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Procesos de Fundicin

El proceso para producir piezas u objetos tiles con metal fundido se le conoce como proceso de fundicin. Este proceso se ha practicado desde el ao 2000 ac. Consiste en vaciar metal fundido en un recipiente con la forma de la pieza u objeto que se desea fabricar y esperar a que se endurezca al enfriarse.

Procesos de Fundicin

Para lograr la produccin de una pieza fundida es necesario hacer las siguientes actividades:Diseo de los modelos de la pieza y sus partes internas Diseo del molde Preparacin de los materiales para los modelos y los moldes Fabricacin de los modelos y los moldes Colado de metal fundido Enfriamiento de los moldes Extraccin de las piezas fundidas Limpieza de las piezas fundidas Terminado de las piezas fundidas Recuperacin de los materiales de los moldes

Procesos de Fundicin

El producto de la fundicin es una pieza colada. Puede ser des de 1 Kg hasta varias Toneladas. Su composicin qumica puede variar segn necesidades.

Procesos de Fundicin

Modelo removible Modelo disponible o desechable Los moldes se fabrican por medio de modelos los que pueden ser de madera, plstico, cera, yeso, arena, poliuretano, metal, etc. Si los modelos se destruyen al elaborar la pieza, se dice que stos son disponibles o desechables y si los modelos sirven para varias fundiciones se les llama removibles.

Tipos de fundicin a la arena

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Procedimiento de Moldeo Modelo Arena Corazones Equipo Mecnico Metal Vaciado y Limpieza

Factores para una buena fundicin

Los Moldes se clasifican segn los materiales usados:

Moldes de arena verde Moldes con capa seca Moldes con arena seca Moldes de arcilla Moldes Furanicos Moldes de CO2 Moldes de Metal Moldes Especiales

Procedimiento de Moldeo

Fundicin en moldes de arena: Uno de los materiales ms utilizados para la fabricacin de moldes temporales es la arena slica o arena verde (por el color cuando est hmeda). El procedimiento consiste en el recubrimiento de un modelo con arena hmeda y dejar que seque hasta que adquiera dureza.

Procedimiento de Moldeo

Moldes de arena verde

Figura 5.2

Fundicin en moldes de capa seca Es un procedimiento muy parecido al de los moldes de arena verde, con excepcin de que alrededor del modelo (aproximadamente 10 mm) se coloca arena con un compuesto que al secar hace ms dura a la arena, este compuesto puede ser almidn, linaza, agua de melaza, etc. El material que sirve para endurecer puede ser aplicado por medio de un rociador y posteriormente secado con una antorcha.

Procedimiento de Moldeo

Fundicin en moldes con arena seca Estos moldes son hechos en su totalidad con arena verde comn, pero se mezcla un aditivo como el que se utiliza en el moldeo anterior, el que endurece a la arena cuando se seca. Los moldes deben ser cocidos en un horno para eliminar toda la humedad y por lo regular se utilizan cajas de fundicin, como las que se muestran ms adelante. Estos moldes tienen mayor resistencia a los golpes y soportan bien las turbulencias del metal al colarse en el molde.

Procedimiento de Moldeo

Fundicin en moldes de arcilla Los moldes de arcilla se construyen al nivel de piso con ladrillos o con materiales cermicos, son utilizados para la fundicin de piezas grandes y algunas veces son reforzados con cajas de hierro. Estos moldes requieren mucho tiempo para su fabricacin y no son muy utilizados.

Procedimiento de Moldeo

Fundicin en moldes furnicos Este proceso es bueno para la fabricacin de moldes o corazones de arena. Estn fabricados con arena seca de grano agudo mezclado con cido fosfrico, el cual acta como acelerador en el endurecimiento, al agregarse a la mezcla una resina llamada furnica. Con esta mezcla de cido, arcilla y resina en dos horas el molde se endurece lo suficiente para recibir el metal fundido.

Procedimiento de Moldeo

Fundicin con moldes de CO2 En este tipo de moldes la arena verde se mezcla con silicato de sodio para posteriormente ser apisonada alrededor del modelo. Una vez armado el molde se inyecta bixido de carbono a presin con lo que reacciona el silicato de sodio aumentando la dureza del molde. Con la dureza adecuada de la arena del molde se extrae el modelo, si este fuera removible, para posteriormente ser cerrado y utilizado.

Procedimiento de Moldeo

Fundicin en moldes de metal Se usan principalmente en fundicin en matriz de aleaciones de bajo punto de fusin. Las piezas de fundicin se obtienen de formas exactas con una superficie fina, esto elimina mucho trabajo de maquinado.

