HISTORIA DE HISTORIA DE LA FUNDICIONLA FUNDICION

Historia de la Fundición

HISTORIA DE LA FUNDICION

• El inicio de la orfebrería

• La Edad del cobre o calcolítico

• Edad del bronce

• La Edad del Hierro• La Edad del Hierro» El valor simbólico del hierro

» Orígenes e historia del hierro

» El papel del hierro

» La evolución tecnológica

• Fundición en América y Argentina

El inicio de la orfebrería

• La Edad de los metales comenzó en el cercano oriente en el cuarto milenio a.C. y constituyó la última fase de la prehistoria, inmediatamente anterior a la aparición de la escritura.

Progresos de la metalurgia.

En la Edad de los Metales, el hombre realizó otros inventosy progresos importantes: • El arado tirado por animales, con lo cual pudo ampliar el

área de cultivo. • Se construyen diques y canales de regadío con el fin de • Se construyen diques y canales de regadío con el fin de

un mayor aprovechamiento de las aguas. • La rueda se generaliza en el transporte: aparece el carro

arrastrado por animales. • La cultura humana se tornó cada vez más diferenciada y

cada pueblo desarrolló su propia lengua y sus propias formas de vida.

La Edad del cobre o calcolítico

• Si bien el hombre había perfeccionado cada vez más las técnicas para labrar la piedra, sus instrumentos piedra, sus instrumentos seguían siendo toscos y su uso era limitado, ya que se quebraban y gastaban con facilidad. Se necesitaba un material más resistente y fácil de trabajar. Fue entonces cuando descubrieron el cobre.

Vaso campaniforme

• En una primera etapa, le daban forma golpeándolo con un martillo, de acuerdo a la herramienta que necesitaban. Más adelante, aprendieron a fundirlo; vaciándolo en moldes podían hacer instrumentos de cualquier tamaño y forma.

Molino de la Edad del Cobre (o Calcolítico, tercer milenio a. C.)

• La fundición del cobre coincidió además con el desarrollo de la metalurgia del oro, la plata, el estaño y el plomo.

Edad del bronce

• Con posterioridad, en el 3.000 a.C., descubrieron que era más resistente la mezcla de cobre con estaño, y crearon el bronce, que fue la aleación más usada durante unos dos mil años.durante unos dos mil años.

• En esta época el hombre hizo otra importante invención, el arado tirado por animales, que reemplazó al simple hoyo hecho con un palo aguzado. Esto les permitió aumentar el área de cultivo.

Vasija prehistórica de barro cocido de cuatro asas, realizado por el pueblo Celta en la Edad

del Bronce.

• Junto con lo anterior, descubrieron que era importante guiar el agua y proteger los terrenos de las inundaciones, para lo cual construyeron canales de regadío y diques.

• Otro invento clave fue la rueda, que facilitó enormemente el enormemente el transporte de cargas pesadas. Al unir dos ruedas mediante un eje, se crearon los primeros carruajes.

• El antiguo bote fue perfeccionado, al agregarle velas, lo que facilitó la navegación de ríos y costas marítimas

Puñal de la Edad de Bronce

La Edad del Hierro

• El descubrimiento del hierro en el Cercano Oriente fue parte del fin de la prehistoria -marcado por la invención de la escritura-. Aunque este metal ya se empleaba en bruto en la ciudad mesopotámica de Ur, su mesopotámica de Ur, su fundición no se logró hasta el segundo milenio, ya que hacía falta una temperatura superior a los 1.500°Celsius.

• El origen de la metalurgia del hierro parece estar en Armenia, con los pueblos mitani e hititas, que gracias a dicho material pudieron crear poderosos imperios militares.

• El hierro no es sólo el metal más importante de la naturaleza que nos rodea, sino también la base de la civilización y de la industria, un arma de guerra y de trabajo pacífico.

• Solamente a partir del • Solamente a partir del primer milenio de nuestra era, el hombre aprendió a fundir los minerales de hierro, y la edad de bronce fue reemplazada por la edad de hierro que se mantiene hasta nuestros días en la historia de la civilización

• El uso generalizado del hierro hacia el 1.200 a.C. no supuso la desaparición de las culturas del bronce, ya que convivieron por mucho tiempo.

