fundición de metales

41
1 facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industrial Fundición de metales Se denomina fundición o esmelter (del inglés smelter, ‘fundidor’) al proceso de fabricación de piezas, comúnmente metálicas pero también de plástico, consistente en fundir un material e introducirlo en una cavidad, llamada molde, donde se solidifica. El proceso más común es la fundición en arena, por ser ésta un material refractario muy abundante en la naturaleza y que, mezclada con arcilla, adquiere cohesión y moldeabilidad sin perder la permeabilidad que posibilita evacuar los gases del molde al tiempo que se vierte el metal fundido. La fundición en arena consiste en colar un metal fundido, típicamente aleaciones de hierro, acero, bronce, latón y otros, en un molde de arena, dejarlo solidificar y posteriormente romper el molde para extraer la pieza fundida. Para la fundición con metales como el hierro o el plomo, que son significativamente más pesados que el molde de arena, la caja de moldeo es a menudo cubierta con una chapa gruesa para prevenir un problema conocido como "flotación del molde", que ocurre cuando la presión del metal empuja la arena por encima de la cavidad del molde, causando que el proceso no se lleve a cabo de forma satisfactoria. También se conoce como fundición al proceso de extraer metales a partir de sus menas, que suele ser la etapa previa al moldeado metálico Moldes desechables Moldeo en cascara o concha:

Upload: cesar-idrugo

Post on 11-Aug-2015

60 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

1

facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industrial

Fundición de metales

Se denomina fundición o esmelter (del inglés smelter, ‘fundidor’) al proceso de fabricación de piezas, comúnmente metálicas pero también de plástico, consistente en fundir un material e introducirlo en una cavidad, llamada molde, donde se solidifica.

El proceso más común es la fundición en arena, por ser ésta un material refractario muy abundante en la naturaleza y que, mezclada con arcilla, adquiere cohesión y moldeabilidad sin perder la permeabilidad que posibilita evacuar los gases del molde al tiempo que se vierte el metal fundido. La fundición en arena consiste en colar un metal fundido, típicamente aleaciones de hierro, acero, bronce, latón y otros, en un molde de arena, dejarlo solidificar y posteriormente romper el molde para extraer la pieza fundida.

Para la fundición con metales como el hierro o el plomo, que son significativamente más pesados que el molde de arena, la caja de moldeo es a menudo cubierta con una chapa gruesa para prevenir un problema conocido como "flotación del molde", que ocurre cuando la presión del metal empuja la arena por encima de la cavidad del molde, causando que el proceso no se lleve a cabo de forma satisfactoria.

También se conoce como fundición al proceso de extraer metales a partir de sus menas, que suele ser la etapa previa al moldeado metálico

Moldes desechables

Moldeo en cascara o concha:

Se desarrolló por primera vez e la década de 1940 y ha crecido de manera significativa, ya que pueden producir a bajo costo muchos tipos de fundición con estrechas tolerancias dimensionales y un buen acabado superficial. En este proceso un modelo montado hecho de un metal ferroso o aluminio es calentado a 175°C – 370°C (350°F- 700°F);es cubierto con un agente separador como el silicón, y se sujeta a una caja o una cámara.

La caja contiene arena fina mezclada con 2.5 a 4% de aglutinante de resina termoestable (como el fenol formaldehido), que cubre las partículas de arena. La caja se voltea o la mezcla de arena se sopla sobre el modelo, permitiendo que la arena recubra dicho modelo.

2

facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industrial

Todo conjunto se coloca entonces e un horno durante un corto periodo de tiempo para completar el curado de resina. En la mayor parte de las máquinas de moldeo en cascara, el horno es una caja metálica con quemadores de gas, que giran sobre el molde del cascaron para curarlo. El cascaron se endurece alrededor del modelo y es retirado de este mediante bujes de eyección incorporados. De esta manera se hacen dos medios cascarones, mismos que se pegan o se juntan en preparación para el vaciado.

El espesor del cascaron se puede determinar con precisión mediante el control del tiempo que el modelo está en contacto con el molde. De esta manera, se puede formar el cascaron con la resistencia y rigidez requeridas para que soporte el peso del líquido fundido. Los cascarones son ligeros y delgados (por lo general 5 mm – 10 mm, 0.2 pulg- 0.4 pulgadas)y en consecuencias sus características térmicas son distintas de las de moldes más gruesos.

La arena del cascaron tiene una mucho menor permeabilidad que la arena que se utiliza para el molde en arena verde, ya que para el moldeo en cascara se utiliza una arena de un tamaño de grano mucho más pequeño. La descomposición del aglutinante del cascaron de arena también produce un elevado volumen de gas; a menos que los moldes estén bien ventilados, el aire y el gas atrapados pueden causar serios problemas en el moldeo en cascara de fundiciones ferrosas.

Los moldes en cascaron por lo general se vacían con la línea de partición horizontal y también pueden estar soportados en arena. Las paredes del molde so relativamente lisas, ofreciendo poca resistencia ala flujo del metal fundido y produciendo fundiciones con esquinas más agudas, secciones más delgadas y proyecciones más pequeñas de lo que es posible en moldes de arena verde. Con el uso de sistema múltiple de compuertas, se pueden producir varias piezas coladas en un solo molde.

Prácticamente cualquier metal adecuado para la fundición en arena puede ser colado mediante el proceso de moldeo en cascara y puede resultar más económico que cualquiera de los demás procesos de fundición, dependiendo de varios factores de produccion. El costo de los aglutinantes de resina queda compensado en parte por el hecho que solamente se necesita una vigésima parte de la arena utilizada en la fundición en arena. El costo relativamente elevado de los modelos de metal se convierte en un factor de poca importancia conforme se incrementa el tamaño de los lotes de produccion.

3

facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industrialLa elevada calidad de la pieza terminada puede reducir de manera significativa los costos de acabado, maquinado y otros. Se pueden producir formas complejas con menos mano de obra y se puede automatizar e proceso con relativa facilidad. Las aplicaciones del moldeo en cascara incluyen pequeñas piezas mecánicas que requieren alta precisión, como alojamiento para engranajes, cabezales de cilindro y bielas; el proceso es también ampliamente utilizado en la produccion de corazones de moldeo de alta precisión.

FUNDICION EN MOLDEO CONSUMIBLE (POLIESTIRENO EXPANDIDO)

Utiliza un modelo de poli estireno, mismo que se evapora en contacto con el meta fundido para formar una cavidad para la fundición. El proceso también se conoce como fundición de modelo evaporado o de modelo perdido, y con el nombre comercial de proceso de molde lleno. Antes era conocido como el “ proceso de poliestireno expandido” y se ha convertido en unos de los procesos de fundición más importantes para metales ferrosos y no ferrosos, en particular para la industria automotriz.

