Técnicas de moldeo en pasta de vidrio.
La presente invención se refiere al empleo de moldes a base de doble capa de chamota y cascarilla cerámica en técnicas de pasta de vidrio con utilización de modelos de poliestireno expandido con los que se consigue simplificar el proceso y reducir el tiempo de obtención de la pieza hasta un cincuenta por ciento respecto a los métodos tradicionales.
Estos procesos tienen su punto de arranque en el registro de la patente U.S. 2830.343 por H.FSH - \hbox{Royer, } de 1958
en la que se propone como material de modelo de fundición una variedad de poliestireno expandido, que mediante la adición y acción de un producto de espumado, es capaz de adquirir una densidad cuarenta veces menor que la del conjunto polímero en su forma compacta.
Partiendo de cualquier modelo elaborado en poliestireno expandido, el proceso consiste en recubrir con un material refractario dicho modelo de manera que al verter sobre él un metal fundido, gasifique el poliestireno expandido y al solidificar de lugar a la pieza, una réplica exacta del modelo. Todos estos procesos inician su lenta, pero consolidada andadura, durante los años 90.
El uso de estas técnicas y estos materiales nos ha permitido aplicarlos a las técnicas de vidrio en caliente, para tratar de definir piezas escultóricas utilizando el poliestireno expandido como modelo.
Actualmente, las técnicas de realización de piezas de vidrio, mediante la pasta de vidrio
, se realizan con modelos de cera o de arcilla.
Así, en el caso de utilizar modelos de cera, la realización de la pieza de vidrio conllevaría las siguientes fases:
1. Diseño del modelo que pretendemos reproducir 2. Obtenerlo en cera. 3. Fabricar un molde, de material refractario que lo cubra convenientemente, dejando al descubierto los sistemas de alimentación y salidas de gases necesarios. 4. Eliminar la cera por horneo o con vapor. 5. Cargar el molde con vidrio suficiente para que se vaya licuando al interior de éste, asegurando el llenado del objeto que pretendemos reproducir. 6. Someter al conjunto a una curva de calentamiento y enfriamiento, que tendrá una duración media de 124 horas ininterrumpidamente. En caso de utilizar modelos de arcilla, el trabajo se desarrollaría en las siguientes fases:
1. Diseñar el modelo que pretendemos reproducir. 2. Obtenerlo en arcilla. 3. Fabricar un molde, de material refractario que lo cubra convenientemente, dejando al descubierto los sistemas de alimentación y salidas de gases necesarios. 4. Extraer manualmente la arcilla del interior del molde. 5. Cargar el molde con vidrio suficiente para que se vaya licuando al interior de éste asegurando el llenado del objeto que pretendemos reproducir: 6. Someter al conjunto a una curva de calentamiento y enfriamiento, que tendrá una duración media de 124 horas, ininterrumpidamente. La presente invención, consistente en el uso de moldes doble capa de chamota y cascarilla cerámica en técnicas de pasta de vidrio con la utilización de modelos de poliestireno expandido en el ámbito de la escultura en vidrio, aporta respecto al estado de la técnica en la materia, las siguientes novedades:
• Abordar las técnicas de modelos gasificables, utilizados en fundición de metales, para adaptarlas al moldeo en pasta de vidrio. • Simplificar los procesos con la utilización de cascarilla cerámica en la elaboración de moldes doble capa, aplicados a la pasta de vidrio. Estas novedades aportan las siguientes ventajas respecto a los métodos tradicionales anteriormente citados:
• Respecto al método con modelo en arcilla, no hay que extraer el modelo del molde. • Respecto al método con modelo en cera, no hay que hornear previamente la cera para eliminarla. • Con relación a ambos métodos, es decir, con modelo en arcilla o en cera, no se requiere calentamiento previo del molde para el secado del mismo, con lo que se reduce el tiempo de realización y se simplifica el proceso. • El uso de moldes doble capa de chamota y cascarilla cerámica proporciona al proceso mucha mayor rapidez y agilidad en comparación con procedimientos tradicionales caracterizados por hacer uso de unos moldes muchos más pesados. A