• Como la evolución cultural fue despareja, los pueblos se fueron diferenciando. Mientras algunos seguían en la edad de piedra y seguían en la edad de piedra y mantenían una vida nómada, los pueblos del Cercano Oriente tenían un rico comercio y grandes ciudades -en Egipto y Mesopotamia-. En tanto, en lo que es hoy el actual Japón se saltaron la edad del bronce, al pasar de la piedra a la Edad del Hierro.

Armas de hierro

Orígenes e historia del hierro

• La edad del hierro fue la última etapa de la edad de los metales. El uso del hierro se inició hacia el 1900 los metales. El uso del hierro se inició hacia el 1900 aC, en plena edad del bronce y su implantación fue gradual; hacia el 1000 aC se consolidó como material de uso mayoritario.

Por qué se impuso este nuevo material?

• Los yacimientos de hierro eran muy abundantes; en cambio, los filones de cobre y estaño eran difíciles de localizar. Aunque su manipulación resultaba más complicada, éste metal ofrecía un abanico más amplio de posibilidades prácticas y creativas. de posibilidades prácticas y creativas.

Inicios de la Metalurgia del Hierro

• El inicio de la metalurgia del hierro se podría situar en la zona de la actual Turquía, una tierra rica en este mineral. Efectivamente, tal y como afirman los autores clásicos Esquilo y afirman los autores clásicos Esquilo y Estrabón, la colonia asiria de Kanesh ya trabajaba el hierro desde el 1900 aC, aunque se trataba de una producción muy escasa que abastecía sólo el mercado local.

• Asia Menor también fue uno de los primeros territorios en utilizar este metal. El pueblo hitita, que habitó el territorio de Anatolia durante este periodo, lo utilizó en ceremonias y rituales. Su uso se extendió por todo el territorio de un modo progresivo; traspasó fronteras y se comercializó en el exterior.

• La metalurgia del hierro se difundió gradualmente desde sus zonas de origen. Lógicamente, los lugares más próximos a la región de Asia Menor - Egipto, Chipre y Grecia - fueron los primeros en beneficiarse de su uso.

• La cultura griega hizo de puente en la difusión de la metalurgia del hierro en Europa. El uso del metal con finalidades militares facilitó la militares facilitó la colonización helénica del Mediterráneo, que fue decisiva en la adopción del hierro en la isla de Sicilia, la península Ibérica y el sur de África.

• Si Grecia llevó el hierro a Europa, Egipto fue el centro difusor de la metalurgia en África Occidental. La influencia egipcia llegó hacia la zona del lago Victoria, en las actuales Kenia, Tanzania y Uganda, donde se utilizaron hornos basados en las técnicas egipcias. En África Ecuatorial también se usó el hierro. La cultura bantú desarrolló una metalurgia del hierro, del cobre y del oro con la finalidad de comerciar con los árabes.

Hornos Africanos

Hornos Africanos

• Asia Oriental también tuvo regiones productoras de hierro. China fue el centro metalúrgico más importante del Extremo Oriente. Conocían la fabricación del hierro desde el 1100 aC, y no se sabe con seguridad si fue una importación del Asia Menor o si apareció de manera autónoma. A pesar de la incertidumbre de su origen, las técnicas chinas fueron muchas y muy variadas.

El papel del hierro

• El paso de la edad de bronce a la edad de hierro fue un proceso largo, que no destruyó automáticamente las jerarquías y las estructuras sociales y políticas existentes.existentes.

• Esta innovación tecnológica se produjo por diversas razones, en dependencia directa del contexto concreto donde se daban: una crisis tecnológica, producida por la escasez de yacimientos de cobre y estaño, podía derivar en la búsqueda de nuevos materiales; un conflicto político, como una invasión, podía provocar la adquisición o abandono de determinadas técnicas.

• En este contexto, la metalurgia del hierro fue encontrando su espacio. Fue la respuesta a la demanda de un nuevo material que satisficiera las nuevas necesidades existentes. Fue el símbolo de un nuevo poder -el poder del hierro - y un nuevo orden tecnológico, político y bélico. orden tecnológico, político y bélico. Más adelante, ya en periodo medieval, la expansión agrícola generó unas nuevas necesidades de hierro. Esta creciente demanda civil potenció la producción, y los centros de tratamiento del mineral se multiplicaron.