En este proceso, se colocan perlas de poliestireno crudo desechable (EPS, por sus siglas en ingles), conteniendo de 5 a 8% de pentano(un hidrocarburo volátil), en un dado precalentado que por lo general está hecho de aluminio. El poliestireno se expande y toma forma de la cavidad del dado; se aplica más calor a fin de fundir y unir las perlas entre si. El dado entonces se deja enfriar y se abre, retirándose el modelo de poliestireno. También se puede hacer modelos complejos uniendo varias secciones de modelos individuales utilizando un adhesivo de fusión en caliente.

El modelo se recubre con un barro refractario base agua, se seca y se coloca en una caja de moldeo. La caja se llena de arena suelta y fina, que rodea y soporta el modelo y puede secarse o mezclarse con agentes aglutinantes para darle resistencia adicional. La arena es compactada de manera periódica utilizando diversos medios. Entonces, sin retirar el patrón de poliestireno, se vacia el metal fundido en el molde.

Esta acción de inmediato vaporiza al modelo (un proceso de ablación) y llena la cavidad del molde, remplazando completamente el espacio antes ocupdo por el modelo de poliestireno. El calor degrada (despolimeriza) al poliestireno y los productos de la degradación se ventilan hacia la arena circundante.

La velocidad de flujo en el molde depende de la rapidez de degradación del polímero. Los estudios an mostrado que el flujo del metal fundido es básicamente

4

facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industriallaminar, con números de Reynolsd del orden de 400 a 300. La velocidad del metal fundido en el frente del modelo de metal-polímero se estima en el rango de 0.1 m/s-1.0m/s. La velocidad se puede controlar produciendo modelos con cavidades o similar a vaciar en una cavidad vacía como ocurre en la fundición con arena.

Dado que el polímero requiere de una considerable energía para degradarse se presentan grandes gra – dientes térmicos en la interfaz metal – polímero; en otras palabras, el metal fundido se enfría más aprisa de lo que aria sise vaciaría en una cavidad. En consecuencia la fluidez es inferior a la de la fundición en arena. Esto tiene efectos importantes en la micro estructura en toda la fundición y también conduce a una solidificación direccional del metal.

El proceso de modelo evaporativo tiene un cierto número de ventajas sobre otros métodos fundición:

El proceso es relativamente simple, porque no existen líneas de partición corazones o sistemas de alimentación; por tanto tiene flexibilidad de diseño

Para el proceso bastan cajas de moldeo de bajo costo. El poliestireno es económico y se puede procesar con fcilidad en modelos

con formas complejas, tamaños varios y un fino detalle superficial. La fundición requiere un mínimo de operaciones de acabado y de limpieza. El proceso puede ser automatizado y es económico para grandes lotes de

produccion. Un factor principal es el costo de producir el dado utilizado para la expansión de las perlas de poliestireno a fin de hacer el modelo.

Aplicaciones típicas para este proceso son las cabezas de cilindro. Los cigüeñales. Los componentes de frenos y los múltiples para automóvil, así como las bases para maquinaria. Mediante etse proceso se fabrican motores de aluminio y otros componentes de los automóviles Saturn de General Motors. Entre los desarrollos recientes se incluye el uso del polimetilmetacrilato(PMMA) y el polialquilencarbonato como materiales para modelos para fundiciones ferrosas.

En una modificación del proceso del modelo evaporativo, un modelo de la poliestireno es rodeado por u cascaron cerámico; el modelo se quema antes del vaciado del metal fundido en el molde. Su ventaja principal sobre la fundición por revestimiento es que se evita completamente la absorción del carbón en el metal.

Nuevos desarrollos en la fundición por modelo evaporativo incluyen la produccion de compositos metal matriz. Durante el proceso el moldeo del modelo de polímero,

5

facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industrialse incrustan en su volumen fibras o partículas. Estas se convierten en parte integral de la fundición. Técnicas adicionales incluyen la modificación y la refinación del grano de la fundición mediante el uso de refinadores de grano y de aleaciones maestras modificadoras en el interior del modelo mientras este se está moldeando.

FUNDICION AL VACIO

También conocido como proceso de baja presión contra la gravedad(CL, counter-gravity low-pressure process); se moldea una mescla de arena fina y de uretano sobre dados de metal que se cura con vapores de amina. El molde es sujeto después con un brazo robótico y se sumerge parcialmente en metal fundido que se encuentra en un horno de inducción.

El meta se poder fundir al aire(proceso CLA) o en vacío (proceso CLV). El vacío reduce la presión del aire en el interior del molde a aproximadamente dos terceras partes de la presión atmosférica, succionando por tanto el metal fundido en las cavidades del molde a través de un canal de alimentación en la parte inferior del molde. El metal fundido en el horno está a una temperatura por lo general 55°C (100°F) por encima de la temperatura liquidus; en consecuencia empieza a solidificarse dentro de una fracsión de segundo. Una vez lleno el molde, se retira del metal fundido.

Este proceso es alternativo a la fundición por revestimiento de la fundición por moldeo cascara y dela fundición en arena verde, y es particularmente adecuado para formas complejas de pared delgada(0.75 mm: 0.03 pulg)con propiedades uniformes. Con este método se han fundido al vacío piezas de acero al carbono de baja y alta aleación y de aceros inoxidables con un peso de hasta 70 kg (155 lb).

Las piezas CLA se fabrican fácilmente en elevados volúmenes y aun costo relativamente bajo. Las piezas CLV usualmente involucran metales reactivos, como aluminio, titanio, zirconio y afnio. Estas piezas que a menudo se encuentran en forma de supe aleaciones para turbinas de gas, pueden tener paredes de un espesor de hasta 0.5 mm (0.02 plg). El proceso puede ser automatizado y los costos de produccion son similares a los de la fundición en arena verde.

FUNDICION POR REVESTIMIENTO

También llamado a la cera perdida se utilizó por primera vez durante el periodo de 400-300 a.c. el modelo se hace en cera o en plástico (como poliestireno) utilizando técnicas de moldeo o de prototipado rápido. Se fabrica el modelo inyectando cera

6

facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industrialo plástico fundidos en un dado de metal con la forma del modelo. Este después se sumerge en un barro refractario como por ejemplo sílice fina y aglutinantes, incluyendo agua, silicato de etilo y ácidos. Una vez seco este recubrimiento inicial, el patrón se cubre varias veces a fin de incrementar su espesor.

