Procesos De Fundicion De Metales

Procesos de fundición de Metales

Los procesos de fundición del metal se dividen en dos categorías de acuerdo al tipo de moldes 1) moldes desechables y 2) moldes permanentes. En las operaciones de fundición con molde desechable, éste se destruye para remover la parte fundida, como se requiere un nuevo molde por cada nueva fundición, las velocidades de producción son limitadas, ya que se requiere más tiempo para hacer el molde que para la fundición en si, sin embargo, para ciertas partes se pueden producir moldes y fundiciones a velocidades de 400 partes por hora o mayores. En los procesos de moldeo permanente, el molde se fabrica con metal (u otro material durable) que permite usarlos en repetidas operaciones de fundición. En consecuencia, estos procesos tienen una ventaja natural para mayores velocidades de producción.

2.1 Procedimientos de moldeo

Los moldes se clasifican según los materiales usados.

Moldes de arena en verde:

Es el método más común que consiste en la formación del molde con arena húmeda, usada en ambos procedimientos. La llamada arena verde es simplemente arena que no se ha curado, es decir, que no se ha endurecido por horneado. El color natural de la arena va desde el blanco hasta el canela claro, pero con el uso se va ennegreciendo. La arena no tiene suficiente resistencia para conservar su forma, por ello se mezcla con un aglutinante para darle resistencia; luego se agrega un poco de agua para que se adhiera. Esta arena se puede volver a emplear solo añadiendo una cantidad determinada de aglutinante cuando se considere necesario.

Moldes con capa seca:

Los métodos son generalmente usados en la preparación de moldes con capa seca. En uno la arena alrededor del modelo a una profundidad aproximada de 10 mm se mezcla con un compuesto de tal manera que se seca y se obtiene una superficie dura en el molde. El otro método es hacer el molde entero de arena verde y luego cubrir su 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 y soluciones liquidas similares. En ambos métodos el molde debe secarse de dos maneras: por aire o por una 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 el método anterior. Los moldes deben ser cocados totalmente antes de usarse, siendo las cajas de metal. Los moldes de arena seca mantienen esta forma cuando son vaciados y están libres de turbulencias de gas debidas a la humedad.

Moldes de arcilla:

Los moldes de arcilla se usan para trabajos grandes. Primero se construye el molde con ladrillo o grandes partes de hierro. Luego, todas estas partes se emplastecen con una capa de mortero de arcilla, la forma del molde se empieza a obtener con una terraja o esqueleto del modelo. Luego se permite que el molde se seque completamente de tal manera que pueda resistir la presión completa del metal vaciado. Estos moldes requieren de mucho tiempo para hacerse y su uso no es muy extenso

Moldes furánico:

El 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 de forma continua el tiempo suficiente para distribuir la resina. El material de arena empieza a endurecerse casi de inmediato al aire, pero el tiempo demora lo suficiente para permitir el moldeo. El material usualmente se endurece de una a dos horas, tiempo suficiente para permitir alojar los corazones y que puedan ser removidos en el molde. En uso con modelos desechables la arena de resina furánica puede ser empleada como una pared o cáscara alrededor del modelo que estará soportado con arena de grano agudo o en verde o puede ser usada como el material completo del molde.

Moldes de CO2:

En este proceso la arena limpia se mezcla con silicato de sodio yes apisonada alrededor del modelo. Cuando el gas de CO2 es alimentado a presión en el molde, la arena mezclada se endurece. Piezas de fundición lisas y de forma intrincada se pueden obtener por este método, aunque el proceso fue desarrollado originalmente para la fabricación de corazones.

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 formas exactas con una superficie fina, esto elimina mucho trabajo de maquinado.

Moldes especiales:

Plástico, cemento, papel, yeso, madera y hule todos estos son materiales usados en moldes para aplicaciones particulares.

El molde debe poseer las siguientes características:

-Debe ser lo suficientemente fuerte para sostener el peso del metal.

-Debe resistir la acción de la erosión del metal que fluye con rapidez durante la colada.

-Debe generar una cantidad mínima de gas cuando se llena con el metal fundido. Los gases contaminan el metal y pueden alterar el molde.

-Debe construirse de modo que cualquier gas que se forme pueda pasar a través del cuerpo del molde mismo, más bien que penetrar el metal.

-Debe ser suficientemente refractario para soportar la alta temperatura del metal y poderse desprender con limpieza del colado después del enfriamiento.

2.2 Moldeos

Tipos de moldeo

Los tipos de moldeo se clasifican en los siguientes grupos:

-Moldeo por gravedad

-Moldeo por presión

Moldeo por gravedad.

Se realiza vertiendo el metal fundido sobre un molde, de manera que éste se desplace por su propio peso. Se utiliza principalmente para fabricar piezas de fundición de acero, bronce, latón y distintas aleaciones de aluminio. Existen distintas técnicas: en arena, en coquilla y a la cera perdida.

1) Moldeo en arena:

Es un procedimiento de molde perdido. Se emplea sílice(una arena muy pura) para hacer el molde, mezclada con arcilla y aguapara aglomerar la arena. El proceso es el siguiente: Parte inferior del molde:

Se elabora un modelo de la pieza a fabricar (madera, resina,…) dividido en dos mitades exactamente iguales. Se introduce una mitad del modelo en la parte inferior del molde y se rellena con arena. Se introduce una pieza auxiliar que formará el canal de alimentación. Se comprime y compacta la arena alrededor del modelo. Se retiran el modelo y la pieza auxiliar. Así sus cavidades quedan marcadas en la arena. Parte superior del molde: Se repiten los pasos anteriores, introduciendo

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