PROCESOS DE FUNDICION

Procesos de Fundición

El proceso de fundición consiste en hacer los moldes, preparar y fundir el metal, vaciar el metal en el molde, limpiar la pieza fundida y recuperar la arena para volver a usarla. El producto que se obtiene de una fundición es una pieza colada que puede variar desde una fracción de kilogramo hasta varias toneladas.

El proceso de vaciado o conformación por fundición de metales se efectúa vaciando o inyectando metales fundidos a presión en el molde o cavidad que tenga la forma deseada. Por este método se puede producir prácticamente cualquier forma, a menudo con tal precisión que no se requiere un proceso de maquinado posteriormente.

Los procesos de fundición tienen gran importancia en la industria metalúrgica y tienen aplicaciones que van desde las partes de precisión mas pequeñas hasta los componentes fundidos de maquinaria que pesan muchas toneladas. Para producir partes fundidas de buena calidad, por cualquiera de los métodos que se use, se requiere los siguientes puntos;

1.- El método de fusión del metal debe efectuarse a la temperatura correcta.

2.- Se requiere que la cavidad del molde de la forma deseada, cuente con la suficiente resistencia mecánica para contener el metal sin deformarse y a la vez no representar una restricción para la solidificación, los cual puede presentar agrietamiento de la pieza.

3.- Los moldes deben disponerse de tal manera que el vaciar el metal fundido, el aire y los gases puedan escapar y la pieza quede libre de defectos.

4.- Todo material del molde que se encuentra en cavidades internas debe contar con un método de extracción. Los moldes se pueden hacer de metal, yeso, cerámica u otra sustancia refrigerante.

Diagrama de flujo del proceso de fundición

Hacer el molde Preparar el material Fundir el metal Vaciar el metal

en el molde

Limpiar la pieza Recuperar la arena

fundida

Existen dos métodos diferentes por los cuales la fundición a la arena se puede producir;

- Modelo removible

- Modelo disponible o desechable

El método empleando en el modelo removible consiste en comprimir la arena alrededor del modelo el cual se extrae más tarde de la arena. Posteriormente la cavidad producida se alimenta con metal fundido para crear la pieza fundida.

Los modelos desechables son hechos de poliestireno y en vez de extraer el modelo de la arena, se vaporiza cuando el metal fundido es vaciado en el molde.

Para entender el proceso fundición, se necesita conocer cómo se hace un molde y que factores son importantes para producir una buena fundición;

Procedimiento de moldeo

Modelo

Factores importantes Arena

para producir una Corazones

buena fundición Equipo mecánico

Metal

Vaciado

Limpieza

Procedimiento de moldeo

La arena se moldea fácilmente, conserva su forma con todo detalle y además se puede volver a usar. Los moldes se clasifican en 8 según los materiales a usar.

- Moldeo en arena verde - Moldes furánicos

- Moldeo en capa seca - Moldes de CO2

- Moldeo en arena seca - Moldes de metal

- Moldeo de arcilla - Moldes especiales

El moldeo de arena verde; el calificativo de verde se refiere al contenido humedad. La arena debe contener suficiente humedad para adherirse y formar un terrón al apretarla con la mano y se utiliza para conformar los moldes de fundición, comprimiéndola alrededor del modelo.

Moldes con capa seca; existen dos métodos usados en la preparación de estos moldes.

Primer método. La arena alrededor del modelo a una profundidad 10mm se mezcla con un compuesto de tal manera que se seca y se obtiene una superficie dura en el molde. El resto del molde está hecho con arena verde ordinaria.

Segundo método, se hace el molde entero con arena verde y luego se cubre la superficie con un rociador de tal manera que se endurezca la arena cuando el calor es aplicado. Los rociadores usados para este propósito contienen aceite de linaza, agua de melaza, almidón gelatinizado. En ambos métodos el molde debe secarse por aire o por antorcha para endurecer la superficie y eliminar el exceso de humedad.

Moldes con arena seca.

Estos moldes son hechos enteramente de arena común de moldeo mezclada con un material aditivo similar al que se emplea en le método anterior. Los moldes deben ser cocidos totalmente antes de usarse, siendo las cajas de metal. Estos moldes de arena seca mantienen esta forma cuando son vaciados y están libres de turbulencia de gas debido a la humedad.

Moldes de arcilla.

Se usan para trabajo grandes, primero se construye el molde de ladrillo o grandes partes de hierro. Posteriormente todas las partes se emplastecen con una capa de mortero de arcilla hasta obtener un esqueleto del modelo. Una vez que se seque el molde, esta preparado para resistir la presión completa del metal vaciado. Cuando se funden piezas grandes, se generan presiones muy grandes en el molde, es factible utilizar una pequeña cantidad de cemento Pórtland como aglutinante con el fin de aumentar la resistencia a la presión que se ejerce por el vaciado del material fundido.

Moldes furánicos.

Este proceso es bueno para la fabricación de moldes usando modelos y corazones desechables. La arena seca de grano agudo se mezcla con ácido fosfórico el cual actúa como un acelerador. La resina furánica es agregada y se mezcla en forma continua el tiempo suficiente para distribuir la resina. El material de arena empieza a endurecerse, pero el tiempo demora lo suficiente para permitir el moldeo, el material usualmente se endurece de 1 a 2 horas, tiempo suficiente para permitir alojar los corazones y puedan ser removidos en el molde.

Moldes de CO2.

En este proceso la arena limpia se mezcla con silicato de sodio y ésta es apisonada alrededor del modelo. Cuando el gas de CO2 es alimentado a presionen, el molde de la arena mezclada se endurece. Con este proceso se obtiene piezas de fundición lisas y de forma intrincada.

Moldes de metal

Los moldes de metal se usan principalmente en fundición en matriz de aleaciones de bajo punto de fusión. Las piezas de fundición se obtienen de forma exacta con una superficie

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