La evolución tecnológica

• La evolución de la metalurgia está relacionada con factores de carácter tecnológico. Para obtener el cobre que, aliado con el estaño, constituye el bronce se necesitan 1.083º C. En cambio, para fundir el hierro hay que llegar hasta los 1.536º C. Esta diferencia de que llegar hasta los 1.536º C. Esta diferencia de temperatura es una de las causas del porqué el bronce se trabajó antes que el hierro.

• El trabajo del hierro se descubrió e impuso de un modo paulatino. Al principio, se utilizaban una serie de procedimientos sencillos que, con el paso del tiempo, acabaron siendo cada vez más complicados.

• En este sentido, es posible comprender que para explotar el hierro fue preciso una suerte de revolución tecnológica. Los herreros no pudieron trabajar el hierro eficazmente hasta que no dispusieron de herramientas apropiadas.

• Por otra parte, la explotación tardía del hierro obedece a que -a diferencia del cobre- éste en forma nativa es muy escaso. Se encuentra principalmente en meteoritos, y sólo unos pocos alcanzan la superficie terrestre, sin considerar que no todos contienen hierro de una forma considerar que no todos contienen hierro de una forma fácilmente utilizable.

• Pero cuando el hombre empezó a fundir el hierro a partir de minerales en vez de desmenuzar el metal de los meteoritos, todo cambió. Los minerales de hierro son de los más abundantes de la tierra y muchos están tan cerca de la superficie que son fáciles de explotar. Con su abundancia, acabó reemplazando al cobre y al bronce como material para la fabricación de útiles.

• En la compleja vida histórica de los pueblos, la lucha por el hierro, lo mismo que por el oro, jugó siempre un gran papel; pero un verdadero dominio de este metal no fue posible para los metalurgos de la edad media, ni para los alquimistas; esto se logró sólo a comienzos del siglo XIX; y de forma gradual el hierro fue convirtiéndose en el metal más importante de la industria. En el proceso de metal más importante de la industria. En el proceso de desarrollo de la metalurgia, los viejos hornos de tipo artesano fueron reemplazados por los altos hornos y junto a ellos se erigieron grandiosas fábricas metalúrgicas con capacidad de producción de miles de toneladas.

Historia de la fundición en Argentina

En América, las evidencias arqueológicas hasta ahora conocidas, indican que la tecnología pirometalúrgica de la obtención de aleaciones de obtención de aleaciones de cobre nace en algún lugar de la zona Andina Centro-Meridional, un área que comprende el Altiplano Boliviano y las zonas circundantes del N.O. Argentino, el sur del Perú y el norte de Chile

Hacha Santamariana del río Negro. Museo

Municipal de Historia Natural, San Rafael,

Mendoza

• El Noroeste Argentino ha integrado esta zona nuclear y ha sido uno de los epicentros de la metalurgia del cobre prehispánica, caracterizándose por la abundancia de sus recursos minerales, recursos minerales, por la temprana aparición de sus manifestaciones y por la perfección admirable alcanzada en su etapa de máximo desarrollo.

Huaira Condorhuasi-Alamito del Sitio H-0 de El Alamito (resto de horno)Escuela de Arqueología, Universidad Nacional de Catamarca.

• En una serie de sitios arqueológicos y en los diversos museos y colecciones universitarias se conservan una serie de elementos exponentes de las actividades metalúrgicas extractivas y de transformación desarrolladas por los diversos grupos culturales que se sucedieron en el Noroeste de nuestro país desde comienzos de la era cristiana hasta la llegada de los conquistadores. Se trata de piezas terminadas o en diferentes estados intermedios de elaboración y restos de hornos (huairas), crisoles, moldes, escorias, martillos, de hornos (huairas), crisoles, moldes, escorias, martillos, yunques, etc.

Crisol Condorhuasi-Alamito del Sitio D-1 de El Alamito. Museo Escuela Antropología, Fac. de

Humanidades, Universidad Nac. Rosario

• piezas terminadas o en diferentes estados intermedios de elaboración y restos de hornos (huairas), crisoles, moldes, escorias, martillos, yunques, etc. Corresponden a la obtención de aleaciones de cobre (cobre-plomo, cobre-arsénico y cobre-estaño) por arsénico y cobre-estaño) por fusión y colada en moldes monovalvos, bivalvos y aún mas complejos; luego trabajados aplicando diversas técnicas de elaboración como el martillado, el estirado, el repujado, el pulido, la soldadura y diversos tipos de tratamientos térmicos.