El termino revestimiento proviene del hecho de que el modelo es revestido con el material refractario.

Los modelos de cera requieren de un manejo cuidadoso, porque no son lo suficientemente resistentes para soportar las fuerzas involucradas durante la manufactura del molde. Sin embargo a diferencia de los patrones de plástico la cera puede ser recuperada y reutilizada.

El molde de una pieza se seca al aire y se calienta a una temperatura de 90°C-175°C(200°F-375°F). Se deja en una posición invertida durante aproximadamente 12 horas para fundir la cera. El molde se quema entonces a 650°C-1050°C(1200°F-1900°F) por aproximadamente 4 horas, dependiendo del metal que se va a fundir, a fin de eliminar el agua de cristalización (agua químicamente combinada) y quemar cualquier cera residual. Una vez vaciado el metal y solidificado, se rompe el molde y se retira la fundición. Se pueden unir un conjunto de patrones para formar un molde, llamado un árbol incrementando de manera significativa la tasa de produccion.

Para piezas pequeñas, el árbol se puede insertar en una caja de moldeo permeable y llenar con un revestimiento de barro líquido, el revestimiento se coloca entonces en una cámara y se hace el vacío para eliminar las burbujas de aire hasta que el molde se solidifica.

Aunque la mano de obra y los materiales involucrados hacen que el proceso de la cera perdida sea costoso, resulta adecuado para la fundición de aleaciones de alto punto de fusión con un buen acabado superficial y tolerancias dimensionales. Por tanto, se requieren pocas o ninguna operación de acabado, que de lo contrario aumentarían de manera significativa el costo total de la fundición.

Este proceso es capaz de producir formas complejas, con piezas que pesan desde 1 g hasta 3.5 kg(0.035 oz a 75lb), de una diversidad de metales ferrosos y no ferrosos y sus respectivas aleaciones. Las piezas típicas que se fabrican son componentes para equipo de oficina así como componentes mecánicos así como engranes, levas, válvulas y trinquetes. Utilizando este proceso se han manufacturado con éxito piezas de hasta 1.5 m (60 pul) de diámetro y un peso de hasta 1140kg(2500 lb).

7

facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industrialFUNDICION POR REVESTIMIENTO EN CASCARA DE CERAMICA

Una variante del proceso de fundición por revestimiento es la fundición en cascara de cerámica. Utiliza el mismo tipo de modelo de cera o de plástico, que de introduce primero en un gel de silicato de etilo y posteriormente en una cama fluida de sílice fundido de grano fino o de harina de zirconio. El modelo se recubre después con un sílice de grano más grueso para acumular capas adicionales y un espesor adecuado para que el modelo pueda soportar el choque térmico del vaciado, el resto del procedimiento es similar al de la fundición por revestimiento. Este proceso es económico y se utiliza ampliamente para la fundición de precisión de aceros y aleaciones de alta temperatura.

MOLDES PERMANENTES

FUNDICION A PRESION

En el proceso de fundición a presión, también llamado fundición por vaciado a presión o de baja presión, el metal fundido es obligado a fluir hacia arriba por presión de gas en un molde de grafito o de metal. La presión se mantiene hasta que el metal se haya solidificado totalmente dentro del molde. El metal fundido también puede ser obligado a fluir hacia arriba mediante un vacio, que también elimina los gases disueltos y produce una fundición con menor porosidad.

La fundición a presión por lo general se utiliza para fundiciones de alta calidad por ejemplo, ruedas de acero para carros de ferrocarril, estas ruedas también pueden ser fundidas en moldes de arena o en moldes semipermanentes hechos de grafito y arena.

FUNDICION AL VACIO

Es una variante de la fundición de baja presión en la cual se usa vacío para introducir el metal fundido en la cavidad del molde. La configuración general del proceso es similar a la operación de fundición a baja presión. La diferencia es que se usa la presión reducida del vacío en el molde para atraer e metal líquido a la cavidad, en lugar de forzarlo por una presión positiva del aire desde abajo. Los beneficios de la técnica al vacío, en relación con la fundición a baja presión, son que se reduce la porosidad de aire y los efectos relacionados, obteniendo una mayor resistencia del producto de fundición.

FUNDICION CENTRIFUGA

8

facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industrialComo su nombre implica, la fundición centrifuga utiliza la fuerza de inercia causada por la rotación para distribuir el metal fundido en las cavidades del molde. Este método fue sugerido por primera vez a principio de los años de 1800. Existen tres tipos de fundición centrifuga: la fundición centrifuga verdadera, la fundición semi centrifuga y el centrifugado.

Fundición centrifuga verdadera.- en la fundición centrifuga verdadera, se produce piezas cilíndricas, como tuberías, cañones de armas y postes telefónicos; el material es vaciado en un molde rotativo. El eje es por lo general horizontal, pero puede ser vertical para piezas cortas. Los moldes están hechos de acero, hierro o grafito y pueden estar recubiertos con una capa refractaria para incrementar la vida del molde.

La superficie del molde se puede modificar de tal manera que se puedan fundir tuberías con formas exteriores diversas, incluyendo cuadradas y poligonales. La superficie interna de la colada se conserva cilíndrica por que el metal fundido es distribuido de manera uniforme por las fuerzas centrifugas. Sin embargo debido a diferencias de densidad los elementos más ligeros como escoria, impurezas y partes del revestimiento refractario tienden a acumularse en la superficie interna de la pieza fundida.

Se pueden fundir por el método centrifugo piezas fundidas desde 13 mm (0.5 pulg) hasta 3 m (10 pies) de diámetro y 16 m (50 pies) de largo, con espesores de pared desde 6 mm hasta 125 mm(0.25 pulg a 5 pulg). La presión generada por la fuerza centrífuga es elevada, tanto como 150gs, y esta elevada presión es necesaria para la fundición de piezas de pared gruesa. Mediante este método se obtiene fundiciones de buena calidad, precisión dimensional y buen detalle superficial. Además de tubos, piezas típicas fabricadas con este proceso son bujes, camisas de cilindro de motor y anillos de cojinete con o sin brida.

FUNDICION SEMICENTRIFUGA.- este método se utiliza para colar piezas con simetría rotacional como por ejemplo una rueda con sus rayos.

CENTRIFUGADO.- también llamado fundición centrifuga, las cavidades del molde de cualquier forma se colocan a una cierta distancia del eje de rotación, el metal fundido se vacía por el centro y es obligado a pasar .al molde debido a la fuerza centrífuga. Las propiedades de las funciones varían en función de la distancia del eje de rotación.

