Fundiciones

1. Introducción

Según la clase de que debe realizar el constructor de máquinas , en la ejecución de sus proyectos utiliza:

a. Metales laminados o perfilados

b. Metales forjados

c. Elementos metálicos unidos entre sí por medio de ensambles o soldadura

d. Piezas metálicas obtenidas por fundición o colado.

La fundición es , por lo tanto , una industria fundamental para la construcción de máquinas y exige una amplia cultura profesional en el que se dedica a ella , pues requiere conocimientos técnicos tan diversos como son el dibujo industrial , la mecánica de los cuerpos sólidos y fluidos , la óptica , la termología , la electrotecnia , la química etc. , mucha experiencia en los recursos prácticos a los que a menudo hay que recurrir , así como capacidad especial para idear y aprovechar tales recursos .

2. Proyecto y diseño.

El proyectista, al idear la maquina, debe darle un cuerpo resistente y duradero: calculando por consiguiente, las diversas partes de la misma y, para transmitir sus ideas al constructor, realiza los diseños de conjunto y los detalles de cada pieza, debidamente acotados. A esta fase del diagrama de trabajo no sigue inmediatamente la fundición.

Ejecución del modelo

Después de las debidas comprobaciones, el diseño para modelistas, si el modelo ha de ser de madera o a un mecánico especializado come si ha de construirse de metal. En colaboración con la fundición, el modelista o el mecánico o el modelista construyen el modelo teniendo en cuenta el sistema de moldeo que adoptara el fundidor, el grado de contracción del metal y los espesores de mecanización. Si la pieza ha de tener un hueco interior el modelista hará también la correspondiente caja de machos, almas, núcleos o noyos.

Moldeo

Una vez comprobado el moldeo para el moldeador, quien debe hacer el molde o forma reproducción en negativo de la producción y las dimensiones de la pieza que ha de ser fundida. El molde puede ser:

a. Perdido (transitorio) En este caso el molde se hace comprimiendo arena de fundición alrededor del modelo colocando en el interior un bastidor adecuado llamado caja después de la colada; se levanta la caja y se rompe el molde para extraer la pieza. Para hacer otra pieza es necesario rehacer el molde.

b. Permanente. En este caso el molde se prepara sin ayuda de modelo alguno labrando directamente en negativo la pieza en uno o varios bloques de metal (generalmente hierro fundido o acero ) que viene a constituirla coquilla que dura numerosas fundiciones algunas veces los moldes permanentes se hacen de yeso , de modo que sirvan para varias coladas con solo leves reparaciones cuando la pieza ha de tener huecos interiores el noyero con la caja de machos u otros utensilio , hace los machos o noyos convenientes .Los moldes perdidos son aptos para la colada de toda clase de metales y para piezas de cualquier dimensión ; en cambio , los moldes permanentes en coquilla se adaptan especialmente para fundir pequeñas piezas sencillas y en gran numero de un modo particular para metales de bajo grado de fusión (aleaciones de cobre de aluminio , de cinc , de plomo o similares ).Los moldes de coquilla confieren en algunas aleaciones (por ejemplo al hierro fundido).Características mecánicas especiales ( un grado de dureza muy elevado) por que modifican profundamente su estructura ; por ello se emplean para la colada de piezas que han de estar sometidas a un fuerte desgaste , como los cilindros de maquinas laminadoras , ruedas para ferrocarriles , bancadas para maquinas y herramienta , etc. Si las pieza de hierro fundido obtenido de los moldes de coquilla han de ser trabajadas posteriormente en máquinas de herramienta deben ser sometidas a un oportuno tratamiento térmico ( por ejemplo , los tubos centrifugados)

Preparación de las arenas.

Para los moldes perdidos es necesario preparar la arena, añadiéndoles las materias adecuadas para que adquieran las propiedades convenientes para el buen éxito de la colada. Estas propiedades son: permeabilidad, cohesión, refractariedad, dureza, etc.

Preparación de la coquilla.

Para los moldes permanentes, hay que construir la coquilla mediante operaciones mecánicas de torneado, fresado, etc., y prepararla para la colada recociéndola y recubriéndola con una capa de barniz protector

Retoque del molde.

Hecho el molde es necesario levantar la caja extraer el molde, perfilar y acentar las partes arrancadas , colocar los eventuales machos destinados a formar los huecos en el interior de las piezas , y volverlo a cerrar , incluso en los moldes de coquilla hay que colocar los machos (metálicos o de arena antes de cerrarlos de nuevo) .Esta operación recibe el nombre de retoque de molde o recomposición de la forma.

Preparación del metal fundido

El metal se alentara a temperatura de fusión , es decir se reducirá del estado sólido al líquido .Esta operación puede realizarse en un horno de combustible o en un horno eléctrico , cada tipo de horno posee sus características , sus ventajas , sus inconvenientes , sus exigencias y sus aplicaciones particulares .

Colada

Cuando el molde esta repasado y cerrada sólidamente de modo que resista la presión metalostática se puede introducir en el

mismo el metal fundido a través de uno o mas aberturas de colada (bebedero) previamente dispuestos en el molde.

Solidificación y enfriamiento.

Después de la colada , se debe esperar que la pieza se solidifique y se enfríe en el molde .Las piezas pequeñas de molde especial las que se vacían en moldes de coquilla , se solidifican y enfrían en pocos instantes . Las mayores , coladas en moldes de arena requieren algunas horas mas o menos , según sus dimensiones en cuanto a las piezas macizas de gran tamaño no son accesibles a las operaciones posteriores mas que al cabo de algunos días.

Desmoldeo

Cuando la pieza se ha solidificado y enfriado hasta el punto de poder ser manipulada sin peligro , se procede al desmoldeo , bien se trate de coquillas o de cajas . Para realizar esta operación , después de levantar la caja se rompe el molde de arena con martillos o barras adecuadas . Los moldes permanentes de yeso y las coquillas metálicas solo han de abrirse ya que , después de sacada la pieza , deben ser utilizados nuevamente.

Acabado .

La pieza extraída del molde está áspera , tiene incrustaciones de arena y las rebabas que corresponden a las juntas de la caja o de la coquilla y lleva unidos todavía bebederos , cargadores y mazarotas. Es necesario pulir la pieza , desprender los bebederos y los cargadores , desbarbarla , limpiarla con el chorro de arena etc. , al objeto de mejorar su aspecto y hacerla apta para los

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