCl y el ácido bórico aumentan la resistencia
• El K₂SO₄ se utiliza como acelerador del fraguado.
• El grafito se añade para obtener colados más limpios, pero no se puede añadir a todos los tipos de revestimiento porque no soporta temperaturas tan altas y puede hacer que el revestimiento se vuelva quebradizo.

2. CARACTERÍSTICAS DEL REVESTIMIENTO

a) Expansión: El objetivo del revestimiento es conseguir una expansión que compense la contracción que experimenta el metal colado al solidificarse y enfriarse. Si es excesiva produce colados muy holgados y si es escasa, colados muy apretados. Existen varios tipos de expansiones:

• De fraguado
• Higroscópica: cuando el revestimiento es de yeso y fragua dentro del agua
• Térmica: a altas temperaturas sufren una expansión térmica que depende del contenido en sílice, de la proporción agua-polvo, la temperatura de precalentamiento, etc.

b) Fácil manejo

c) Buena reproducción: debe reproducir con precisión los detalles del patrón de cera y debe desprenderse con facilidad sin adherirse demasiado al metal

d) Porosidad: debe ser poroso para permitir el escape de gases que se producen

e) Resistencia: deberá soportar bien el impacto del colado. La resistencia disminuye al aumentar el contenido en agua; hay modificadores que pueden aumentar la resistencia.

f) Higroscópico: esta característica es importante tenerla en cuenta a la hora de almacenarlo, debe realizarse en bolsas cerradas herméticamente y en lugares secos.

3. TIPOS DE REVESTIMIENTOS

Hay tres tipos, en función del aglutinante:

a) Revestimientos de base yeso o sulfato. El material aglutinante es yeso piedra. Se utiliza para colar aleaciones nobles que tienen bajo punto de fusión, porque el yeso no soporta temperaturas mucho más altas de 900 ºC. A 100 ºC de temperatura experimenta una contracción, por eso se le añade NaCl como modificador. Cuando se alcanzan temperaturas elevadas (1000 ºC) los sulfatos se descomponen de manera espontánea y se convierten en sulfuros, aumentando el desprendimiento de gases, que se combinan rápidamente con el metal fundido dando lugar a la formación de sulfuros metálicos muy difíciles de eliminar y que atacan la aleación.

b) Revestimientos de base fosfato. El material aglutinante es un fosfato. Se usan para aleaciones de Cr-Co, Cr-Ni, que no son nobles y que tienen un alto punto de fusión. Soportan altas temperaturas, con buena expansión, resistencia y fiabilidad. Las de grano fino son los que más se usan para prótesis fijas y las de grano grueso para los esqueléticos. Lógicamente la expansión del revestimiento varía en función de la cantidad de agua y de líquido expansor que utilicemos.

c) Revestimientos de base de silicato orgánico. El material aglutinante suele ser silicato de etilo en solución hidroalcohólica. Admite calentamientos por encima de los 1100 ºC y son muy usados para aleaciones de Cr-Co. Su expansión térmica es muy elevada.

4. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA ELECCIÓN DEL REVESTIMIENTO

La elección del tipo de revestimiento está condicionada por la temperatura del metal que vamos a colar. Además del tipo de material aglutinante, pueden ser de grano fino o de grano grueso. Los de grano fino pueden producir mayor expansión de fraguado y a veces térmica, la superficies de los colados es más lisa pero los gases escapan con más dificultad.

5. MEZCLADO Y ESPATULADO DEL REVESTIMIENTO

El revestimiento se utilizará en dos momentos:

• Conseguir el modelo refractario.
• Confección del cilindro de revestimiento.

Para hacer la mezcla debemos tener en cuenta:

• Utilizar mascarilla.
• Respetar las proporciones indicadas por el fabricante.
• Poner en primer lugar el agua/líquido en el tazón y añadir el polvo pesado tratando que se moje uniformemente con la ayuda de una espátula.
• Poner el tazón en la mezcladora de vacío o hacer la mezcla sobre el vibrador para eliminar las burbujas de aire.

Las cantidades medias a utilizar son:

• Modelo inferior: 125 gramos.
• Modelo superior: 150 gramos.
• Cilindro: 400 gramos.

6. INCORPORACIÓN DEL REVESTIMIENTO

Dado que los cilindros y las muflas del laboratorio no son perfectas, debemos sellar con cera para evitar posibles escapes.

• Colocar la mufla o el cilindro sobre el vibrador en posición suave.
• Añadir de forma continua y no directa sobre el modelo aliviado o encerado el revestimiento.
• Dejar fraguar el revestimiento sobre una base plana.

7. COMPENSACIÓN DE CAMBIOS DIMENSIONALES

Una de las características fundamentales del revestimiento es la expansión pues es necesario compensar las contracciones que tienen lugar durante todo el proceso del colado. Las tres contracciones que se producen son:

• La del patrón de cera: que puede ser del orden del 0.4 – 0.5 %
• La contracción debida al cambio de estado de la aleación (esta contracción es muy pequeña y se puede despreciar desde el punto de vista práctico si se cumplen una serie de requisitos)
• La contracción que sufre la aleación cuando pasa de su temperatura de solidus a la temperatura ambiente (la temperatura de solidus de una aleación es aquella, a partir de la cual, un aumento de temperatura provoca la fusión)

La temperatura de solidus varía aproximadamente entre los 850 – 1300 ºC según el tipo de aleación. La contracción de la aleación oscila entre los siguientes valores:

• 1.25 a 1.7 % para las aleaciones nobles y seminobles
• 1.9 a 2.4 % para las aleaciones no nobles. En las de base Cr – Ni la contracción se acerca más al 2.4 %.

El método más práctico para compensar las contracciones es el uso de la expansión del revestimiento, sobre todo la de fraguado y la térmica. Para ello es necesario conocer bien el grado de contracción y compensarlo mezclando adecuadamente las proporciones de líquido expansor.

CONTRACCIÓN CERA + CONTRACCIÓN ALEACIÓN = EXPANSIÓN_{FRAGUADO / REVESTIMIENTO} + EXPANSIÓN TÉRMICA DEL REVESTIMIENTO

8. CONSERVACIÓN DE LOS REVESTIMIENTOS

• Conservar en lugar seco y fresco. Los recipientes deben de conservarse bien cerrados.
• No deben superar los 35ºC ni almacenarse más de 6 meses.
• Los expansores no deben someterse a temperaturas inferiores a 2ºC porque pueden precipitar la sílice coloidal que contienen.