Fundicin

Colado del metal fundido.

Se denomina fundicin o esmelter (del ingls smelter,fundidor) al proceso de fabricacin de piezas, comn-mente metlicas pero tambin de plstico, consistente enfundir un material e introducirlo en una cavidad, llamadamolde, donde se solidica.El proceso ms comn es la fundicin en arena, por sersta un material refractario muy abundante en la natu-raleza y que, mezclada con arcilla, adquiere cohesin ymoldeabilidad sin perder la permeabilidad que posibili-ta evacuar los gases del molde al tiempo que se vierte elmetal fundido. La fundicin en arena consiste en colarun metal fundido, tpicamente aleaciones de hierro, ace-ro, bronce, latn y otros, en un molde de arena, dejarlosolidicar y posteriormente romper el molde para extraerla pieza fundida.Para la fundicin con metales como el hierro o el plomo,que son signicativamente ms pesados que el molde dearena, la caja de moldeo es a menudo cubierta con unachapa gruesa para prevenir un problema conocido como"otacin del molde", que ocurre cuando la presin delmetal empuja la arena por encima de la cavidad del mol-de, causando que el proceso no se lleve a cabo de formasatisfactoria.

Tambin se conoce como fundicin al proceso de extraermetales a partir de sus menas, que suele ser la etapa previaal moldeado metlico (vase Fundicin (metalurgia)).

1 Etapas del proceso

1.1 Diseo del modeloLa fundicin en arena requiere un modelo a tamao na-tural de madera, cristal, plstico y metales que dene laforma externa de la pieza que se pretende reproducir yque formar la cavidad interna en el molde.En lo que atae a los materiales empleados para la cons-truccin del modelo, se puede emplear desde madera oplsticos como el uretano y el poliestireno expandido(EPS) hasta metales como el aluminio o el hierro fundido.Para el diseo del modelo se debe tener en cuenta unaserie de medidas derivadas de la naturaleza del procesode fundicin:

Debe ser ligeramente ms grande que la pieza nal,ya que se debe tener en cuenta la contraccin de lamisma una vez se haya enfriado a temperatura am-biente. El porcentaje de reduccin depende del ma-terial empleado para la fundicin.

A esta dimensin se debe dar una sobremedida en los ca-sos en el que se d un proceso adicional de maquinado oacabado por arranque de viruta.

Las supercies del modelo debern respetar unosngulos mnimos con la direccin de desmoldeo (ladireccin en la que se extraer el modelo), con ob-jeto de no daar el molde de arena durante su ex-traccin. Este ngulo se denomina ngulo de salida.Se recomiendan ngulos entre 0,5 y 2.

Incluir todos los canales de alimentacin ymazarotas necesarios para el llenado del molde conel metal fundido.

Si es necesario incluir portadas, que son prolon-gaciones que sirven para la colocacin del macho.

Los moldes, generalmente, se encuentran divididos endos partes, la parte superior denominada cope y la parteinferior denominada draga que se corresponden a sendaspartes del molde que es necesario fabricar. Los moldes sepueden distinguir:

1

2 2 VARIANTES

Moldes de arena verde: estosmoldes contienen arenahmeda.

Moldes de arena fra: usa aglutinantes orgnicos einorgnicos para fortalecer el molde. Estos moldesno son cocidos en hornos y tienen como ventaja queson ms precisos dimensionalmente pero tambinms caros que los moldes de arena verde.

Moldes no horneados: estos moldes no necesitan sercocidos debido a sus aglutinantes (mezcla de arenay resina). Las aleaciones metlicas que tpicamentese utilizan con estos moldes son el latn, el hierro yel aluminio.

Las etapas que se diferencian en la fabricacin de unapieza metlica por fundicin en arena comprende:

Compactacin de la arena alrededor del modelo enla caja de moldeo. Para ello primeramente se co-loca cada semimodelo en una tabla, dando lugar alas llamadas tablas modelo, que garantizan que pos-teriormente ambas partes del molde encajarn per-fectamente.

Actualmente se realiza el llamado moldeo me-cnico, consistente en la compactacin de laarena por medios automticos, generalmentemediante pistones (uno o varios) hidrulicos oneumticos.

Colocacin del macho o corazones. Si la pieza quese quiere fabricar es hueca, ser necesario disponermachos, tambin llamados corazones que eviten queel metal fundido rellene dichas oquedades. Los ma-chos se elaboran con arenas especiales debido a quedeben ser ms resistentes que el molde, ya que es ne-cesario manipularlos para su colocacin en el molde.Una vez colocado, se juntan ambas caras del moldey se sujetan. Siempre que sea posible, se debe pres-cindir del uso de estos corazones ya que aumentanel tiempo para la fabricacin de una pieza y tambinsu coste.