Moldes de Malimán (San Juan). Los dos de arriba de cerámica (el de la derecha con restos de

desmoldante, los inferiores piedra. Museo del Instituto deArqueología y Etnografía, Fac. Filosofía y Letras, Universidad

Nacional de Cuyo

• En términos generales puede decirse que las actividades industriales que se desarrollaban en las décadas anteriores a 1880 tenían características artesanales y se orientaban, en gran medida, a satisfacer la demanda de productos necesarios para la guerra.

Período 1810-1880pioneros de la industria

• Desde 1810 hasta 1880 el país se encontró en estado permanente de guerra, o de luchas intestinas o de guerra exterior. El año 1880, en que se consolidó la unión nacional, es, puede decirse, la fecha de iniciación de las industrias, así como del progreso general del país, progreso que presenta rasgos verdaderamente sorprendentes en muchas de sus características.(Tercer Censo Nacional, 1914, tomo VII, p. 10.)

• En 1855, Las herrerías eran el sector más importante en el ramo metalúrgico, aunque había también broncerías, plomerías, hojalaterías y zinguerías.

• Durante la década del sesenta se suceden diversos acontecimientos, entre los cuales se destacan, por su acontecimientos, entre los cuales se destacan, por su influencia en el desarrollo industrial, el establecimiento de la libre navegación de los ríos, los contratos de colonización, el proyecto del ferrocarril entre Rosario y Córdoba, la guerra del Paraguay y la promulgación de la ley de patentes.

• En 1875 se fundó el "Club Industrial Argentino" como iniciativa de un grupo de industriales (reunió 153 socios en ese año) interesados en contar con una organización dedicada a representar su sector. En 1878 se dividió dicho club, surgiendo una entidad paralela denominada "Centro Industrial Argentino". En 1887 delegados de

Nacimiento de la elite industrial

"Centro Industrial Argentino". En 1887 delegados de ambas instituciones se reunieron en asamblea en el local del Club Gimnasia y Esgrima luego de la cual quedó constituida la Unión Industrial Argentina, que fusionó las entidades predecesoras reuniendo inicialmente a más de 850 socios.

• El 20 de marzo de 1884 La Nación publicó un editorial titulado "Industrias Argentinas": "Desde hace veinte años a esta parte, el país ha adquirido extraordinario y creciente desarrollo, y puede afirmarse que ha empezado ya el período de las grandes y fecundas transformaciones industriales.

Período 1880-1914despertar de la producción fabril

grandes y fecundas transformaciones industriales. Desgraciadamente no tenemos una estadística industrial, pero los agentes que, a no dudarlo, han contribuido más poderosamente al fomento de la producción del país, han sido los establecimientos mecánicos que se ocupan de la construcción de máquinas y aparatos aplicables a los diferentes usos industriales….

• Las actividades metalúrgicas incluían la fabricación de balanzas, dentro de la cual sobresalía la firma Bianchetti y Bonaccio, que en 1880 produjo 600 balanzas grandes que sustituyeron a la importación, de acuerdo con el censo de 1887. Se producían y armaban en el producían y armaban en el país calderas, cocinas económicas, cajas de "fierro", pomos y artículos metálicos elaborados en herrerías (había 307,que empleaban a 3.716 operarios), hojalaterías, broncerías y plomerías.

• La información disponible sobre la situación industrial en 1895 muestra que la mayor actividad se concentraba en la Capital Federal y en las provincias de Buenos Aires, Santa Fe, Buenos Aires, Santa Fe, Entre Ríos y Corrientes. En esa región se localizaba el 83 % de los establecimientos que empleaban el 85 % del personal.

Hacia comienzos de siglo el sector metalúrgico estaba compuesto básicamente por talleres, fundiciones y construcción de maquinarias.

Ya hacia 1907 funcionaban en la Capital Federal más de 100 establecimientos, que daban ocupación a 15.000 obreros y consumían mensualmente cerca de 3.000 100 establecimientos, que daban ocupación a 15.000 obreros y consumían mensualmente cerca de 3.000 toneladas de hierro, 1.700 de carbón, 130 de bronce y 25 de acero. Las principales eran O. Schnaith y Cía., Rezzónico, Ottonello y Cía., P. Vasena e hijos (luego los dos últimos constituyeron TAMET), La Acero Platense, P, Merlini, Gibelli y Cía., Talleres La Unión, D. Nocetti y Cía., S. y J. Zamboni, La Cantábrica.

