PROCESOS DE FUNDICIN

PROCESOS DE FUNDICINEL PROCESO DE FUNDICION BASICAMENTE SE TRATA DE VACIAR METAL FUNDIDO EN UN MOLDE CONSTRUIDO SIGUIENDO LA FORMA DE LA PIEZA A MANUFACTURARSE

PROCESOS DE FUNDICIONMOLDEO POR INYECCION O PRESION.

METODO DE CAMARA CALIENTEMETODO DE CAMARA FRIA

Moldeo por inyeccin

El Proceso de inyeccin, desarrollado a principios de los aos 1900 es un ejemplo de la fundicin en molde permanente. El metal fundido es forzado dentro de la cavidad de un molde a presiones que van de 0.7 700 MPa (0.1-100 ksi).

Las piezas mas elaboradas por este mtodo son componentes para motores, maquinas para oficina y enseres domsticos. El peso de la mayor parte de las piezas fundidas va desde menos de 90g a aproximadamente 25 kg, este mtodo se clasifica en dos: por cmara caliente y por cmara fra.

El Moldeado por Inyeccin de Metales (MIM) es un proceso ideal para producir altos volmenes de partes con tolerancias muy estrechas y morfologa compleja. Bsicamente por los beneficios asociados tpicamente al proceso de Moldeado por Inyeccin de Plsticos con las propiedades de los compuestos o aleaciones metlicas.

El proceso del MIM permite fabricar piezas en una variada gama de metales y aleaciones, garantizado de esta manera el resultado preciso y las propiedades necesarias requeridas para aplicaciones especficas de su producto. Esto hace del MIM una eficiente alternativa a los procesos de produccin tradicionales, ofreciendo numerosas ventajas como:

Gran produccin de aleaciones de Al y Zn.Caractersticas de las piezas: Muy alta precisin. Geometra compleja. Cientos-miles de piezas por hora. Las propiedades mecnicas e integridad superficial de las piezas estn aseguradas.

Caractersticas DE LOS MOLDES:

Acero aleado de alta calidad.

Sistema de refrigeracin para reducir el tiempo de enfriamiento por pieza.

MQUINAS:

Sistema hidrulico de cierre.

Ciclo de moldeoEn el ciclo de moldeo se distinguen 6 pasos principales (aunque algunos autores llegan a distinguir hasta 9 pasos):1.Molde cerrado y vaco. La unidad de inyeccin carga material y se llena de metal fundido.2.Se inyecta el metal abrindose la vlvula y, con el husillo que acta como un pistn, se hace pasar el material a travs de la boquilla hacia las cavidades del molde.3.La presin se mantiene constante para lograr que la pieza tenga las dimensiones adecuadas, pues al enfriarse tiende a contraerse.4.La presin se elimina. La vlvula se cierra y el husillo gira para cargar material; al girar tambin retrocede.5.La pieza en el molde termina de enfriarse (este tiempo es el ms caro pues es largo e interrumpe el proceso continuo), la prensa libera la presin y el molde se abre; las barras expulsan la parte moldeada fuera de la cavidad.6.La unidad de cierre vuelve a cerrar el molde y el ciclo puede reiniciarse.

ventajasLas piezas salen libre de poros ya que se inyecta a presin y la misma presin hace que los gases se liberen, as como tambin la colada absorbe el rechupe que pudiera tener la pieza final.Otra ventaja es que se pueden obtener producciones hasta de 2500 golpes por da, entonces el costo de la pieza se reduce considerablemente, y si el molde lo permite se pueden hacer varias impresiones duplicando o triplicando la produccin.Excelente precisin dimensional, por lo general 0.1 mm para los primeros 2.5 cm y 0.02 mm por cada centmetro adicional.Superficies de fundicin lisas de 0.04 a 0.10rms.Reduce o elimina las operaciones de maquinados secundarias.

CMARA CALIENTE

El proceso de cmara calientese utiliza solamente para la inyeccin de aleaciones de zinc y otros metales de bajo punto de fusin que no ataquen y erosionen el metal de los crisoles, cilindros y pistones del sistema de inyeccin.

El desarrollo de esta tecnologa, junto con el uso de materiales avanzados, ha permitido que pueda ser utilizado para ciertas aleaciones de magnesio. Los componentes bsicos de una mquina de cmara caliente se ilustran a continuacin.

En este proceso, el sistema de inyeccin, incluyendo el cilindro y el pistn, se halla sumergidos dentro del metal fundido contenido en el crisol, que a su vez es parte integral de la mquina. La secuencia de operaciones en el ciclo de la mquina de cmara caliente se ilustran a continuacin.

Secuencia de Operaciones del Proceso de fundicin inyectada de Cmara Caliente

Con el molde cerrado sube el pistn abriendo la entrada y permitiendo que el metal fundido llene el cilindro.

El pistn baja y sella la entrada empujando la fundicin del metal a travs del cuello de cisne(gooseneck) y de la boquilla dentro de la cavidad del molde, en donde se mantiene bajo presin hasta que el metal solidifica

El molde abre y las correderas, si las hay, se retraen. El racimo inyectado permanece en el lado mvil del molde, en donde se encuentra el sistema de expulsin. El pistn vuelve hacia arriba, permitiendo que el metal fundido residual fluya hacia atrs a travs de la boquilla y del gooseneck.

Los expulsores empujan la grapa inyectada fuera del molde. A medida que el pistn descubre el orificio de entrada, la fundicin de metal fluye a travs del hueco para rellenar el gooseneck como en el paso 1.

CMARA FRIA

En la fundicin inyectada en cmara frala carga de material fundido necesaria para llenar el molde para fundicin inyectada (siempre con material en exceso) se aporta desde un crisol externo hasta la camisa de inyeccin, en donde un mbolo operado hidrulicamente empuja el metal inyectndolo dentro del molde

. El exceso de material se utiliza para compensar la contraccin queexperimenta el metal fundido en el proceso de solidificacin. Los componentes principales de una mquina de fundicin inyectada de cmara fra semuestran ms abajo. En este tipo de mquinas, pueden obtenerse presiones de inyeccin de alrededor de10,000 psi o 70,000 KPa.

Secuencia operacional en los moldes para el proceso de fundicin inyectada en Cmara Fra.

El molde para fundicin est cerrado y el metal fundido es cargado en la camisa de inyeccin.

El mbolo empuja el metal fundido dentro de la cavidad del molde en donde se mantiene bajo presin hasta su solidificacin.

El molde abre y el mbolo avanza para asegurar que la inyectada permanece en la mitad de expulsin del molde.

Los expulsores empujan la inyectada fuera de la mitad de expulsin del molde para fundicin mientras que el mbolo retorna a su posicin original.

MATERIALES

Los materiales empleados en el proceso de inyeccin deben tener suficiente fluidez, algunos factores llegan a tener influencia en la fluidez de un material a la hora de ser inyectado, estos factores o caractersticas son:

Viscosidad: conforme se incrementa la viscosidad y su sensibilidad a la temperatura (indice de viscosidad), se reduce la fluidez.Tension superficial: una elevada tension superficial del metal liquido reduce la fluidez . Por ejemplo una pelicula de oxido sobre la superficie del aluminio puro fundido triplica la tension superficial.

Inclusiones: como particulas insolubles pueden tener un efecto adverso sobre la fluidez ya que estas al estar atrapadas dentro del material fundido puede generar porosidad o que el material fundido no alcance a tomar la forma del molde.