Por empezar a fundir: Sobre el Fluxing o Fluxeo

[Trigger Happy]

Estoy con ganas de empezar a fundir puntas.
Vengo amenazando con eso hace un tiempo, pero hoy ya estoy más cerca.
En los últimos meses conseguí tres moldes usados (.308/.357 y .32) y uno de 6 cavidades Lee de 9mm.
Lo último que compré fue el horno Lee (nuevo, a uno de acá del foro  ) y en febrero en el campo, me hice un jarro con un matafuego de 1 kg, un molde para lingotes y fundí un poco más de 110 lingotes de 350-400 gramos. Plomo de caños, de contrapesos adhesivos y "clip on", Linotipo, y puntas recuperadas.

Iré viendo (acepto consejos) sobre que combinación de lingotes se adapta mejor para cada cosa.

Pero bueno. Otra cosa que estuve haciendo es leer. Y un tema sobre el que estaba muy en b_l_s era acerca del Fluxing.
No sabía bien que era exactamente, leí que se podía usar cera de abejas... Y poco más.
Así que quería compartir algo que encontré.

Un extracto o resumen de un capítulo de:

From Ingot to Target: A Cast Bullet Guide for Handgunners

A joint effort by Glen E. Fryxell and Robert L. Applegate

(Resumido y Traducido por mi, así que "úsese con criterio y las precauciones del caso).

En metalurgia, el flux es una sustancia que se agrega a una aleación fundida para arrastrar las impurezas en una masa fusible, haciéndolas más fáciles para eliminar.
El uso de flux se puede remontar hasta 2000 años antes de Cristo.

El uso de un fundente para purificar metales es un proceso químico simple. Al igual que con cualquier proceso de separación, los fundentes pueden ser alcalinos (por ejemplo, carbonato de calcio), ácido (por ejemplo, sílice) o neutro (por ejemplo, fluoruro de calcio).
El tipo de flux a usar depende de la naturaleza del mineral, sus impurezas y los requisitos para la separación.

Los fundentes de silicato se utilizan comúnmente en la industria metalurgica, pero tienen poca aplicación para el procesamiento de plomo porque su temperatura de  fusión son demasiado altas.
Los fundentes también pueden ser oxidantes o reductores, y pueden usarse para eliminar selectivamente una impureza específica oxidándola o reduciéndola. Los flujos oxidantes incluyen los diversos peróxidos (plomo, manganeso y sodio son los más comunes), y nitratos (sodio y potasio) que se utilizan en el refinado de metales preciosos. Los flux reductores son pocos en número, pero incluyen compuestos como sodio o cianuro de potasio; Sin embargo, su peligro y costo limitan su uso a procesos de alto rendimiento, como el refinado de metales preciosos.
Aunque no satisfaga estrictamente el formal
definición de "flux" (ya que no forman una escoria fusible) hay una serie de agentes reductores que también son útiles en el procesamiento de aleaciones metálicas. Tales agentes reductores incluirían coque, carbón y carbón vegetal.

Quizás el uso más común de flux sería en la soldadura. Aquí la "impureza" es la capa de óxido inherente en el metal que se trabaja y el propósito del fundente es eliminar esta capa de óxido para exponer la superficie de metal.

Lo importante es reconocer que no todos los fluxs son  iguales. Solo porque algo se usa como flux en una aplicación, no significa que tendrá cualquier valor como flux en una aplicación diferente.

Un concepto relacionado utilizado en la industria del metal es el de "material de cobertura". Un material de cobertura forma una barrera física entre la superficie del fundido y la atmósfera. El metal fundido está caliente y el metal caliente se oxida más rápido que el metal frío. Dado que la tasa de oxidación de la aleación fundida es proporcional a la cantidad de superficie expuesta a la atmósfera, del material de cobertura inhibe eficazmente la oxidación de la aleación fundida. El material de cobertura puede ser algo tan simple como una atmósfera inerte (por ejemplo, argón o nitrógeno), una piscina líquida (por ejemplo, parafina fundida sobre plomo) o una capa flotante de material sólido (por ejemplo, arcilla granular, también conocida como "arena para gatos"). En cada caso, esta capa de cobertura forma una barrera física entre el metal fundido y el oxígeno en la atmósfera, evitando así la combinación de los dos. Algunos materiales de cobertura (por ejemplo, carbón vegetal) también sirven como reductor y reaccionan con oxígeno, esencialmente formando una zona sin oxígeno inmediatamente por encima de la capa de barrera.