• Entre las actividades industriales de mayor desarrollo en este período se encuentran la industria textil, la alimentaria, la metalúrgica y la química.

Período 1914-1936consolidación fabril

metalúrgica y la química. Entre 1910-1914 y 1925-1929, la producción industrial de estos sectores aumentó, en términos reales, 141 %, 91%, 298 %y 99 % respectivamente.

• Dentro del rubro metalúrgico, que contaba con 8.791 establecimientos y más de 85.000 obreros empleados, se destacaban las fundiciones de hierro y acero, la fabricación de artículos de hojalata, zinc, cobre y bronce, la de máquinas y motores, construcción de carrocerías y armado de automóviles y camiones, talleres ferroviarios, astilleros y talleres navales. Este rubro empleaba más del 17 % de la mano de obra industrial.del 17 % de la mano de obra industrial.

Período 1940-1953posguerra

•Los 2500 créditos otorgados por el Banco Central en su primer año de vida saltaron a más de 50000 en 1954. Mediante este banco se apoyó el crecimiento de ACINDAR, Siderca y VASALLI.

•En el año 1956 se creó el INTI y el INTA para apoyar el área industrial y el área agropecuaria, y la Comisión Nacional de Energía Atómica que se convirtió en uno de los organismos más activos en la evolución técnica de la industria Argentina del sesenta y setenta.

• La concentración geográfica continúa, puesto que la ciudad de Buenos Aires aporta el 64% de la producción fabril del país. Por otro lado se ve que varias provincias siguen sin tener establecimientos de importancia: Catamarca, La Rioja, Chubut y Río Negro no registran ninguno que opere con más de 10 millones de pesos de la época.

• Producto Bruto por sectores económicos• Producto Bruto por sectores económicos

Período 1953-1958apuesta a la inversión extranjera

• Se pensó entonces en fomentar el ingreso de empresas transnacionales que estuvieran dispuestas a aportar equipos bajo la forma de inversiones directas.

• Se logró la privatización de la fábrica de tractores que la FMA estaba instalando en ese momento, quedando a cargo de la Fiat, antigua proveedora de la FMA y llamada Fiat Concord.

• Estos fueron los mayores frutos de expansión fabril asociada con el capital externo, creando el primer y mayor polo metal mecánico del país.

• las primeras plantas metalúrgicas habían llegado a un punto crítico, debido a la entrada de nuevas empresas locales más pequeñas y eficientes que ganaban mercado interno, a la antigüedad de sus equipos físicos y al atraso técnico de sus directivos y gerentes.

Período 1961-1974apoyo al capital nacional

y al atraso técnico de sus directivos y gerentes.• El Estado mostró notable incapacidad para manejarlas

debido a la gran heterogeneidad y no realizó inversiones ni encaró mejoras productivas en ellas; luego fueron vendidas a manos privadas pero su deterioro era tal que no servían para sus fines originales o requerían inversiones de enorme magnitud para recuperar sus posiciones.

• Se comenzó a utilizar chatarra como materia prima, lo que llevó a algunos empresarios a ver a los ferrocarriles como una fuente de recursos para fundir en sus hornos y ya no como una estructura en el desarrollo nacional. Se realizó entonces el primer cierre masivo de ramales Se realizó entonces el primer cierre masivo de ramales en 1961, decidido por Acevedo (propietario de ACINDAR), desde el cargo de ministro de Obras Públicas de Frondizi (con el claro objetivo de controlar el déficit de las empresas siderúrgicas y abastecer de chatarra a las mismas). La manera de impulsar las inversiones para el desarrollo no surgía como un problema en esa perspectiva.

• Ante la falta de competitividad de la UIA nacieron también varias asociaciones de ingenieros, el Centro de Productividad de la Argentina, institutos de estudios técnicos en las universidades, escuelas de gerentes y el IDEA (Instituto para el Desarrollo de Ejecutivos en la IDEA (Instituto para el Desarrollo de Ejecutivos en la Argentina).