FUNDICION POR INYECCION EN MATRIZ O DADOS

9

facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industrialEl proceso de la inyección en matriz o dados, desarrollado a principios de los años 1900, es un ejemplo adicional de la fundición en molde permanente, el metal fundido es forzado dentro de la cavidad de la matriz o dado a presiones que van de 0.7 MPa (0.1Ksi- 100ksi). El termino europeo de fundición en matriz a presión o simplemente fundición en matriz que se describe; no debe confundirse con el termino de fundición a presión.

Las piezas típicas que se fabrican mediante la inyección en matriz son componentes para motores, máquinas para oficina y enseres domésticos, herramientas de manos y juguetes. El peso de la mayor parte de las piezs fundidas va desde menos de 90g (3oz) a aproximadamente 25kg(55 lb). Existen dos tipos básicos de máquinas de inyección en matriz: las de cámaras calientes y las de cámara fría.

PROCESO DE CAMARA CALIENTE.- involucra el uso de un pistón que atrapa un cierto volumen de metal fundido y lo obliga a pasar a la cavidad de la matriz del vaciado a través de un cuello de cisne y una tobera.

Las presiones de inyección son de hasta 35 MPa (5000 PSI), con un promedio aproximadamente de 15 MPa (2000 psi). El metal se mantiene a presión hasta que solidifica en la matriz de vaciado. Para mejorar la vida matriz y ayudar con un rápido enfriamiento del metal( reduciendo por tanto el tiempo del ciclo de la colada), las matrices de vaciado usualmente son enfriadas por agua o aceite en circulación atravez de varios canales en el interior de la matriz colada.

Los tiempos del ciclo van desde 200 a 300 inyecciones (individuales) por ahora para el zinc, aunque componentes muy pequeños como los dientes de cierres de cremallera se puede fundir a una velocidad de 18000 inyecciones por hora. Mediante este proceso usualmente se funden aleaciones de bajo punto de fusión como las de zinc, magnesio. Estaño y plomo.

PROCESOS DE CAMARA FRIA

El metal fundido se vacía en el cilindro de inyección(cámara de inyección). La cámara de inyección no es calentada, de ahí el termino cámara fría. El metal fundido es forzado en la cavidad de la nariz de vaciado a presiones en un rango de 20MPa a 70 MPa(3ksi a 10ksi), aunque puede ser tan altas como150MPa (20ksi). Las maquinas pueden ser horizontales.

Las aleaciones de alto punto de fusión como la de aluminio, magnesio y cobre normalmente se funden utilizando este método, aunque también otro metal se

10

facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industrialpueden colar de eta manera (incluyendo metales ferroso). La temperatura del metal fundido van desde lo 1600°c (1150°f) para el aluminio y cierta aleaciones de magnesio y aumentan de manera considerable para aleaciones de cobre y hierro.

TIPOS DE HORNOS EN TALLERES DE FUNDICIÓN

Cubilotes:

Es un horno cilíndrico vertical equipado con un bebedero de sangrado cerca de su base. Aunque también se utilizan otros hornos, el mayor tonelaje de hierro fundido se procesa en cubilotes, pues estos se usan solamente para fundición de hierro. Este consiste en una carcasa grande de plancha de acero revestida con refractario. La carga esta constituida por hierro, coque, fundente y otros elementos de aleación que se cargan atravez de una puerta localizada a mitad de la altura. El hierro es normalmente una mezcla de arrabio y chatarra(incluyendo las mazarotas, canales de alimentación y vertederos solidificados procedentes de fundiciones previas) El coque constituye el combustible para calentar el horno. A travez de las aberturas cerca del fondo de la carcasa se introduce aire forzado para la combustión del coque. El funde es cal, compuesto alcalino que reacciona con la ceniza de coque y otras impurezas para formar escoria.

La escoria sirve para cubrir la fundición, protegiéndola de reaccionar con la atmosfera interior del cubilote y reduciendo las pérdidas del calor, cuando la mezcla se calienta, se produce la función del hierro, el horno se sangra periódicamente para suministrar el metal liquido listo para el vaciado.

A FUEGO DIRECTO:

Contiene un pequeño hogar abierto donde se calienta la carga del metal mediante un quemador que se localiza a un lado del horno. El techo del horno contribuye a la acción de calentamiento, reflejando la flama hacia abajo contra la carga. El combustible típico es el gas natural los productos de la combustión salen del horno atravez de una chimenea. En el fondo del hogar hay u orificio de colada que deja salir el metal fundido. Los hornos calentados a fuego directo se usan generalmente para fundir metales no ferrosos como aleaciones de cobre y aluminio.

HORNOS DE CRISOL

11

facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industrialEn estos hornos se funde el metal, sin entrar en contacto directo con los gases de combustión por esta razón se llaman algunas veces hornos calentados indirectamente.

Hay tres tipos de hornos de crisol que se usan en los talleres de fundición:

Crisol móvil Estacionario o fijo Basculante o inclinante

Utilizan un recipiente (crisol) hecho de un material refractario apropiado(por ejemplo mezcla de arcilla y grafito) o acero aleado de alta temperatura para contener la carga .

EN HORNO DE CRISOL MÓVIL, el crisol se coloca en un horno que usa aceite, gas o carbón pulverizado para fundir la carga metálica. Cuando el metal se funde, el crisol se levanta del horno y se usa como una cuchara de colada. Los otros dos tipos llamados algunas veces hornos de crisol (pot furnace) con quemador integrado tiene un horno de calentamiento y un recipientes integrados. En el horno DE CRISOL ESTACIONARIO con quemador integrado (stationary pot furnace), el horno es estacionario y el metal fundido se cucharea fuera del recipiente. En el HORNO DE CRISOL BASCULANTE con quemador integrado (tilting – pot furnace), el dispositivo entero se puede inclinar para vaciar la carga. Los hornos de crisol se usan para metales no ferrosos como el bronce, El latón y las aleaciones de zinc y de aluminio. Las capacidades de los hornos se limitan generalmente a varios cientos de libras.

HORNOS DE ARCO ELECTRICO:

En este tipo de horno, la carga se funde por el calor generado en un arco eléctrico. Se dispone de varias configuraciones con dos o tres electrodos. El consumo de potencia es alto, pero los hornos de arco eléctrico pueden diseñarse para altas capacidades de fusión (25 a 50 ton/hr) y se usa principalmente para fundición de acero.