OK, hasta acá con las definiciones y generalidades, ¿qué queremos lograr al hacer Fluxing en nuestro plomo o aleación fundida para puntas? ¿Qué le pedimos a nuestro flux que haga por nosotros?
Para responder a estas preguntas, repasemos primero un poco de química básica (prometo mantén esto relativamente indoloro). El estado elemental de un metal es aquel en el que tiene su complemento original de electrones, no es ni positiva ni negativamente cargado. Esto también se conoce como estado metálico. La eliminación de uno o más de esos electrones se llama oxidación, y la forma más común de oxidación para un metal es al combinar con oxígeno (de ahí el nombre). Adición de uno o más electrones se llama reducción, por lo que si tenemos un óxido metálico y queremos volver a el estado metálico, debemos reducirlo y lo hacemos añadiendo algún material que puede ceder electrones fácilmente. Los diferentes metales se oxidan con diferente facilidad. Colocando los metales en orden descendente de reactividad, obtenemos lo que es llamada "serie de actividades" (también llamada "serie electromotriz"). Esos metales en los niveles altos de la serie de actividad se oxidan fácilmente, mientras que los más bajos en la serie de actividad se oxidan con menos facilidad. De importancia para la discusión actual es el hecho que el calcio, magnesio, aluminio y zinc son todos bastante altos en la actividad serie (es decir, se oxida fácilmente), mientras que el plomo y el estaño son mucho más bajos (se oxidan menos fácilmente, o por el contrario, sus óxidos se reducen más fácilmente de nuevo a la estado metálico). Esta diferencia de reactividad se puede aprovechar para lograr el efecto de separación deseado. Cuando un metal se oxida, forma un ion cargado positivamente (llamado "catión"). Estos cationes pueden estar unidos por iones cargados negativamente (llamados aniones).

¿Que le queremos pedir a nuestro Flux?

Elimine las impurezas del plomo
¡Ah, sí, las "impurezas"! Ese maravilloso catch-all que lo engloba todo menos los metales deseados. Si queremos efectuar una separación eficiente, necesitamos saber cuáles son estas impurezas, que depende en gran medida de la fuente del plomo. El plomo de las placas de batería está comúnmente contaminado con calcio; algunos tipos de contrapesos contienen pequeñas cantidades de aluminio; Los metales Babbitt ¿? pueden tener zinc o cobre; y las puntas recuperadas puede tener un poco de todo lo anterior en él (sin mencionar la suciedad y el encamisado de las puntas). La buena noticia es que estas impurezas son todos metales electropositivos, que se oxidan más fácilmente que el plomo (es decir, son más altos en la serie de actividad) y los metales oxidados son todos ácidos de Lewis, lo que significa que pueden ser arrastrados en un matriz absorbente que tiene sitios de unión aniónicos adecuados para ellos. Queremos lograr esto sin eliminar el estaño, el antimonio o el arsénico presentes en nuestro metal de bala (aleación de balanceo, linotipo, etc.).

Reducir el estaño:
El estaño ayuda a mantener baja la tensión superficial y la viscosidad de la aleación. para que pueda llenar la cavidad del molde correctamente. Si el metal de estaño se oxida a estaño óxido, entonces ya no es soluble en la masa fundida (el estaño oxidado es insoluble en plomo y forma una "piel" a través de la superficie) y por lo tanto ya no es capaz de impartir su cualidades deseables para la aleación. Por lo tanto, queremos que nuestro flux pueda ceder electrones y reducir cualquier estaño oxidado a su estado metálico para mantenerlo en el aleación fundida.

Evitar la oxidación:
Idealmente, el material fundente también podría ser un material de cobertura. y formar una capa de barrera para proteger el metal fundido de la oxidación posterior, manteniendo así las propiedades óptimas de fundición a lo largo del curso de la sesión de casting. También queremos prevenir la oxidación y pérdida de arsénico. Los óxidos de arsénico tienen presiones de vapor muy altas y se pierden fácilmente a través de evaporación, no solo agotando la aleación de un componente potencialmente valioso (el arsénico permite que la aleación sea tratada térmicamente, si se desea), pero también crea una peligro significativo para la salud del fundidor. Un material de cubierta reductor evita esta pérdida.

Entonces, en resumen, la descripción del trabajo del flux de metal para puntas es eliminar, reducir y proteger.



Bien, entonces, ¿cómo funcionan los diferentes materiales que se han utilizado para fluxear las aleaciones de plomo?  ¿Y cuáles funcionan mejor para el fundidor de puntas? Prácticamente Todo lo que hace humo, chisporrotea, estalla y arde se ha utilizado como flux para fundír puntas. ¿Qué ofrecen cada uno de estos flux y cómo funcionan? ¿funcionan?

