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Pesaje de orificios

La porosidad puede calcularse de manera precisa mediante vacío

Algunos materiales están concebidos para permitir que los gases o los líquidos puedan atravesarlos en cierta medida. Otros no deben ser porosos bajo ningún concepto. El vacío ayuda a calcular el grado de porosidad. BUSCH ofrece bombas de vacío adecuadas para procesos de pruebas.

Los filtros cerámicos, como los utilizados en la industria química, deben tener un nivel de permeabilidad muy preciso. Este depende del tamaño y la cantidad de poros del material. El volumen de poros deseado se conforma durante la sinterización y la cocción. Y lo mismo ocurre con los ladrillos de chamota usados para la construcción de chimeneas y hornos para pizzas. En ellos, la porosidad ronda el 20 % del volumen.

¿Hidrógeno en el bloque motor?

Los poros en el hormigón, las baldosas o la piedra natural (especialmente en exteriores), por el contrario, son menos deseables. Los pequeños orificios dejan penetrar el agua, que se congela durante las heladas y puede hacer estallar el material de construcción. También pueden formarse grietas en los bloques de motor de aluminio fundido si el material es muy poroso.

En este caso, se debe al hidrógeno: el gas se disuelve con facilidad en el aluminio líquido y forma cavidades en el material al enfriarse este. Este efecto puede evitarse o minimizarse durante el fundido aplicando vacío.

Cálculo preciso de las cavidades de gas

Por garantía de calidad, es importante calcular de manera precisa la porosidad del material. En la fundición de aluminio, una muestra del metal fundido se coloca en una pequeña cámara de vacío para enfriarlo. En vacío, las cavidades de gas se inflan hasta diez veces su tamaño original y, por lo general, son claramente visibles en una imagen transversal. La densidad y la porosidad pueden calcularse con precisión pesando en aire y agua.

En el caso de los materiales cerámicos y de construcción, los bloques de muestra se someten asimismo a un vacío que aspira el aire fuera de los poros abiertos. A continuación, se deja penetrar agua por los poros. La diferencia de peso indica el grado de porosidad. Para los dispositivos de ensayo basta con pequeñas cámaras de vacío. BUSCH ofrece una amplia gama de bombas de vacío de tamaño reducido, todas ellas óptimamente indicadas para distintas necesidades.
¿Cómo se introduce el hidrógeno en el metal?

En algunos metales, el hidrógeno se disuelve como el azúcar en el café. El grado de solubilidad depende de la temperatura. Por ejemplo, 100 gramos de aluminio líquido a una temperatura de fundición absorben un centímetro cúbico de hidrógeno. En el caso del metal frío, son solo 0,05 centímetros cúbicos, una décima parte.

El hidrógeno que penetra en un metal fundido normalmente procede de la humedad ambiental. El calor de fundición hace que las moléculas de agua del aire se dividan en hidrógeno y oxígeno. Los átomos de hidrógeno liberados son absorbidos por el metal líquido. Una vez que el metal pierde gran parte de su solubilidad con el hidrógeno durante el enfriado, el hidrógeno disuelto vuelve a transformarse en gas.

En el aluminio, el 95 % del soluto sufre esta transformación, generando cavidades de gas. Cuando el material está sometido a presiones, los átomos de hidrógeno de este pueden empezar a migrar. Al encontrarse, se combinan formando moléculas (2 H -> H2). Durante el proceso, ¡su volumen crece a pasos agigantados a un factor de mil! Entonces surgen tensiones en el metal y pueden aparecer las llamadas grietas de hidrógeno. Para mantener la humedad lejos de los procesos de fundido, estos se llevan normalmente a cabo en una atmósfera de gas inerte o bajo vacío.