HORNOS DE INDUCCCION:

Usa corriente alterna atravez de una bobina que genera un campo magnético en el metal el resultado de la corriente inducida causa un rápido calentamiento y la fusión del metal. El campo de fuerza electromagnética provoca una acción de mezclado en el metal líquido, además como el metal no está en contacto directo

12

facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industrialcon ningún elemento de calefacción, se puede controlar cuidadosamente el ambiente donde tiene lugar la fusión. El resultado es una fundición de alta calidad y pureza. Los hornos de inducción se usan para casi cualquier aleación cuyos requerimientos de calidad sean importantes. Sus aplicaciones para fundir aleaciones de acero, hierro y aluminio, son comunes en los talleres de fundición.

CALIDAD DE FUNDICION

METALES PARA FUNDICION:

Los procesos de selección de materiales requieren un entendimiento de las relaciones existentes entre distintos tipos de variables tales como las propiedades del material, características de procesado, consideraciones de diseño, función que debe cumplir la pieza y la forma de la pieza.

Las propiedades más importantes (general, mecánicas, térmicas, desgaste); a tener en cuenta en los procesos de selección son los siguientes: coste (E/kg), densidad (kg/m3), módulo de elasticidad (Gpa), límite elástico (Mpa), tenacidad a la fractura (Mpa), límite de fatiga (Mpa), conductividad térmica (W/mK), calor específico (J/kg K), punto de fusión (K), temperatura de transición vítrea (K), coeficiente de dilatación térmica ( K -1 ), velocidad de corrosión (mm/año). La conductividad térmica o eléctrica son características del procesado de materiales.

Algunos metales y aleaciones se producen directamente por medio de la metalurgia de polvos o por técnicas electrolíticas. Los demás metales y aleaciones, primero deben pasar por la etapa de fusión y vaciado; por lo que es muy común distinguir entre dos amplias clases:

1. Las aleaciones forjadas poseen suficiente ductilidad para permitir la deformación plástica en caliente y/o en frío representan el mayor porcentaje (85%) de las aleaciones producidas y se funden en formas sencillas adecuadas para el trabajo posterior como lo es la fundición de lingotes.

2. Las aleaciones fundidas, tales como las eutécticas, se eligen por su buena fundibilidad o son materiales con una estructura que no puede tolerar ninguna deformación. Estas se funden directamente en la forma final (fundición de formas).

Materiales Ferrosos

En este grupo de materiales se pueden derivar varias familias del sistema hierro - carbono.

13

facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industrialAceros Fundidos

Los aceros al carbono se encuentra en la forma de F3 C. su punto de fusión es elevado (más del 0.15 % de carbono), su amplio rango de congelamiento hacen a los aceros menos adecuados para propósitos de fundición, no obstante, son dúctiles y tiene una resistencia sobre todo a la fatiga elevada, y ésta se puede incrementar por medio de un tratamiento térmico y por aleación.

Como las inclusiones sulfurosas deterioran las propiedades, el contenido de azufre se disminuye al adherir elementos como el calcio. El acero se desoxida con aluminio. La mayoría de los aceros se pueden soldar fácilmente para armar componentes de tamaños inusitadamente grande o de gran complejidad; de ahí que tengan aplicaciones importantes principalmente para equipo ferroviario (ejemplo: ruedas, marcos de los vagones de carga) equipo de construcción, equipo de construcción y minería (ejemplo: carcasas de flecha, rotores de cable), maquinaria para trabajar metales (trenes de laminación) en componentes petroleros y plantas químicas (cuerpos de válvulas, impulsores).

Los aceros inoxidables son indispensables en las industrias alimenticias y su punto de fusión elevado y su alto rango de congelamiento presentan retos tecnológicos importantes.

Hierros fundidos blancos

Los hierros fundidos contienen más de 2% de carbono. La forma en que el carbono solidifica depende de las velocidades de enfriamiento, así como de la composición, el control se ejerce principalmente por medio del contenido total de carbono, silicio y potasio.

La cementita primaria en eutéctico hace a estos hierros blancos, duros y frágiles, de aquí que su uso se limite a partes resistentes al desgaste, tales como recubrimiento para molinos de trituración de menas y en algunas partes de maquinaria agrícola.

Hierro Maleable

El hierro maleable tiene resistencia, ductilidad y tenacidad. Su fundición se produce con tratamiento térmico de la fundición de hierro blanco para formar grafito esferoidal.

Hierro gris

14

facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industrialCon el equivalente de carbono (C.E) relativamente elevado y velocidades de enfriamiento más lentas, hay tiempo para que el hierro solidifique en forma estable y para que el carbono se separe en formas de escamas de grafito haciendo la fractura de superficie de color gris opaco, de ahí el nombre de hierro gris. Las escamas de grafito disminuye la ductilidad hasta hacerla prácticamente nula y el módulo de Young es menor que el hierro (varía de 70-150 Gpa). El hierro gris constituye la elección preferida en todos los campos donde la ductilidad y la resistencia elevada no son necesarias, teniendo aplicación en pesos, marcos, armazones para motores, engranes y bombas. Su capacidad de amortiguamiento elevada es una ventaja para las bases de la máquina herramienta.

Hierro nodular

El hierro nodular (dúctil o esferoidal) combina la buena fundibilidad y maquinabilidad del hierro gris con un poco de la ductilidad del acero. Tiene una gama de aplicabilidad extremadamente amplio, desde cigüeñales, automotores y engranes hipoides hasta carcasas de bombas, rodillos de trenes de laminación y en general se usa en partes sometidas a cargas de impacto o que requieran un módulo elástico elevado (E=150-175 Gpa)

Materiales No Ferrosos

Los metales que no contienen hierro se llaman no ferrosos. Los más utilizados destacan el cobre (latones, bronces), aluminio, estaño, níquel, plomo, titanio, tungsteno.

Aquí se analizan los grupos de aleaciones más importantes ordenadas con respecto a su punto de fusión.

Aleaciones con base estaño

El estaño tiene el punto de fusión más bajo (232ºC). Es altamente resistente a la corrosión y no tóxico, pero su baja resistencia excluye su uso como material de construcción.

Su aplicación más relevante está en los cojinetes (baja fricción). Al añadirle a esta aleación con base estaño para formar un compuesto intermetálico, hace al material más resistente en la aplicación del cojinete.

Aleaciones con base de plomo

15

facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industrialEl plomo tiene un punto de fusión bajo (327ºC) por debajo de la aleación con base de estaño. Tiene buena resistencia a la corrosión, es tóxico y su uso está limitado a aplicaciones donde se evita el contacto humano. Se usan fundiciones grandes en arena o de molde permanente como escudos contra rayos x , rayos y. La baja resistencia y solubilidad en otros metales del plomo lo convierten en un material para cojinetes, con una calidad un poco menor que el estaño.

