DISEÑO DE MOLDES Y MODELOS DE FUNDICIÓN

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U.T.1.- INTRODUCCIÓN AL MOLDEO

Índice

1. LOS PROCESOS DE FABRICACIÓN MECÁNICA 1

1.1. Fundición y Moldeo 2

1.2. Estampación 3

1.3. Forja 3

1.4. Mecanización 4

1.5. Corte y Unión por Soldadura 4

1.6. Fabricación por Combinación de Varios Procesos 5

2. EL PROCESO DE FUNDICIÓN 6

2.1. Metales y Aleaciones para Fundición Metálica 7

2.2. Clasificación de los Procesos de Fundición de Metales 7

3. EL MOLDE DE FUNDICIÓN 8

3.1. Diseño y Fabricación de Moldes y Modelos 10

4. PROCESOS DE POSTMOLDEO 11

1. LOS PROCESOS DE FABRICACIÓN MECÁNICA

Para la obtención industrial de piezas metálicas acabadas, a partir de material en bruto, existen diversos procesos de fabricación mecánica. En esta materia se va a estudiar detalladamente el proceso de fabricación por fundición, por lo tanto conviene conocer qué otro procesos existen como alternativa a ese, sus características generales, ventajas e inconvenientes

Los procesos más comunes son los siguientes:

* Fundición

* Estampación

* Forja

* Mecanización

* Corte y unión por soldadura

En todos los procesos el material de partida es una aleación metálica en forma de lingote, barra o chapa. Mediante la aplicación de los procesos de fabricación mecánica, se modifica la forma inicial de la pieza en bruto hasta alcanzar la definitiva.

En algunos casos debido a las condiciones de calentamiento/enfriamiento o a los impactos mecánicos recibidos, se alteran significativamente las propiedades fisicoquímicas del material durante la aplicación del proceso y las piezas acabadas no tienen las propiedades mecánicas exigibles para su puesta en servicio: dureza, tenacidad, plasticidad, etc. Cuando esto ocurre han de ser sometidas a tratamientos térmicos o termoquímicos que transformen sus propiedades hasta alcanzar los valores necesarios.

* Elección del proceso de fabricación adecuado

En principio todas las piezas metálicas podrían ser conformadas utilizando cualquiera de los procedimientos de fabricación citados, pero obviamente cada proceso tiene unas ventajas y unos inconvenientes que lo harán más apropiado para producir determinado tipo de piezas y viceversa.

Los principales factores a valorar en la selección del proceso de fabricación pueden ser estos tres:

* Morfología de la pieza y condición superficial.

* Número de piezas de la serie.

* Exigencia mecánica.

En los apartados siguientes se describe brevemente en qué consiste cada uno de los procesos y su adecuación según los tres factores.

Se debe tener en cuenta que las ventajas e inconveniente descritas son generales y por lo tanto se darán casos particulares en que lo expuesto entra en contradicción con la realidad y no será aplicable. En el estudio del proceso de fabricación adecuado para cada pieza se han de tener en cuenta estos y otros factores para finalmente tomar una decisión que siempre será más o menos subjetiva.

1.1. Fundición y Moldeo

Fundición. Consiste en colar el metal líquido en el interior de un molde y dejarlo enfriar hasta que solidifique con la forma deseada.

Morfología de la pieza y condición superficial. Permite obtener formas de la máxima complejidad exterior e interior si la pieza es hueca. La calidad superficial obtenida después del desmoldeo es excesivamente rugosa para las superficies funcionales por lo que será necesario un postmecanizado de esas zonas.

Número de piezas de la serie. Adecuado para grandes series de piezas debido a la necesidad de tener que diseñar y construir un molde específico para la pieza. Cuando se trata de piezas de gran volumen (tamaños en los que no se dispone de barras o chapas en bruto de tamaño suficiente) puede ser rentable en la fabricación de pieza unitaria.

Exigencia mecánica. Se obtienen piezas de gran homogeneidad estructural pero su tenacidad no es máxima en comparación a otros procesos.

1.2. Estampación

Estampación. Se realiza partiendo de chapa fina cortada o en bobina. Consiste en deformar la chapa (doblarla o embutirla) y/o cortarla con un troquel (estampa) montado en una prensa.

Morfología de la pieza y condición superficial. Permite obtener formas de máxima complejidad pero siempre que sean de paredes de poco grosor dado que el material en bruto es chapa fina. La superficie de las piezas estampadas tiene poca rugosidad dado que es la misma que la chapa de partida.

Número de piezas de la serie. Es un procedimiento completamente automatizado en muchos casos. Adecuado solamente a grandes series de piezas debido a la necesidad de fabricar varios troqueles para producir un único modelo de pieza.

Exigencia mecánica. Las características mecánicas de las piezas estampadas son elevadas porque el proceso permite conformar piezas de gran rigidez estructural mediante dobles y abombamientos de la chapa plana inicial.

1.3. Forja

Forja. Consiste en golpear un lingote frío o caliente contra unas sufrideras (se suele realizar por fases) hasta darle la forma final.

Morfología de la pieza y condición superficial. Permite obtener formas de alta complejidad exterior pero no interior en el caso de ser huecas.

Número de piezas de la serie. Adecuado para grandes series dado que se tienen que fabricar varios troqueles específicos para un solo modelo de pieza.

Exigencia mecánica. Se obtienen piezas de la máxima tenacidad. El proceso

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