Pariaguàn- Edo-Anzoátegui

República Bolivariana De Venezuela

Ministerio Del Poder Popular Para La Defensa

Universidad Nacional Experimental Politécnica De Las Fuerzas Armadas

Pariaguàn- Edo-Anzoátegui

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Descripción

De los

Procesos

De      Fundición

PARIAGUAN,  ABRIL DEL 2017

INDICE

INTRODUCCIÓN

              La fundición es uno de los procesos más antiguos empleados en la industria, se encarga de llevar los metales hasta el punto de fusión para que éste adopte la forma deseada a través del molde. Existen diversos métodos para la fundición de formas, lo cual hace que éste proceso sea uno de los más versátiles en manufactura. Los procesos de fundición del metal se dividen en dos categorías de acuerdo al tipo de molde, en permanentes y desechables no permanente. Los hornos de fusión de las funderías modernas clasificadas en: hornos de crisol, eléctricos, rotativos, de reverbero, convertidores y cubilotes. En algunos casos se puede emplear un mismo tipo de horno tanto para aleaciones férreas como no férreas. El propósito que se persigue con este trabajo, es ampliar y tener un mayor conocimiento sobre los metales y el proceso que estos siguen para su fundición a altas temperaturas. A pesar de que el conocimiento se adquiere con la práctica basada en teorías, es importante leer y conocer, ampliar nuestra capacidad cerebral y obtener beneficios que en un mañana nos servirá para resolver conflictos y persuasiones de nuestra vida.

Fundición

              La fundición o colado es uno de los procesos más antiguos empleados en la industria, se encarga de llevar los metales hasta el punto de fusión para que éste adopte la forma deseada a través del molde.

             En si consiste en hacer pasar los metales y sus aleaciones del estado sólido al estado líquido, generando determinada cantidad de calor, bien definida y característica para cada metal y aleación. Después de que se ha alcanzado la temperatura o punto de fusión es necesario generar calor para poder transformar el metal o la aleación de solido a líquido.

             Existen diversos métodos para la fundición de formas, lo cual hace que éste proceso sea uno de los más versátiles en manufactura. Los procesos de fundición del metal se dividen en dos categorías de acuerdo al tipo de molde, en permanentes y desechables (no permanente).

• La fundición en arena: es un proceso que se realiza en moldes desechables; los moldes deben de cumplir con ciertos requerimientos para que tengan una calidad satisfactoria, además necesitan un patrón o modelado. Dentro de los proceso de fundición en arena están otros procesos alternativos como la fundición de poliestireno expandido, por revestimiento, por concha, de yeso y cerámica y al vacío.

• La fundición centrifuga: es una de las fundiciones realizadas en moldes permanentes, ésta a su vez se subdivide en otras técnicas de función como:

•      centrifuga real
•      semicentrífuga y centrifugada.

           En ese mismo sentido, a este grupo se les une la fundición a alta presión también llamada fundición de dados, y la fundición a baja presión, cuya variante es la fundición de molde permanente al vacío.

• La colada continua: es otro proceso de molde permanente que consta de cuatro etapas importantes en su acabado.

• La fundición en coquilla: es un tipo de intercambiador de calor el cual está sujeto a las leyes de transferencia de calor. En el proceso de fundición en coquilla o molde permanente por gravedad, el metal fundido es vaciado sobre el molde o coquilla y penetra a través de el por su propio peso, ésta usa un moldé metálico construido de dos secciones diseñadas para abrir y cerrar con precisión y facilidad.

Fundición de moldes

               Es el proceso de producción de piezas metálicas a través del vertido de metal fundido sobre un molde hueco, por lo general es de arena. El principio de fundición es simple: se funde el metal, se vacía en un molde y se deja enfriar, existen todavía muchos factores y variables que se veden considerar para lograr una operación exitosa de fundición.

Fundición de moldes permanentes

             Los moldes permanentes están constituidos de materiales cementosos (cemento, yeso, entre otros.) y son utilizados para producciones en serie y para modificar la estructura de las piezas, cuando llevan corazón las piezas a moldear, las modificaciones no se harán al modelo patrón si no al molde permanente dependiendo de las necesidades que se requieran en ese momento.                             Los moldes permanentes se clasifican en:

• Moldes permanentes a presión.
• Moldes permanentes por gravedad.

• Moldes permanentes a presión: Estos moldes se realizan montando un molde metálico sobre un horno de inducción donde el horno se encuentra sellado y se le inyecta gas bajo presión, que se utiliza para forzar al metal líquido en el horno a través del refractario calentando el "tallo" en la cavidad. Algunas veces se usan bombas de vacío para remover el aire atrapado en el molde y para asegurar una estructura más densa y un llenado rápido. Las piezas producidas por este método son de buena densidad, están libres de inclusiones, tienen buena presentación dimensional y las perdidas por sobra son comúnmente menores del 10%, y pueden ser tan bajas como el 2%.