• El eje industrial argentino se trasladó de la capital; cuya participación cayó del 64% al 58% entre 1954/64, hacia las provincias de Córdoba, Santa Fe y Buenos Aires (sin contar el conurbano); que crecieron del 4% al 6%, del 7% al 9% y del 10% al 13% respectivamente.

• En la década del setenta se registraron cambios bruscos de orientación en el mercado mundial, pero tuvieron enorme repercusión en la Argentina; sus efectos continuaron a lo largo del tiempo hasta modificar el rumbo nacional y la posibilidad misma de la industrialización.

Período 1976-1988Epoca de grandes cambios

industrialización.• La industria entró en la crisis de 1975-76 en las mejores

condiciones de su historia. Venía de varías décadas de crecimiento continuo, signado por algunas crisis coyunturales, y estaba en un proceso de expansión que la había llevado, hacia 1974, al uso de toda su capacidad instalada, mientras se lanzaban los nuevos proyectos de expansión de las ramas básicas.

Período 1990-2001Epoca de tiempos difíciles

• La crisis de la deuda iniciada en la Argentina en 1981 marcó el comienzo de un largo período de ajuste signado por la deuda externa y la inflación.

• La inflación se contuvo en 1991 para dar lugar a la estabilidad, su implementación creó exigencias que resultaron tanto o más crueles que las sentidas durante la crisis inflacionaria, sin poder solucionar los problemas de la década del ochenta, que se presentaron nuevamente, sólo que en distintas formas.

• La crisis industrial comienza a orientar el panorama social y económico argentino en la dirección de otras naciones pobres de América Latina, a las que el país siempre se sintió cercano en términos de cultura y origen pero muy distante por su nivel de desarrollo y los ingresos de sus habitantes.

• La industria sufrió en ésta última década un retroceso • La industria sufrió en ésta última década un retroceso gravísimo. Sin embargo no se trata de un retroceso uniforme u homogéneo, hubo sectores que avanzaron, hubo cambios de gravitación de unas ramas sobre otras, cambios tecnológicos, notables cambios de propiedad en el aparato industrial a favor de las empresas extranjeras y hubo cambios de gran importancia en las relaciones laborales.

• Salida de la convertibilidad (freno a las importaciones)• Recomposición del mercado local (aumento de la

productividad industrial reflejado en industrias metalúrgicas, por ende, aumento de ventas y transacciones)

Período 2002-actualidad

Conceptos generales de las operaciones de fundición

Introducción

• Las fundiciones fundenmetales ferrosos, noferrosos y aleaciones y ledan forma definitiva ocasi definitiva a loscasi definitiva a losproductos a través delvaciado y la solidificaciónde metales fundidos oaleaciones en un molde.

• Se trata de un sector industrial diferenciado y diversificado que se compone de instalaciones de muy diverso tipo y tamaño; cada una de ellas presenta una combinación de tecnologías y de tecnologías y operaciones unitarias propias, adaptadas al flujo de entrada, el tamaño de las series y los tipos de productos elaborados por las instalaciones específicas.

• La organización en el sector se basa en el tipo dematerial transformado, siendo la principal distinción entreindustrias de fundición ferrosa y no ferrosa.

• Puesto que las piezas fundidas son productossemielaborados, las fundiciones suelen estar ubicadascerca de sus clientes.

Conceptos generales de las operaciones de fundición

• Operación de fundición• Modelos, tipos y materiales• Modelos, tipos y materiales• Contracciones, sobre material, partes a

mecanizar

FUNDICION• es el proceso térmico de manufactura donde se procesan

los metales y aleaciones a elevadas temperaturas para luego ser vaciados sobre un molde que contiene la geometría del producto a fabricar donde se le deja solidificar y enfriar.

• hay seis áreas básicas en una Fundición, que son: » Fusión,

» Moldeo,

» Vaciado,

» Fabricación de Machos o Noyos,

» Limpieza,

» Tratamientos Térmicos.

Flujograma típico de las etapas de

manufactura en el proceso en

unafundición.

Proceso de moldeo

• se refiere a los métodos de fabricación del molde y a los materiales usados. Se puede ver claramente, que para producir una pieza por fundición es necesario ejecutar las siguientes etapas:

» (1)- preparación y mantenimiento del líquido a » (1)- preparación y mantenimiento del líquido a adecuadas temperaturas;

» (2)- preparación del molde;

» (3)- manejo y vaciado del líquido;

» (4)- solidificación y enfriamiento de la pieza;

» (5)- desmoldeo;

» (6)- tratamientos térmicos; y

» (7)- acabado final.