Una de las clases más comunes de "flux" (las comillas porque estos materiales no forman una masa fusible y, por lo tanto, no satisfacen completamente la definición formal de "flux") descrita en la literatura antigua sobre fundición de puntas, son los diversos aceites (por ejemplo, aceite de motor usado, aceite vegetal, etc.) y ceras (por ejemplo, parafina, cera de abejas, etc.). Quien haya inventado el uso de aceite de motor usado para fluxear su olla de plomo era un soltero de toda la vida, o debe haberle gustado dormir en el sofá, porque ¡esa NO PUEDE ser una buena manera de hacer puntos con la "patrona"! Aparte de producir humo como una chimenea y apestar hasta el cielo, el aceite de motor usado también tiene la desventaja de ser una fuente de contaminación de metales. (aleaciones ferrosas, aleaciones de aluminio, aleaciones de metales para rodamientos, incluso magnesio dependiendo de qué motor salió). El aserrín aceitado fue otra popular elección en el pasado. Habría sufrido muchos de los mismos humeantes y apestosos inconvenientes que tendría el aceite de motor usado. Hagámosnos a todos nosotros (y a nuestras familias) un favor y simplemente borre a esos dos de la lista....

También se han utilizado diversas ceras para limpiar aleaciones de puntas. Más comúnmente parafina, cera de abejas, diversas formas de sebo o incluso manteca de cerdo. Estos tienen la ventaja de ser baratos, estar disponibles universalmente y funcionar razonablemente bien (dependiendo de la aleación). Estos materiales son muy buenos satisfaciendo dos de los tres criterios de selección para el flux de aleación para puntas, en el sentido de que son excelentes reductores y pueden reducir cualquier estaño oxidado presente, y pueden ser utilizado en cantidad suficiente para formar una excelente capa de barrera, por lo tanto evitando cualquier oxidación posterior de la aleación. Desafortunadamente, no ofrecen medios para eliminar cualquier impureza de Ca, Zn o Al. Si uno está trabajando con un fuente relativamente limpia de metal para punta (por ejemplo, linotipo o metal de fundición o foundry), entonces las ceras pueden servir admirablemente en esta capacidad. Sin embargo, si uno está usando un fuente de plomo más sucia (por ejemplo, puntas recuperadas, placas de batería o aleación WW), probablemente haya mejores opciones. Luego está también el problema menor de la distracción; usando la manteca de cerdo como material de cubierta hace que el crisol huela a freidora. A un "Southern Boy" desplazado, el olor a pollo frito proveniente de la olla de plomo me dificulta concentrarme en el asunto que nos ocupa.
Uno no debería ser lamerse los dedos mientras se funden puntas....

Uno de los materiales que se vende actualmente como flux incluye colofonia de pino. Mientras que la colofonia de pino huele bien (hace que el crisol huela a fogata de pino) y hace un trabajo razonablemente bueno, funciona prácticamente de igual manera en que lo hacen los aceites y ceras discutidos anteriormente, y por lo tanto está limitado en su capacidad para eliminar impurezas perjudiciales. Algunos de los fundentes comerciales en el mercado actual contienen ácido bórico, bórax u otros materiales que contengan borato (por ejemplo, Marvelux). Estos materiales son Fluxs en la verdadera definición del término, ya que se derriten para formar un vidrio de borato. que arrastra cualquier material oxidado y extrae estos contaminantes en el  vidrio fundido. Estos flux tienen la ventaja significativa de ser libres de humo e inodoros. También son extremadamente efectivos para eliminar contaminantes.

Esto se debe a que el anión borato une todos los cationes metálicos y los extrae en el vidrio de borato fundido. Desafortunadamente, esto incluye cualquier estaño oxidado, por lo que el la aleación pierde este valioso componente. Los flux de borato no hacen nada para reducir el estaño oxidado, ni protegen la masa fundida de una mayor oxidación. Notarás que este comportamiento es exactamente opuesto al de las ceras, descrito antes.

¿Hay algo que combine estos dos modos de funcionamiento para que podamos puede obtener los tres atributos deseados?

Afortunadamente, lo hay, y lo que es más, probablemente ya tenga un montón en su taller. Es el viejo y conocido aserrín (sin el aceite de motor, gracias). Los beneficios del aserrín son que es un reductor "de sacrificio" que puede reducir cualquier estaño oxidado a su estado metálico, y es lo suficientemente barato como para que el fundidor pueda usar lo suficiente para formar un capa de barrera para proteger la aleación de la oxidación posterior. Además, como el aserrín se carboniza en la parte superior de la masa fundida, forma carbón activado, que tiene una gran área superficial, material absorbente poroso que tiene una gran cantidad de sitios de unión capaz de unir cationes ácidos de Lewis como Ca, Zn y Al. Entonces no solo mantiene el estaño reducido y en solución, pero efectivamente elimina las impurezas que elevan la tensión superficial y la viscosidad de la aleación (Al, Zn y Ca), manteniendo la aleación en óptimas condiciones para hacer buenas balas.
Revolviendo vigorosamente una cucharada de aserrín en una olla llena de aleación para puntas, hace un buen trabajo de acondicionando y de protección de esa aleación.