• Molde permanente por gravedad: Este método utiliza un molde permanente hecho de metal o grafito. Estos moldes se cubren con una sustancia refractaria y luego con negro de humo, la cual reduce los efectos de enfriamiento en el metal y facilita la remoción de la pieza de fundición. No se utiliza presión excepto la obtenida por la altura del metal en el molde. El proceso se usa satisfactoriamente para piezas de fundición ferrosa o no ferrosa aunque este último no presenta muchos problemas como las piezas de fundición ferrosas debido a las bajas temperaturas de vaciado. En este tipo de moldes se pueden utilizar corazones tanto de metal como de arena seca, si se emplean corazones tan pronto como el metal empieza a solidificar.

Tipos de horno

             Los hornos que se usan para fundir metales y sus aleaciones varían mucho en capacidad y diseño, desde los pequeños hornos de crisol que contienen unos pocos kilogramos de metal hasta hornos de varios centenares de toneladas de capacidad del horno.
            El horno de fundición es usado para crear metales a partir de su forma mineral como el aluminio o acero 
            Los tipos de hornos usados en el  proceso de fundición son:

•              HORNOS DE ARCO ELÉCTRICO: Estos hornos tienen tapas removibles para cargarlos por arriba y el sangrado se realiza inclinando el horno.
  
  Existen normalmente 3 electrodos de grafito en el horno que pueden ser de hasta 750 mm de diámetro y de 1.5 mts a 2.5 mts de longitud. Su altura dentro del horno se puede ajustar de acuerdo a la cantidad de metal presente y al desgaste de los electrodos. 
           En el horno eléctrico se introduce hierro y acero junto con los ingredientes aleantes (adecuadas para tal composición deseada) y la piedra caliza (fundente) la tapa se cierra y se bajan los electrodos. Se establece la conexión y dentro de un periodo de aproximadamente 2 horas el metal se funde (el tiempo varía de acuerdo a las necesidades), la corriente es desconectada, se elevan los electrodos, el horno es inclinado y el metal fundido es vaciado en un recipiente de traslado hacia moldes. La capacidad de los hornos eléctricos va de 60 a 90 toneladas de acero.
  
•             HORNOS DE RESISTENCIA: En este tipo de hornos el calor es originado por la corriente que recorre los hilos de los electrodos de aleaciones múltiples especiales o de grafito envueltos en espiral o doblados en forma de “S”, esto con el fin de que puedan desarrollar la máxima longitud en el mínimo espacio.
              La temperatura máxima de trabajo que pueden resistir para un trabajo continuo se encuentra entre los 1000 y 1300 ºC. 
  
•             HORNOS DE INDUCCION: Este tipo de horno usa corriente alterna a través 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 electromagnético provoca una acción de mezclado en el metal líquido. Además el metal no está en contacto directo con ningún elemento de calefacción, se puede controlar cuidadosamente el ambiente donde tiene lugar la fusión. 
•            HORNO DE CUBILOTE: Un cubilote es un horno cilíndrico vertical de acero recubierto de refractario, es el más usado en la fundición de hierro colado. 
                La carga que utiliza está constituida por hierro, coque, fundente y otros elementos de aleación que se cargan a través de una puerta ubicada en la parte superior. El coque constituye el combustible para calentar el horno a través de las aberturas cerca del fondo de la carcasa, se introduce aire forzado para la combustión del coque. 

•            SELECCIÓN DEL HORNO: Para la selección adecuada del horno se requiere tomar en consideración varios factores que pueden influir de manera significativa en la calidad de las fundiciones, así como la economía de las operaciones de fundición. Dentro de las necesidades de selección de un horno en general depende de los siguientes factores entre otros:

•        Consideraciones económicas, como costo inicial, costo de operación y mantenimiento, costo de combustibles.
•      La composición y el punto de fusión de la aleación a fundir, así como la facilidad para controlar sus características químicas.   
•    El control de la atmosfera del horno para evitar contaminación del metal. 
•    La capacidad y la rapidez de fusión requeridas.    
•    Consideraciones de tipo ecológico como contaminación del aire y ruido.  
•   Suministro de energía y su disponibilidad.        
•   Facilidad de sobrecalentamiento del metal.  
•    Tipo de material de carga que es posible utilizar.

•              HORNOS DE CRISOL: Estos hornos utilizan un recipiente o crisol, hecho de material refractario (arcilla y grafito) o de acero aleado a alta temperatura para contener la carga a fundir.
             La fuente de energía es el calor de una llama, generalmente producto de la combustión de un aceite, gas o carbón pulverizado.
             Se utilizan para la fundición de aleaciones no ferrosas tales como latón, bronce, aleaciones de zinc, aluminio y otras más.

EXISTEN 3 TIPOS DE HORNOS

• CRISOL MÓVIL: El crisol se coloca dentro del horno y una vez fundida la carga el crisol se levanta y saca del horno y se usa como cuchara colada.
  

• CRISOL ESTACIONARIO: Posee un quemador integrado y el crisol no se mueve, una vez hundida la carga esta se saca con cucharas fuera del recipiente.
  

• CRISOL BASCULANTE: También posee generalmente el quemador integrado y el dispositivo entero se inclina o bascula para vaciar la carga

Solidificación

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