Elaboración del molde de capa seca

INTRODUCCIÓN

A lo largo de la historia, el ser humano ha intentado obtener y a la vez mejorar productos que le ayuden a llevar una mejor calidad de vida, por medio de la realización de nuevas técnicas o procesos que ayuden a mejorar los materiales o darles forma, según las necesidades que se tengan.

Desde hace muchos años, los seres humanos han estado intentando obtener mejores productos que se ajusten a sus necesidades y/o comodidades; conforme fueron evolucionando en cuanto a conocimientos, se empezaron a percatar de que ciertas herramientas o técnicas para cazar, obtener alimentos o construir cosas no eran lo suficientemente buenas, por lo cual comenzaron a experimentar con otros materiales para ver el efecto que tenían en ciertas y determinadas tareas.

Debido a la necesidad de obtener materiales de gran resistencia y que cumplan determinada forma, tuvieron que suceder una gran cantidad de cambios y experimentos para poder llegar a las fundiciones y así poder obtener metales con cierta forma y consistencia.

Existen varios tipos de fundiciones para la obtención de productos metálicos, como lo son la fundición de arena verde, moldes furánicos, entre otros.

Uno de los procesos de fundición más utilizados en cuanto a la obtención de productos metálicos, es la fundición centrífuga, con la cual se pueden obtener grandes productos de forma cilíndrica, así como pequeños productos que no necesariamente deben de poseer dicha forma en específico.

En este trabajo se tratará la fundición centrífuga, el cual es uno de los procesos de función más utilizados para la obtención de productos de forma circular, así como sus derivadas.

DESARROLLO

FUNDICIÓN CENTRÍFUGA

Es un método de fundición que surgió por primera vez a principios del siglo XIX, el cual es el proceso de hacer girar un molde mientras se solidifica el metal caliente anteriormente vertido, utilizando así la fuerza centrífuga para ir acomodando el metal a través del troquel.

Las piezas poseen una estructura de metal densa con todo y las impurezas que van de la parte posterior al centro de la pieza pero que frecuentemente se maquinan para eliminarlas. Por razón de la presión extrema del metal sobre el metal, se pueden lograr piezas de secciones delgadas tan bien como en la fundición estática.

Un dato muy importante a destacar es que los moldes permanentes se han utilizado de manera frecuente en la fundición centrífuga del magnesio, por lo cual desde entonces las piezas de fundición de magnesio han sido forzadas nuevamente al molde, las piezas son enfriadas de manera más rápida y el aire o gas atrapados se eliminan entre el molde y el material, lo cual es considerado muy difícil de lograr en muchos casos en los cuales los moldes son usados a causa de la expansión debida al calentamiento del molde y a la contracción de la pieza fundida debido al enfriamiento.

Por lo general, las piezas de forma simétricas se prestan particularmente para este método, aun cuando se pueden producir otros muchos tipos de piezas fundidas. A pesar de que en la fundición centrífuga existen limitaciones en el tamaño y forma de las piezas fundidas, se pueden hacer desde anillos de pistón de pocos gramos de peso y rodillos para papel que pesen arriba de las 40 toneladas, blocks de máquinas en aluminio, piezas de fundición de hierro para barcos que se hacen utilizando la fundición centrífuga.

Si el metal puede ser fundido se puede vaciar en el método centrífugo, pero en el particular caso de pocas aleaciones, los elementos más pesados tienen la tendencia a separarse del metal base. Dicho fenómeno se conoce como “segregación gravitacional”.

Ventajas del uso de la fundición centrifuga:

Proceso adecuado para numerosas fundiciones (Acero, hierro y metales no ferrosos).

Buen llenado del molde (Mejor rendimiento y menor porosidad).

Conformación próxima a la forma final (Desviaciones mínimas de la máquina, mecanizado reducido y más rápido).

Sin elevadores y alimentadores (Menor tiempo de limpieza y menores costes de fundición).

Mejoras metalúrgicas (Estructuras finas y densas (debido a las fuerzas G) y una resistencia mejorada).

Posibilidad de fundiciones compuestas/bimetálicas.

Piezas más económicas que por otros métodos.

Alta capacidad de producción.

No se utilizan corazones de forma cilíndrica ni rebosaderos (sólo se utilizan en la fundición semicentrífuga).

Ventajas del uso de la fundición centrifuga:

Equipo costoso.

Partes de forma limitada.

Tipos de fundición centrifuga:

Fundición centrifuga real

Orientación vertical.

Orientación horizontal.

Fundición Semi-centrifuga.

Fundición de centrifugado

*Fundición centrifuga real

En este proceso, se vierte metal fundido a un molde rotatorio para producir una pieza tubular, el eje del molde rotatorio suele ser horizontal, pero también puede ser vertical. El metal se mantiene contra las paredes del molde mediante la fuerza centrífuga, y no se hace necesario un corazón para formar la cavidad cilíndrica en el interior. En algunas operaciones, la rotación del molde comienza después del vertido y no antes. La gran velocidad de rotación ocasiona que las fuerzas centrífugas hagan que el metal adopte la forma de la cavidad del molde.

Con este proceso se producen fundiciones de buena calidad, buena precisión dimensional y buenos detalles superficiales externos. Algunos ejemplos de piezas que se fabrican con este proceso incluyen tubos, cañones de armas, boquillas y anillos.

Los moldes están hechos de acero, hierro o grafito y pueden ser revestidos de material refractario para aumentar su vida útil. Los moldes metálicos de gran espesor tienen una capa de refractario que permite que el metal liquido empieza a solidificar rápidamente y para que la solidificación del molde proceda de las paredes del molde hacia el interior del tubo de fundido. De esta manera la solidificación sucede de una forma adecuada que asegura solidez de la pieza con impurezas en la pared interna.

La orientación del eje del molde puede ser horizontal o vertical:

Fundición centrifuga horizontal:

En este proceso el eje giratorio del molde se encuentra en una posición horizontal, lo que permite la elaboración de formas tubulares debido a la inercia provocada por la rotación.

Usa un espesor de arena altamente aislante entre la entrecara del molde y la pieza. Como la arena es una espuma

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