Principales etapas del procesode moldeo y de vaciado para

fabricar una pieza

Principales componentes de moldeo de una pieza en moldes de

arena.

Modelos• Un modelo de fundición es una forma hecha en madera,

metal u otro material adecuado como: cera, poliestireno o resina epoxy, alrededor del cual se compacta el material de moldeo, con el objeto de producir la cavidad de la pieza que se va a obtener por vaciado. Es decir, es fundamentalmente una réplica del exterior de la pieza.fundamentalmente una réplica del exterior de la pieza.

Diseño del modelo

• El modelo es la pieza que se pretende reproducir, pero con algunas modificaciones derivadas de la naturaleza del proceso de fundición:

• Será ligeramente más grande que la pieza, ya que se debe tener en cuenta la contracción de la misma una vez se haya extraído del molde.

• Las superficies del modelo deberán respetar unos • Las superficies del modelo deberán respetar unos ángulos mínimos con la dirección de desmoldeo (la dirección en la que se extraerá el modelo), con objeto de no dañar el molde de arena durante su extracción. Este ángulo de denomina ángulo de salida.

• Incluir todos los canales de alimentación y mazarotasnecesarios para el llenado del molde con el metal fundido.

• Si es necesario incluirá portadas, que son prolongaciones que sirven para la colocación del macho.

TIPOS DE MODELOS

• El tipo de modelo a ser usado en una producción específica, está determinada por los siguientes factores: el número de piezas a fabricar; el diseño de la pieza; la composición química de la pieza; y el proceso de moldeo usado en la fundición. Los tipos de modelos que más frecuentemente se fundición. Los tipos de modelos que más frecuentemente se utilizan son:

» Modelos de una sola pieza» Modelos de dos piezas» Placas modelo» Modelo de poliestireno

Modelos de una sola pieza• Son modelos baratos y

muy adecuados para bajos volumenes de producción. En el moldeo con este tipo de modelos, requiere de operaciones más manuales que con los otros tipos. El modelo los otros tipos. El modelo se coloca en el piso o sobre una falsa pieza, figura 1.21(5), se ubica la caja de moldeo y luego se apisona la arena; se da vuelta y se hace la misma operación con la otra caja. En idioma inglés, la falsa pieza se denomina follow board.

Modelos de dos piezas• Se usan para piezas un poco complicadas o que el

número de ellas a ser fabricadas es muy grande. En la figura, el modelo se halla separado por la superficie de partición, que a su vez está determinada por la geometría de la pieza; cada sección debe poder sacarse de los moldes con relativa facilidad. En muchas ocasiones, esas dos mitades se montan sobre una tabla común, estando en posición y se les llama placa modelo doble. En inglés se le llama match board.en posición y se les llama placa modelo doble. En inglés se le llama match board.

Placas Modelo, match-plate patterns.

• Son modelos separados en dos mitades, las cuales se encuentran separadas por una placa de espesor placa de espesor adecuado y de forma también adecuada.

• Generalmente son metálicas pero también las hay de madera y de plástico.

Materiales para modelos

• Madera• Metal• Poliestireno• Resinas• Resinas

Modelos de madera• Se manufacturan desde pieza o plano, utilizando

técnicas especiales para el armado y ensamblado de los modelos y cajas de noyo.

Compresor de gas con recámara de aguarecámara de agua

Cañonera de dirección

diseño real

Modelos de bomba centrífuga y caja de noyo

en madera.

Modelos de aluminio

Válvulas para la industria Petrolera

Trituradora y caja de noyo

Hélice para ventilador especial

(modelo de aluminio)

Placas de aluminio fundidopara tortugas de iluminación

antiexplosiva (cuerpo y tapa).

Placas para modelos de tapas de artefactos de iluminación

antiexplosivos. Todo en aluminio (placas mecanizadas).

diseño real

Modelos de válvulas y cajas de noyo en

aluminio.