Colada. Vertido del material fundido. La entrada delmetal fundido hacia la cavidad del molde se realiza atravs de la copa o bebedero de colada y varios ca-nales de alimentacin. Estos sern eliminados unavez solidique la pieza. Los gases y vapores genera-dos durante el proceso son eliminados a travs de laarena permeable.

Enfriamiento y solidicacin. Esta etapa es crticade todo el proceso, ya que un enfriamiento exce-sivamente rpido puede provocar tensiones mec-nicas en la pieza, e incluso la aparicin de grie-tas, mientras que si es demasiado lento disminu-ye la productividad. Adems un enfriamiento de-

Vertido del material fundido.

sigual provoca diferencias de dureza en la pieza. Pa-ra controlar la solidicacin de la estructura metli-ca, es posible localizar placas metlicas enfriadas enel molde. Tambin se puede utilizar estas placas me-tlicas para promover una solidicacin direccional.Adems, para aumentar la dureza de la pieza que seva a fabricar se pueden aplicar tratamientos trmi-cos o tratamientos de compresin.

Desmolde. Rotura del molde y extraccin de la pie-za. En el desmolde tambin debe retirarse la arenadel macho. Toda esta arena se recicla para la cons-truccin de nuevos moldes.

Desbarbado. Consiste en la eliminacin de los con-ductos de alimentacin, mazarota y rebarbas proce-dentes de la junta de ambas caras del molde.

Acabado y limpieza de los restos de arena adheridos.Posteriormente la pieza puede requerir mecanizado,tratamiento trmico.[1]

2 VariantesLa precisin de la pieza fundida est limitada por el tipode arena y el proceso de moldeo utilizado. La fundicinhecha con arena verde gruesa proporcionar una texturaspera en la supercie de la pieza. Sin embargo, el moldeocon arena seca produce piezas con supercies mucho mslisas.Para un mejor acabado de la supercie de las piezas, es-tas pueden ser pulidas o recubiertas con un residuo dexidos, silicatos y otros compuestos que posteriormentese eliminaran mediante distintos procesos, entre ellos elgranallado.

Moldeo en arena verde. La arena verde es una mez-cla de arena de slice, arcilla, humedad y otros aditi-vos. Este moldeo consiste en la elaboracin del mol-de con arena hmeda y colada directa del metal fun-dido. Es el mtodo ms empleado en la actualidad,

3con todo tipo de metales, y para piezas de tamaopequeo y medio.

No es adecuado para piezas grandes o de geo-metras complejas, ni para obtener buenos aca-bados superciales o tolerancias reducidas.

Moldeo en arena qumico. Consiste en la elabora-cin del molde con arena preparada con una mezclade resinas, el fraguado de estas resinas puede ser porun tercer componente lquido o gaseoso, o por au-tofraguado. De este modo se incrementa la rigidezdel molde, lo que permite fundir piezas de mayortamao y mejor acabado supercial.

Moldeo en arena seca. La arena seca es una mezclade arena de slice seca, jada con otros materialesque no sea la arcilla usando adhesivos de curado r-pido. Antes de la colada, el molde se seca a elevadatemperatura (entre 200 y 300 C). De este modo seincrementa la rigidez del molde, lo que permite fun-dir piezas de mayor tamao, geometras ms com-plejas y con mayor precisin dimensional y mejoracabado supercial.

Moldeo mecnico. Consiste en la automatizacin delmoldeo en arena verde. La generacin del moldemediante prensas mecnicas o hidrulicas, permi-te obtener moldes densos y resistentes que subsananlas deciencias del moldeo tradicional en arena ver-de. Se distingue:

Moldeo Horizontal. A nales de los aos 50 los sis-temas de pistones alimentados hidrulicamente fue-ron usados para la compactacin de la arena en losmoldes. Estos mtodos proporcionaban mayor es-tabilidad y precisin en los moldes. A nales de losaos '60 se desarroll la compactacin de los moldescon aire a presin lanzado sobre el molde de arenaprecompactado.

La mayor desventaja de estos sistemas es la gran cantidadde piezas de repuesto que se consumen debido a la multi-tud de partes mviles, adems de la produccin limitadaunos 90-120 moldes por hora.