Procedimiento de Moldeo

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

Procedimiento de Moldeo

Tambin los procesos de moldeo pueden ser clasificados por el lugar en el que se fabrican. Moldeo en banco. Este tipo de moldeo es para trabajos pequeos y se fabrican en un banco que se encuentre a la mano del trabajador. Moldeo de piso. Para piezas grandes en las que su manejo es difcil y no pueden ser transportadas de un sitio a otro. Moldeo en fosa. Cuando las piezas son extremadamente grandes y para su alimentacin es necesario hacer una fosa bajo el nivel medio del piso. Moldeo en maquina. Las maquinas hacen un numero de operaciones que el moldeador hace a mano.

Procedimiento de Moldeo

Procedimiento de Moldeo

Procedimiento de Moldeo

Procedimiento de Moldeo

El proceso de fundicin puede ser usado para formar casi con cualquier metal, existen diferentes mtodos para acomodar metales diferentes y satisfacer requisitos diferentes.

Creacin de la forma

Creacin de la formaProceso de Fundicin Moldes con liga de arcilla Moldes de metal Moldes con liga qumica

Centrifuga

Permanente

Cscara

Arena verde Dado Inversin

Arenas secas Fundicin hueca Yeso

Cada mtodo tiene ventajas y desventajas sobre otros o pueden estar restringidas a una aplicacin en especial.

Creacin de la forma

La durabilidad y precisin del molde afectan los costos del producto.

Creacin de la forma

Costos directos en la fabricacin de moldes Tiempo Cuidados Habilidad necesaria para producir (mano de obra El equipo

Creacin de la forma

Costos indirectos Capacidad el material para soportar las temperaturas del colado (capacidad refractaria del material) Capacidad de transferir con exactitud las dimensiones y detalles del molde Permeabilidad: permitir que el aire y gases escapen Resistencia: soportar la presin esttica y dinmica del metal liquido Facilidad de colapso: permitir la contraccin de la fundicin. Facilidad de Fluir.- La arena deber compactarse a profundidad y fluir alrededor del modelo, tambin influye el tamao de grano de arena, humedad y arcilla aadida

Creacin de la forma

Creacin de la formaAnguloso: Resiste la compactacin y requiere ms humedad.

Clasificacin arena de cuarzo desintegrado SiO2

Subngulo: Tiene buena resistencia, aristas redondeadas, es la mejor. Redondo: Buena permeabilidad, baja resistencia y Fluye bien. Compuesto: Tiende a romperse.

Contenido de arcilla: El contenido de arcilla varia el 2% 3% hasta un 15% de arcilla. La arcilla debe resistir todos los granos de arena silica. Principales tipos de arcillas: caolinita, ilita y bentonita. La principal arcilla a usar es la bentonita de origen mineral, proviene de cenizas volcanicas Arcilla refractaria caolinita para uso refractario y baja concentracin.

Creacin de la forma

Aditivos Especiales: Harina de Maz.- Para proporcionar facilidad de colapso. Carbn (polvo).- Para mejorara el acabado de la superficie se pinta el molde. Agua -2 a 8%.- Varia del 2 al 8% por peso. Depende de la cantidad de arcilla, agua en exceso mejora la fluidez pero puede daara la resistencia del molde.

Creacin de la forma

Moldeo de Corazn:Tipos: Corazones de Arena verde

Corazones de Arena seca

Creacin de la forma

Aglutinantes y Mezclas para corazones:Aglutinantes de aceite, linaza Endurece cuando se oxida por accin del calor Tales corazones deben hornearse por 2 horas a una temperatura entre 180 y 220 C

Creacin de la forma

Aglutinantes y Mezclas para corazones:Aglutinantes solubles en agua, harina de trigo, dextrina, almidn, tambin tiene que se horneado Aglutinantes con resina de alcohol furfural, secados con aire caliente, 220 C, 10 a 20 seg.

Creacin de la forma

Agentes orgnicos de ligaFuran se cataliza con acido fosfrico

Resinas termofragantes

AlquidisocianatoFenosiliciosianato.

Aglutinantes y Mezclas paraEstos fraguan a temperatura ambiente con la ayuda de un catalizador, el ms comn es el furan y cataliza con acido fosfrico. Uso. Corazones chicos y grandes, incluso en moldes. Tiene muchas ventajas sobre los dems (furan) pero es costoso por el equipo a usar y no es recuperable.

Creacin de la forma

Moldeo de Corazn: Proceso de silicato de sodio.- El material se endurece al exponerlo al aire pero es lento para usarlo en alta produccin se pasa bixido de carbono (gaseoso) o se mezcla un agente cataltico como lo es el ferrosilicio. Tiempo de fregado 20 minutos. Proceso cemento Prtland: Es de proporcin de 1 a 10 para moldes de alta resistencia y buena permeabilidad. Este es un proceso antiguo que proporciona resistencia a la erosin, pandeo, uso fundiciones grandes y pesadas.

Creacin de la forma

Guas para el diseo de moldes y diseo de corazones Simplificar la geometra de la pieza que se va a producir. Evitar esquinas y ngulos afilados mediante transiciones con curvaturas suaves El espesor de las secciones debe ser unif