El aserrín realmente no califica bajo el definición formal de "flux", ya que no produce una escoria fusible, pero sí logra de forma económica y muy eficaz los tres objetivos principales que nos propusimos para limpiar nuestra aleación para puntas. Reducir, quitar y proteger, ¡el aserrín lo hace todo!

Saludos, Enrique

[nueces5]

Ante todo gracias por hacer crecer el foro. Se merece fijarlo para la posteridad.
Agrego: a pesar que algunos lo usan, el plomo de bateria tiene la capacidad de liberar gases de muy alta toxicidad, por lo tanto, es la primera recomendacion que se le hace al nuevo fundidor de puntas.

[Trigger Happy]

Yo soy el que está agradecido con el foro, así que es un gusto colaborar y devolver algo   

Lo de las baterías de plomo, lo había considerado en su momento, después lo descarté pero ahora lo estoy reconsiderando. Si llego a encontrar alguna en el campo, me parece que meto al fuego con un tarro de aserrín. El hecho que supuestamente pueda captar el Calcio me está animando... 

Habrá que probar...

Saludos,
Enrique

[pirata]

Excelente aporte Enrique!!!!!

[McGraw]

Buen aporte Enrique!!
hace años que fundo mis puntas y uso el lubricante para puntas o cera de abejas para fluxear, pero nunca leí algo tan técnico.
Gracias!!

[SAMUEL]

Genial !!!   

[Maximauser]

Ante todo gracias por hacer crecer el foro. Se merece fijarlo para la posteridad.
Agrego: a pesar que algunos lo usan, el plomo de bateria tiene la capacidad de liberar gases de muy alta toxicidad, por lo tanto, es la primera recomendacion que se le hace al nuevo fundidor de puntas.

+1.

Si, para muchos es obvio, pero para otros no, lo siguiente:

Siempre para fundir, especialmente en este caso, en lo posible, EN LUGAR ABIERTO, que el crisol este en lo mas alto posible, y estar a contra viento.

Ahora que estamos en epoca de barbijo, no cuesta nada ponerselo, especialmente si uno tiene un N-95.

Por un par de puntas, no hay que dejar el organismo como el Riachuelo.

[MarcosRodriguez]

Que buena ieda usa raserrin!
Voy a probar! Aunque la cera de abejas, o los pedazos de vela, me dan buen resultado, siempre se aprende algo!!!
Excelente articulo

[nueces5]

Que buena ieda usa raserrin!
Voy a probar! Aunque la cera de abejas, o los pedazos de vela, me dan buen resultado, siempre se aprende algo!!!
Excelente articulo

ojota que si tenes una olla tipo lee con descarga inferior, la ceniza de aserrin puede volverte loco si queda adentro de la olla
si voy a fundir pedazos de caño en una olla para lingotear, anda barbaro
pero a la olla lee, no le meto aserrin

[MarcosRodriguez]

ojota que si tenes una olla tipo lee con descarga inferior, la ceniza de aserrin puede volverte loco si queda adentro de la olla
si voy a fundir pedazos de caño en una olla para lingotear, anda barbaro
pero a la olla lee, no le meto aserrin

No flota? Con la escoria?

[nueces5]

No flota? Con la escoria?

para que fluxee lindo yo lo voy mezclando con la cuchara, pero si no, si, flota ya que la densidad de la madera es bastante menor al plomo

[MarcosRodriguez]

para que fluxee lindo yo lo voy mezclando con la cuchara, pero si no, si, flota ya que la densidad de la madera es bastante menor al plomo

Y que serrín usas? De qur madera?

[nueces5]

Y que serrín usas? De qur madera?

el que hago yo con la sierra, siempre bien seco para evitar sorpresas

[Trigger Happy]

Yo tengo aserrín y polvo de madera, de cortar y lijar tablas de palets, y alguna que otra tabla de pino, pero también recuperé algo de los que lijaron el parquet del living...
Lo uso tanto en el jarrito en el que fundo los caños para lingotes, como en el hornito Lee de descarga inferior. No fundo hace mucho pero no tuve problemas con el pico de descarga...

[jotebe1911]

Muy interesante el thread!!! 

[Trigger Happy]