Aleaciones con base de zinc

El zinc tiene una baja fusión (419ºC), su mayor debilidad es la baja resistencia a la termofluencia. Tiene baja resistencia a elementos contaminantes como cadmio, estaño y plomo los cuales provocan la corrosión intergranular. Al emplear zinc (99.99%) puro y con un control de los contaminantes se asegura la resistencia a la corrosión. Su aplicación la tienen en cajas para instrumentos y los componentes y acabados automotores.

Aleaciones con base de aluminio

El aluminio presenta su punto de fusión en 660ºC. Tiene resistencia a la corrosión y la misma se mejora a través de mecanismos de solución sólida y de endurecimiento por precipitación. El aluminio puro tiene aplicación para utensilios domésticos. El aluminio de 99.6% de alta conductividad, se funde en matriz a presión para rotores del tipo jaula de ardilla, motores fraccionarios, y como fundición de molde permanente para motores grandes.

Aleación con base de cobre

El cobre tiene punto de fusión de 1083ºC, el cual es demasiado elevado para las matrices de acero. Una aleación de 88Cu-10Sn-2Zn tiene resistencia elevada, teniendo aplicación en engranes, cojinetes y piezas para bombas. A esta aleación si se le agrega plomo mejora la maquinabilidad. La aleación de 85Cu-5Sn-5Pb-5Zn se aplica en cuerpos de bombas. El contenido elevado de plomo en la aleación 80Cu-10Sn-10Pb disminuye su resistencia y se aplica en cojinetes.

Los bronces de aluminio tienen resistencia a la corrosión o teniendo aplicaciones marinas, engranes sinfín, válvulas y herramientas sin formación de chispas. Los latones (Cu-Zn) tienen aplicaciones para adaptadores, accesorios de plomería.

Aleaciones con base de níquel y cobalto

16

facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industrialEl níquel tiene un punto de fusión de 1435ºC y el cobalto de 1495ºC. Estas aleaciones tienen resistencia a la corrosión, sus aplicaciones están en partes de turbinas de gas como el motor de reacción.

Otras aleaciones

Otras aleaciones con punto de fusión más alto se usan en casos específicos para producir piezas fundidas como el titanio (punto de fusión 1670ºC), tiene resistencia a la corrosión. Tiene aplicación en plantas químicas y en la construcción de aeronaves subsónicas (mantiene el vuelo horizontal a velocidades que no excedan de Mach 1) y supersónicas (mantienen el vuelo horizontal a velocidades que excedan de Mach 1, un mach es más de 300 m/s). Están también los metales refractarios los cuales son difíciles de fundir debida a sus altas resistencias al calor, cabe mencionar los más importantes:

El molibdeno (punto de fusión de 2610ºC)

El niobio (punto de fusión de 2470ºC)

El tungsteno (punto de fusión de 3410ºC)

Se oxidan extremadamente rápido, por lo que se les aplica técnicas especiales tales como arco al vacío o haz de electrones. Se aplican en las toberas de los motores de los cohetes.

DEFECTOS DE FUNDICION:

Existen defectos comunes en todos los proceso de fundición, entre ellos tenemos:

a) LLENADO INCOMPLETO: este defecto aparece en una fundición que solidifico antes de completar el llenado de la cavidad del molde las causas típicas incluyen: fluidez insuficiente del metal fundido muy baja temperatura de vaciado vaciado que se realiza muy lentamente sección transversal de la cavidad del molde muy delgada

b) JUNTA FRÍA: aparece cuando dos porciones del metal fluyen al mismo tiempo, pero hay una falta de fusión entre ellas debido a solidificación o enfriamiento prematuro, Sus causas son similares a las del llenado incompleto.

c) METAL GRANOSO O GRANULOS FRIOS: las salpicaduras durante el vaciado hacen que se formen glóbulos de metal que quedan atrapados en

17

facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industrialla fundición. Un buen diseño del sistema y de los procedimientos de vaciado que eviten las salpicaduras puede prevenir este efecto.

d) CAVIDAD POR CONTRACCIÓN: este efecto es una depresión de la superficie o un hueco interno en la fundición debido a la concentración por solidificación que restringe la cantidad de metal fundido disponible en la última región que solidifica. Ocurre frecuentemente cerca de la parte superior de la fundición, en cuyo caso se llama rechupe, el problema se puede resolver frecuentemente por un diseño apropiado de la mazarota.

e) MICROPOROSIDAD: se refiere a una pared de pequeños huecos distribuida atravez de la fundición debida a la contracción por solidificación del ultimo metal fundido en la estructura dendrítica.El efecto se asocia generalmente con las aleaciones, debido a la forma prolongada en que ocurre la solidificación en estos metales.

f) DESGARRAMIENTO CALIENTE: este efecto, también llamado agrietamiento caliente ocurre cuando un molde, que no cede durante las etapas finales de la solidificación o en las etapas primeras de enfriamiento, restringe la contracción de la fundición después de la solidificación. Este efecto se manifiesta como una separación del metal (de aquí el termino desgarramiento o agrietamiento) en un punto donde existe una alta concentración de esfuerzos causad por la indisponibilidad del metal para contraerse naturalmente. En la fundición en arena y otros procesos con molde desechable o consumible esto se previene arreglando el molde para hacerlo retráctil. En los procesos de molde permanente se reduce el desgarramiento en caliente, al separar la fundición del molde inmediatamente después de la solidificación.Algunos defectos se relacionan con el uso de moldes de arena y por tanto ocurren solamente en la fundición en arena. Aunque en menor grado, los otros procesos de molde desechables son también susceptibles a estos problemas.A continuación se mencionan algunos de los principales defectos que ocurren en la fundición en arena:Sopladura: este defecto es una cavidad de gas en forma de pelota causada por un escape de gases del molde durante el vaciado. Ocurre en la superficie de la parte superior de la fundición o cerca a ella. La baja permeabilidad, pobre ventilación y el alto contenido de humedad en la arena del molde son las causas generales.

