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1. Objetivos

 Conocer las técnicas de procesos de moldeo y fundición en arena.

 Conocer factores importantes que influyan en la selección de parámetros para los procesos de fundición en arena.

 Conocer los componentes de un molde.

 Conocer las diferentes herramientas necesarias en un proceso de fundición.

2. Fundamento teórico

FUNDICIÓN.- El proceso para producir piezas u objetos útiles con metal fundido se le conoce como proceso de fundición. Consiste en vaciar metal fundido en el molde con la forma de la pieza u objeto que se desea fabricar y esperar a que se endurezca al enfriarse (se solidifique) y posteriormente romper el molde para extraer la pieza fundida.

¿Qué es un molde? Un molde es una pieza, o un conjunto de piezas acopladas, interiormente huecas pero con los detalles e improntas en negativo del futuro sólido que se desea obtener. Para acoplar perfectamente las piezas de un molde se recurre generalmente a las llaves, que son incisiones en una cara y salientes en la otra, cuando ambas se unen previenen el desajuste.

Tipos de moldeo en arena

 Moldeo en arena verde:

Consiste en la elaboración de moldes partiendo de la mezcla de arena de sílice y bentonita (un derivado de la arcilla) a un 30 - 35 % con una cantidad moderada de agua. Este método se puede utilizar con todo tipo de metales y aleaciones, no es utilizable para piezas de tamaños grandes, ni piezas complejas y no se tienen buenos acabados.

 Moldeo en arena químico:

Consiste en la elaboración del molde con arena preparada, que es arena mezclada con resinas, el fraguado de estas resinas puede ser por un tercer componente líquido o gaseoso o por auto fraguado. De este modo se incrementa la rigidez del molde, lo que permite fundir piezas de mayor tamaño y dar mejor acabado superficial.

 Moldeo en arena seca:

Estos moldes son hechos enteramente de arena común. Los moldes deben ser cocados totalmente antes de usarse, siendo las cajas de metal. Los moldes de arena seca mantienen esta forma cuando son vaciados y están libres de turbulencias de gas debidas a la humedad. Antes de la colada, el molde se seca a elevada temperatura (entre 200 y 300°C). De este modo se incrementa la rigidez del molde, lo que permite fundir piezas de mayor tamaño, geometrías más complejas y con mayor precisión dimensional y mejor acabado superficial.

 Moldeo mecánico:

En el moldeo mecánico, se disminuye la fatiga del operario, se acelera la producción y se obtiene un mejor acabado del molde. Se lleva a cabo en máquinas o prensas de moldeo que determinan el apisonado de la arena.

Según su funcionamiento, estas máquinas pueden apisonar por sacudidas, por vibración, por presión o por proyección de la arena; estos principios no son de aplicación aislada si no que existen máquinas que aplican algunos de ellos simultáneamente.

En el apisonado por sacudidas, la arena se apisona por un golpeteo obtenido por sacudidas verticales del chasis o mesa de moldeo el cual se eleva (lleno de arena suelta) hasta cierta altura y luego se deja caer bruscamente. Se obtiene así una compresión en la arena que será tanto más fuerte cuanto mayor sea la elevación dada por la máquina y el tiempo de accionamiento, el apisonado por presión se obtiene cuando se prensa o se apisona una sola vez, un volumen determinado de arena.

Esta compresión se efectúa mediante un exceso de arena o realce que debe ser bien calculado para obtener una dureza uniforme en la masa de la arena, debe tenerse en cuenta la altura y forma del modelo.

En el apisonado por proyección, la arena se proyecta o lanza con gran fuerza contra el modelo y la caja al contacto con los cuales frena bruscamente y se comprime. Generalmente, la turbina impulsora de la arena es móvil y puede desplazarse sobre la superficie de apisonar. Esta manera de apisonado es la más constante y homogénea pero su instalación es costosa.

Las máquinas neumáticas son accionadas por aire a presión de 6 a 7 kg/cm2 con movimientos de presión, sacudidas o vibración. La figura 43 muestra una prensa de moldear por sacudidas.

Aquiii finish

3. Materiales y equipos a utilizar:

Durante la ejecución de los diversos trabajos que el obrero moldeador o fundidor realiza en la fábrica, sean artesanales o con algún desarrollo, es necesario utilizar distintos tipos de herramientas manuales para formar los moldes.

Tipos de herramientas:

 Palas

 Picos y horquillas

 Reglas

 Agujas de ventilar

 Paletas de alisar

 Alisadores

 Espátulas

 Puntas o extractores de moldeo

 Martillos y macetas

 Mordaza o presillas

Bajo el nombre de equipos de moldeo se designan a todos los tipos de herramientas y medios que dispone el taller de moldeo, fundición o fábrica para realizar diferentes trabajos.

 Pisones o atacadores

 Pisones neumáticos.

4. Detalles de la parte experimental

Diseño del Modelo:

En el diseño de los modelos que se utilizan para construir un molde es necesario tener en consideración varias tolerancias.

A. Tolerancia para la contracción. Se debe tener en consideración que un material al enfriarse se contrae dependiendo del tipo de metal que

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