modo de ejemplo, con la utilización del molde propuesto podemos reducir el tiempo medio de una pasta de vidrio, cuya duración es de 124 horas para una pieza de tamaño medio a 64 horas para ese mismo volumen aproximadamente. • Con el poliestireno expandido se simplifica el tallado de la pieza con cualquier herramienta por métodos sustractivos y/o aditivos, simplifica su manejo gracias a su escaso peso y permite elaborar piezas de cualquier tamaño pudiendo utilizar una amplia gama de variedades de poliestireno expandido en cuanto a textura, densidad, resistencia, etc. • Permite incorporar a la masa vítrea materiales de distinta naturaleza. Así, se puede constatar la facilidad de inserción de elementos metálicos que se agarran o se compenetran en el material- base, permitiéndonos unos resultados que difícilmente se conseguirían por otros métodos. • Por último, el poliestireno expandido posee su propio lenguaje que podemos cambiar manipulándolo adecuadamente, a través de esas interacciones que se van a consolidar en la masa vítrea en el propio proceso de obtención de la pasta de vidrio. Así, frente a las técnicas de moldeo en pasta de vidrio anteriormente enunciadas, el proceso de realización de piezas propuesto en la presente invención se llevaría a cabo con base en las siguientes fases:
1. Elaboración de la pieza en poliestireno expandido con los sistemas de alimentación y llenado. 2. Fabricación del molde en cascarilla cerámica: 3. Revestimiento de una o varias capas de material suave. 4. Recubrimiento con varias capas de moloquita gruesa. 5. Eliminación del poliestireno expandido y consolidación de la cascarilla por medio de un choque térmico. 6. Distribución del vidrio a fundir en el bebedero principal. 7. Introducción del conjunto en el horno y aplicación de la curva de calentamiento, licuado y enfriamiento. 8. Desmolde y separación del bebedero principal de la pieza obtenida. La elaboración del modelo en poliestireno expandido consiste en el diseño de la propuesta que pretendemos reproducir en vidrio, utilizando para ello métodos aditivos o sustractivos con una gran diversidad de útiles y herramientas.
La fabricación del molde consiste en recubrir el modelo y los sistemas de alimentación y llenado de un material con suficiente consistencia mecánica y altamente refractario, para soportar las presiones en su interior.
Este tipo de molde es necesario realizarlo en dos etapas y con dos secciones bien definidas: en primer lugar una sección interior de revestimiento suave que recubre el conjunto modelo-sistema de alimentación con una capa de material refractario, por ejemplo, a partir de ladrillo molido refractario y escayola, y cuya misión es proporcionar fidelidad de copiado e impedir que no se adhiera el vidrio. A continuación un revestimiento exterior fuerte, cuya única misión es mantener la mezcla suave interior en su lugar y resistir la presión de grano grueso del vidrio. Este recubrimiento está constituido por varias capas de moloquita esparcidas por toda la superficie del conjunto, respetando los tiempos de secado necesarios entre ambas capas.
La eliminación del poliestireno expandido y la consolidación con la cascarilla es una operación doble en la que, además de la gasificación del poliestireno expandido, se endurece el material del molde por sinterización eliminando restos orgánicos y de humedad que pueda contener. Ello se realiza orientando el soplete al bebedero principal en posición invertida, y manteniéndolo en esa posición hasta que desaparezcan las llamas de la gasificación del poliestireno expandido.
Distribución del vidrio en el bebedero principal previo cálculo del peso de la pieza a reproducir y asegurándonos que el vidrio en casco fluye correctamente hacia el interior del hueco.
Finalmente se sitúa el conjunto en el horno e introducimos en el programador la curva de calentamiento-enfriamiento adecuada según cada caso.
Por último se procederá a la separación del bebedero principal haciendo uso de un disco de diamante con refrigeración de agua obteniendo el resultado final de la pieza en vidrio utilizando el poliestireno expandido como material de modelo.