18

facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industrialPuntos de alfiler: es un defecto similar al de las sopladuras que involucra la formación de numerosas cavidades pequeñas de gas en la superficie de la fundición o ligeramente por debajo de ella.Caídas de arena: este defecto provoca una irregularidad en la superficie de la fundición que resulta de la erosión del molde de la arena durante el vaciado. El contorno de la erosión se imprime en la superficie de la fundición final.Costras: son arenas rugosas en la superficie de la fundición debidas a la incrustación de arena y metal. Son causados por desprendimientos de la superficie del molde que se descascaran durante la solidificación y quedan adheridas la superficie de la fundiciónPenetración: cuando la fluidez del metal liquido es muy alta, este puede penetrar en el molde o en el corazón de la arena. Después de la solidificación, la superficie de la fundición presenta una mezcla de granos de arena y metal. Una mejor compactación del molde de arena ayuda a evitar esta condición.Corrimiento del molde: se manifiesta como un escalón en el plano de separación del producto fundido causado por el desplazamiento lateral del semimolde superior con respecto al inferior.Corrimiento del corazón: un movimiento similar puede suceder con el corazón pero el desplazamiento es generalmente vertical. El corrimiento del corazón y del molde son causados por la flotación del metal fundido.Molde agrietado (venas y relieves): si la resistencia del molde es insuficiente, se puede desarrollar una grieta en la que el metal liquido puede entrar para formar una aleta en la fundición final.Métodos de inspecciónLos procedimientos de inspección en la dundicion incluyen:

1. inspección visual para detectar defectos obvios como llenado imcompleto, cortes frios y grietas severas en la superficie

2. 2) medida de las dimensiones para asegurarse que están dentro de las tolerancias y3) pruebas METALURGICAS, químicas físicas y otras relacionadas con la calidad inherente del metal fundido.

Las pruebas de a categoría 3 incluyen: Pruebas de presión: para localizar fugas en la fundición Métodos radiográficos: pruebas de partículas magnéticas, uso de

líquidos penetrantes, fluorescentes y pruebas supersónicas para detectar defectos superficiales o internos en la fundición.

19

facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industrial Ensayos mecánicos: para determinar propiedades tales como la

resistencia ala tensión y dureza. Si se descubren defectos pero estos n son serios, muchas veces es posible salvar la fundición por soldadura, esmerilado y otros métodos de recuperación que se hayan convenido con el cliente.

CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO DE PRODUCTOS EN LA FUNDICIÓN

Si el diseñador de productos selecciona la fundición como el proceso principal de la manufactura para un componente particular, serán necesarios ciertos lineamientos que faciliten la produccion y eviten muchos de los defectos. A continuación se presentan algunos lineamientos y consideraciones importantes para el diseño de fundiciones

Simplicidad geométrica. Aunque la fundición es un proceso que puede usarse para producir formas completas, la simplificación del diseño propiciara una fundición fácil y eficiente. Al evitar complejidades innecesarias se simplifica la hechura del molde, se reduce la necesidad de utilizar corazones y se mejora la resistencia de la fundición.

Esquinas. Deben evitarse esquinas y ángulos agudos ya que son fuentes de concentración de esfuerzos y pueden causar desgarramiento caliente y grietas en la fundición. Es necesario redondear los ángulos en las esquinas interiores y suavizar los bordes agudos.

Espesores de sección. Los espesores de sección deben ser uniformes a fin de prevenir bolsas de contracción. Las secciones más gruesas crean puntos calientes en la fundición, debido a un mayor volumen que requiere más tiempo para solidificar y enfriar. Estos son los lugares posibles donde se pueden formar bolsas de contracción.

Ahusamiento. Las secciones de la pieza que se proyectan dentro del molde deben tener un ahusamiento o ángulos de salida, el propósito de este ahusamiento en los moldes consumibles o desechables es facilitar la remoción del modelo del molde. En la fundición con molde permanente el objetivo es ayudar a remover la parte del molde. Si se usan corazones sólidos, estos deben dotarse con ahusamientos similares en los procesos de fundición. El ahusamiento requerido necesita ser solamente de 1° para fundición en arena y de 2° a 3° para procesos con molde permanente.

20

facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industrial Uso de corazones. Puede reducirse la necesidad de usar corazones con

cambios menores en el diseño de la pieza. Tolerancias dimensionales y acabado superficial. Se ´puede lograr

diferencias significativas en la precisión dimensional y en los acabados de la fundición, dependiendo del proceso que se use

Tolerancias de maquinado. Las tolerancias que se especifican en muchos procesos de fundición son insuficientes para cumplir las necesidades funcionales de muchas aplicaciones. La fundición en arena el ejemplo más característico de esta necesidad. En este caso deben maquinarse porciones de la fundición a las dimensiones requeridas. Casi todas las fundiciones en arena deben maquinarse total o parcialmente a fin de darles funcionalidad. Por consiguiente, debe dejarse en la fundición material adicional, llamado tolerancia de maquinado para facilitar dicha operación. Las tolerancias típicas de maquinado para fundiciones de arena fluctúan entre 1/16 y 1/4 de pulg.

TECNOLOGÍAS Y TENDENCIAS EN EL PROCESO DE FUNDICIÓN

El crisol con el metal líquido no ha perdido hoy día nada de su poder de fascinación. Esto puede deberse sobre todo al fuego que parece tener algo casi de sobrenatural.

La tecnología de la fundición se desarrolla en la actualidad en muchos ámbitos, entre el acero combinado y los materiales metálicos ligeros, la metalurgia del hierro y de metales no férreos, entre materiales moldeados ligados químicamente y ligados con arcilla, entre el reciclado de materiales y las emisiones. Por lo tanto, la fundición es en la actualidad más que nunca un procedimiento de fabricación moderna y productiva y de importancia básica en muchos sectores de la producción industrial para la fabricación de piezas de trabajo metálicas y no metálicas.

Otro procedimiento innovador de conformación primaria es la técnica de fundición inyectada que permite fabricar en gran número piezas moldeadas directamente utilizables con pesos desde pocas décimas de gramo hasta varios kilogramos. Se trabajan termoplásticos y duroplásticos, así como elastómeros, plásticos con fibras naturales y materiales compuestos así como pulvimateriales. En la fundición metalúrgica se están realizando profundos procesos de

21

facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industrialtransformación. Esto se debe a cambios estructurales en los sectores de consumo, a la creciente presión competidora de los productores de fundición extranjeros, así como al aumento de la presión sobre los costes en el interior. Las fundiciones y los productores de moldes que incluso en estas situaciones de difícil coyuntura quieran mejorar sus posiciones en el mercado deberán ser innovadores. 

En la tecnología de la fundición inyectada se requieren innovaciones para trabajar nuevos materiales y poder realizar artículos con geometrías complicadas. Al mismo tiempo han de satisfacerse las crecientes exigencias del montaje de herramientas, tiempos de ciclo más cortos y una vida útil más larga.Pero los nuevos desarrollos son como plantas tiernas que necesitan una atmósfera que las proteja en el duro entorno del mercado

 El centro tecnológico Ascamm ha desarrollado nuevos sistemas tecnológicos en el proceso de fundición de metales que permiten mejorar la calidad del producto y la efectividad energética, con la consecuente reducción de los costes de un proceso que se caracterizada por sus elevados costes de producción en las plantas productivas que llevan a cabo este tipo de actividad industrial.