Modelos de Poliestireno

• Se usan en un proceso patentado de moldeo, y consiste en un modelo de poliestireno espumoso de una sola pieza, en la que se incluyen los canales de entrada, mazarotas y bebedero. Todo esto se moldea en bebedero. Todo esto se moldea en arena sin línea de partición. Cuando por el bebedero se vacía el metal fundido, se va produciendo vaporización del poliestireno y va dejando espacio para ser llenado por el metal líquido, dando lugar a que al solidificar, se obtenga la pieza deseada. Por supuesto, cada pieza requiere de un modelo.

Esfera para válvula 16" (Pieza única - Modelo

perdido)

Modelo para interior de caño

de de fibrocemento

Modelos de resinadiseño real

Modelo en yeso

Materiales combinados

Caja de noyo de impulsor de 5 álabes construida en madera con álabes de

aluminio (baja producción)

Modelo y caja de noyo para la fabricación de impulsores en

acero inoxidable.Baja producción: Modelo en

madera y caja de noyo en madera con álabes de aluminio.

Alta producción: todo en aluminio mecanizado.

al diseñar y construir un modelo, es necesario tomar en cuenta los siguientes factores:

• Tolerancias de Contracción en Modelos.• Tolerancias de Salida,• Tolerancias de Mecanización.• Tolerancias de Tamaño.• Tolerancias por Distorsión.• Superficie de Partición

Tolerancias de Contracción en Modelos.

• Para diseñar modelos, se debe tomar en cuenta la contracción de la pieza en el estado sólido, es decir, la que se produce desde la temperatura de fusión o del solidus hasta la ambiente, a consecuencia de la solidus hasta la ambiente, a consecuencia de la dilatación de la red cristalina. El diseñador de modelos de fundición tiene que considerar la contracción en el estado sólido, ya que las tolerancias de contracción sobre los modelos son factores de corrección para la contracción resultante en el estado sólido.

Valores de contracción (sólido) de algunos metales y aleaciones

Tolerancias de Salida• en inglés es taper o draft. También se le llama Conicidad.

Se considera en los lados verticales del modelo, para facilitar su extracción de la arena o de otro material de moldeo usado. Generalmente se usa 1 º a 3 º, dependiendo de la complicación y profundidad del modelo, del tipo de molde, y de las técnicas de moldeo y de extracción del modelo. La salida o Conicidad, S, es proporcional a la altura modelo. La salida o Conicidad, S, es proporcional a la altura del tramo correspondiente(19), determinadas mediante las expresiones:

h < 200 mm, S = 0,5 + (h/100) mm;200 < h < 500 mm, S = 0,5 + (h/150) mm;

h > 500 mm, S = 1 + (h/200) mm• valores que corresponden a ángulos de inclinación entre 1

minuto y 1 minuto 30 segundos, aproximadamente.

Tolerancias de Mecanización• Corresponde al exceso dimensional que debe tener la

pieza vaciada, para que una vez mecanizada pueda ser usada en las condiciones bajo las cuales ha sido diseñada. De acuerdo al material el exceso de espesor mínimo es:

Para fundiciones de hierro = 2,5 mm; Para aceros = 3,5 mm; y Para latones, bronces y aleaciones ligeras = 1,5 mm.mm; y Para latones, bronces y aleaciones ligeras = 1,5 mm.

Por supuesto, estas tolerancias de mecanización dependen del tipo de aleación, del diseño de la pieza, y de los métodos de vaciado y de limpieza. En general, las tolerancias de mecanización serán mínimas si las superficies a ser mecanizadas están completamente en la mitad inferior del molde, debido a que las variaciones dimensionales y otros defectos son menos prevalentes en esas zonas.

Tolerancias de Tamaño• Corresponde a la variación que puede ser permitida

para una determinada dimensión de pieza. Es igual a la diferencia entre los límites máximo y mínimo, dados en las especificaciones dimensionales.

Tolerancias por distorsión• En piezas largas y planas o que tengan forma de U, a

veces se produce distorsión, cuando se reproducen a partir de un modelo perfecto. Esta distorsión es inherente al diseño mecánico de la pieza.

Superficie de Partición

• O línea de partición se define como la línea (traza) producida por la intersección del plano de partición de la pieza y del molde.

• La línea de partición de la pieza no es rectilínea y por lo • La línea de partición de la pieza no es rectilínea y por lo tanto ocasiona el uso de técnicas de moldeo particulares. Se ve entonces, que el modelo que se usa para producir una pieza fundida de unas dimensiones específicas, no es dimensionalmente idéntico a la pieza.

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