Moldeo vertical. En 1962 la compaa danesaDanskIndustri Syndikat (DISA) implement una ingenio-sa idea de moldeo sin caja aplicando verticalmen-te presin. Las primeras lneas de este tipo podranproducir 240 moldes por hora y hoy en da las msmodernas llegan a unos 550moldes por hora. Apartede la alta productividad, de los bajos requerimientosde mano de obra y de las precisiones en las dimen-siones, este mtodo es muy eciente.

Moldeo en arena matchplate. Este mtodo fuedesarrollado y patentado en 1910. Sin embargo, no

fue hasta principio de los aos '60 cuando la compa-a americana Hunter Automated Machinery Corpo-ration lanz su primera lnea basada en esta tecnolo-ga. El mtodo es similar al mtodo vertical. El prin-cipal proveedor es DISA y actualmente este mtodoes ampliamente utilizado, particularmente en Esta-dos Unidos, China y la India. Una gran ventaja esel bajo precio de los modelos, facilidad para cam-biar las piezas de los moldes y adems, la idoneidadpara la fabricacin de series cortas de piezas en lafundicin.

Moldeo a la cera perdida o microfusin. En este ca-so, el modelo se fabrica en cera o plstico. Una vezobtenido, se recubre de una serie de dos capas, laprimera de un material que garantice un buen aca-bado supercial, y la segunda de un material refrac-tario que proporciones rigidez al conjunto. Una vezque se ha completado el molde, se calienta para en-durecer el recubrimiento y derretir la cera o el pls-tico para extraerla del molde en el que se verterposteriormente el metal fundido.

Fundicin en coquilla. En este caso, el molde es me-tlico.

Fundicin por inyeccin

Fundicin prensada

Fundicin a baja presin

Es un sistema de fundicin que consiste colo-car un crisol de metal fundido en un recipien-te a presin. Un tubo de alimentacin conectael metal de crisol con la entrada del molde. Seinyecta aire comprimido o un gas inerte en elrecipiente a una presin de 20-105 kN/m. Alinyectarlo la nica salida del metal ser el tubopor lo que se genera el ujo de metal, que llenala matriz y forma la pieza. La presin se man-tiene durante la solidicacin para compensarla contraccin volumtrica. No son necesariasni mazarotas ni alimentacin de colada.

Fundicin centrifugada

3 Vase tambin

Moldeo en arena verde

4 Notas[1] Tcnicas de tratamientos trmicos.

4 5 ENLACES EXTERNOS

5 Enlaces externos

Wikcionario tiene deniciones y otra informa-cin sobre fundicin.Wikcionario

El Diccionario de la Real Academia Espaola tieneuna denicin para fundicin.

El Diccionario de la Real Academia Espaola tieneuna denicin para fundir.

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Fundicin Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Fundici%C3%B3n?oldid=79836322 Colaboradores: Youssefsan, Robbot, Bernardogu ar,Dodo, Ascnder, SimnK, Tano4595, Txuspe, Desatonao, Boticario, Taichi, Emijrp, LeCire, RobotQuistnix, YurikBot, Warden, Lobillo,Eskimbot, Baneld, Ppja, Cheveri, Tomatejc, Jarke, Siabef, Sigmanexus6, Locutus Borg, BOTpolicia, Txefo, CEM-bot, Laura Fiorucci,JMCC1, Pacostein, Baiji, Dorieo, Montgomery, Fsd141, Thijs!bot, Tortillovsky, Botones, Isha, Bernard, Rrmsjp, JAnDbot, VanKleinen,Ingolll, Xavigivax, Millars, Nioger, Chabbot, Idioma-bot, Plux, MarisaLR, VolkovBot, Technopat, Emilioar 2000, Matdrodes, BlackBeast,AlleborgoBot, Muro Bot, Edmenb, Flartategui, Mushii, Loveless, Carmin, Correogsk, Jarisleif, Javierito92, HUB, PixelBot, Eduardosalg,Leonpolanco, Walter closser, Mike.lifeguard, Osado, Camilo, AVBOT, LucienBOT, Krzysiulek, MarcoAurelio, Diegusjaimes, Victormoz,Arjuno3, EdBever, Spirit-Black-Wikipedista, Vic Fede, Dangelin5, ArthurBot, Ortisa, Jkbw, Botarel, Mrfergar, Marsal20, Vubo, Jorgec2010, AVIADOR, Allforrous, Julian.stucchi, Mjbmrbot, Movses-bot, MerlIwBot, Travelour, Givemeachance, Syum90, Addbot y Anni-mos: 110

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