El Centro Tecnológico Ascamm participa en el desarrollo de nuevos procesos de fundición que permitirán reducir los costes de producción, la energía consumida por las plantas productivas y mejorar sustancialmente la calidad de los productos fabricados. El centro organizó una jornada de difusión para explicar y compartir las innovadoras soluciones.

Los procesos de fundición metálica se han caracterizado por unos elevados costos de producción e índices de piezas defectuosas relativamente superiores a los otros procesos productivos. Ascamm está desarrollando tres conceptos nuevos para reducir los costos productivos por medio del uso de nuevos desarrollos que han sido incorporados en otros sectores. De esta manera se conseguirán procesos más eficientes energéticamente, más flexibles y altamente tecnificados.

Actualmente Ascamm coordina el proyecto Ultra-SSM donde se investiga la viabilidad técnica de generar lodo de aluminio semisólido a escala industrial, mediante la aplicación de ultrasonidos de potencia. En una primera fase del proyecto se ha investigado, de forma muy satisfactoria, sobre los efectos de los ultrasonidos en la solidificación del aluminio para diferentes geometrías del equipo

22

facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industrialde ultrasonidos y del recipiente contenedor. Ahora se ha construido un prototipo que permite conformar el lodo semisólido en una máquina de inyectar a presión convencional. La innovación de este proyecto permitirá disponer de un equipo adaptable y de bajo coste para máquinas convencionales de fundición a presión, permitiendo la generación y transformación de aluminio en estado semisólido.

Ascamm coordina el proyecto Ultra-SSM donde se investiga la viabilidad técnica de generar lodo de aluminio semisólido a escala industrial.

El Centro Tecnológico Ascamm lidera también el proyecto Ultragassing. El objetivo principal de este proyecto es aplicar un tratamiento de desgasificación basado en ultrasonidos de potencia a aleaciones de aluminio. Después de una primera fase donde se han efectuado experimentos de desgasificado en diferentes volúmenes y para diferentes tiempos, se ha procedido al diseño y construcción de dos prototipos que permitirán validar la tecnología en la fundición de gravedad y la fundición a presión. La sustitución de la tecnología de desgasificación actual, basada en el barboteo de gases inertes mediante un rotor de grafito, para la tecnología Ultragassing permitirá la eliminación de gases contaminantes y peligrosos, la eliminación de rotores frágiles que pueden contaminar el metal y la eliminación de los óxidos presentes en el aluminio.

En el proyecto Flexicast, Ascamm está desarrollando un sistema experto que permita definir las variables de proceso óptimas que garanticen la correcta producción de piezas de fundición de hierro para la empresa Fundiciones de Roda. El desarrollo dará lugar a algo más que una automatización de proceso; será una automatización inteligente que, basándose en leyes de la metalúrgica y la experiencia previa, servirá para reducir el porcentaje de rechazos y también el tiempo de improductividad de las líneas. De esta manera se reducirá también el consumo energético y, sin duda, el coste de producción por pieza unitaria.

En el proyecto Soundcast, el centro investiga la tecnología de fundición a presión de aluminio asistida por vacio. El objetivo del proyecto es dotar al sector de la fundición inyectada de aluminio de tecnología de proceso específica para la inyección asistida con vacio, desarrollando una aleación segundaria, lubricante y tratamientos térmicos y de soldadura específicos para la tecnología, al igual que trabajando con los parámetros de proceso mediante análisis estadístico que permita realizar una predicción de la calidad de la pieza.

23

facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industrialLos procesos de fundición metálica suponen elevados costos de producción. Ascamm desarrolla tres conceptos nuevos para reducirlos y, a la vez, lograr procesos más energéticamente eficientes, más flexibles y altamente tecnificados.

Ascamm participa también en el proyecto Music en el que se desarrollará una plataforma inteligente para el sector de la fundición a presión de aluminio, basada en un innovador sistema de control que adquirirá información del proceso a tiempo real. El centro participará en la definición e implementación del procedimiento para almacenar y filtrar los datos obtenidos mediante la red de sensores, así como en el desarrollo de dos sistemas autoregulados que se integrarán a los moldes de fundición inyectada para la empresa Audi. Todas estas actividades y proyectos en el ámbito de los procesos de fundición tienen el objetivo de desarrollar conocimientos y tecnología para sentar las bases de una reindustrialización sostenible a Europa, promoviendo proyectos innovadores y la consolidación del tejido industrial de nuestro entorno.

Asimismo, desde la Fundación Ascamm aseguran que los procesos son “mucho más flexibles y altamente tecnificados”.

TENDENCIA

El crecimiento del sector metal mecánico está ligado al comportamiento de los sectores mineros, pesquero, energético y de la construcción.

1. Sector Minero: La minería adquiere maquinarias y equipos, depende de los planes de expansión de los grandes proyectos y medianos proyectos mineros.

2. Sector Pesquero: Adquiere envases de hojalata, para la industria conservera, equipos de bienes de capital, plantas de harina de pescado y accesorios para las lanchas pesquera.

3. Sector Construcción: Utiliza fierros para las columnas, bobinas de acero, planchas de fierro y otros . Proyectos como el de Mi Vivienda, la construcción de Hoteles y los Planes de concesiones de Puertos y Aeropuertos, favorecen su crecimiento.

Indicadores Básicos

Se estima que existen alrededor de 2,600 empresas manufactureras. Dan empleo a más de 100,000 personas a nivel nacional.

24

facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industrial El principal centro de producción es el departamento de Lima, que

concentra el 70% de los establecimientos. Siguiendo en orden de importancia los departamentos de Arequipa, La

Libertad y Junín. El sector Metal Mecánico en el 2000, representó el 8.3% del total del sector

manufacturero. Y contribuyó solamente con el 1.3% del total del PBI.

Las exportaciones del sector metal mecánico representan el 1.2% de las exportaciones totales.y alrededor del 4% de las exportaciones no tradicionales.

25

facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industrial

PARTICIPACION SUB-SECTORES METAL MECANICO 2004

26

facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industrialPRINCIPALES PRODUCTOS EXPORTACION (Miles US$ FOB)

PRINCIPALES MERCADOS EXPORTACION (Miles US$ FOB)

27

facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industrialPRINCIPALES EMPRESAS EXPORTACION (Miles US$ FOB)

Información Mundial de Importaciones de Maquinaria

28

facultad de ingeniería y arquitectura-carrera profesional de ing. industrialQUÉ PAÍSES LOS IMPORTAN