Fundicion

INTRODUCCIÓN

El procedimiento usual para hacer una fundición en arena verde principal al colocar el modelo por copiar en un tablero de moldeo o un tablero seguidor dentro de una mitad de la caja de moldeo. Se empaca entonces arena alrededor del modelo y entre las paredes de la caja de moldeo. Después de haber quitado el exceso de arena, se mantiene un tablero de fondo contra la caja de moldeo y la arena y se voltea el conjunto. La separación del tablero de moldeo expone el otro lado del moldeo. Se espolvorea arena en el modelo y en la arena una delgada capa de compuesto de partición para evitar la adhesión. La adición de la mitad superior de la caja de moldeo permite que la arena se empaque contra el modelo. Después que se ha cortado el bebedero hasta la profundidad de la línea de partición, la mitad superior del molde puede quitarse, se retira el modelo y se completa el sistema de puertas. Se reensamblan las mitades del molde para completar la tarea y el modelo quede listo para el colado. Después de preparado el molde se enciende el horno, dejándose calentar 45 min hasta que el color del crisol se torne de color rojo intenso. Se agrega la chatarra de aluminio y después se agrega un oxidante y escoriador, se saca el crisol y se vierte en el molde, para después desmoldar.

Antecedentes en la fundición

Las primeras fundiciones se hicieron entre los 4000 y 3000 a.C. mediante moldes de piedra y metal para fundir cobre. Con el paso del tiempo se ha desarrollado diversos procesos de fundición, cada uno con características y aplicaciones propias, a fin de cumplir requerimientos específicos de ingeniería y de servicios. Una gran variedad de partes y componentes se produces por medio de fundición, como monobloques para motores, cigüeñales, componentes automovilísticos y trenes de potencia, equipo agrícola y de ferrocarril, etc.

Dos tendencias han tenido un impacto importante en la industria de la fundición. La primera es la mecanización y automatización de procesos que han conducido a cambios significativos en el uso de equipo y la mano de obra.

La segunda tendencia importante es la creciente demanda de fundiciones de alta calidad, con tolerancias dimensionales cerradas.

Proceso de la fundición

La fundición es un proceso de solidificación mediante el cual se vacía metal fundido dentro un molde y se deja enfriar. El metal puede fluir a través de pasajes (bebederos, canales de alimentación) antes de alcanzar la cavidad final del molde

La estructura de los granos de las fundiciones se puede controlar por diferentes medios para obtener las propiedades deseadas. Debido a que los metales se contraen durante la solidificación y el enfriamiento, se pueden formar cavidades en la fundición. La porosidad originada por los gases liberados durante la solidificación puede ser un problema significativo, en particular debido a su efecto adverso sobre las propiedades mecánicas de las fundiciones. También podrían presentarse diversos defectos en las fundiciones a causa de la falta de control de las variables del material y del proceso

Tipos de fundiciones

Existen tres tipos de procesos de fundición diferenciados aplicados al aluminio:

1.-Fundición en molde de arena

2.-Fundición en molde metálico

3.-Fundición por presión o inyección.

En el proceso de fundición con molde de arena se hace el molde en arena consolidada por un apisonado manual o mecánico alrededor de un molde, el cual es extraído antes de recibir el metal fundido. A continuación se vierte la colada y cuando solidifica se destruye el molde y se granalla la pieza. Este método de fundición es normalmente elegido para la producción de:

Cantidades pequeñas de piezas fundidas idénticas

Piezas fundidas complejas con núcleos complicados

Piezas estructurales fundidas de gran tamaño.

Pieza de fundición de una aleación de aluminio (pieza del ventilador de una aspiradora).

La fundición en molde metálico permanente llamados coquillas, sirve para obtener mayores producciones. En este método se vierte la colada del metal fundido en un molde metálico permanente bajo gravedad y bajo presión centrífuga. Las piezas fundidas así tienen una estructura de grano más fino, y son más resistentes que las piezas fundidas con moldes de arena, debido a que la velocidad de enfriamiento es más rápida. Además, las piezas fundidas en molde permanente poseen generalmente menores contracciones y porosidad que las piezas fundidas en arena. Sin embargo, los moldes permanentes tienen limitaciones de tamaño, y para piezas complejas porque puede resultar caro, difícil o imposible fundirlas por moldeo.

En el método de fundición por inyección a presión se funden piezas idénticas al máximo ritmo de producción forzando el metal fundido bajo grandes presiones en los moldes metálicos. Las dos partes de la matriz de metal son engatilladas de forma segura para poder resistir la alta presión. El aluminio fundido es obligado a repartirse por las cavidades de la matriz. Cuando el metal se ha solidificado, las matrices son desbloqueadas y abiertas para extraer la pieza fundida caliente.

Arenas

En la mayoría de las operaciones de fundición en arena se utiliza la arena verde compuesta de arena de sílice y bentonita como material para molde, porque es barata y resulta adecuada debido a sus características de alta temperatura y elevado punto de fusión.

La selección de arena para moldes implica considerar varios factores y ciertas concesiones respecto de las propiedades. La arena que tiene granos finos y redondos se puede apisonar de modo más compacto y, en consecuencia, formar un molde con superficie más lisa.

Punto de fusión de los metales

Los metales se funden a diferentes temperaturas.

La tabla siguiente muestra los puntos de fusión de los metales más comunes.

METALES PUNTO DE FUSION

Estaño 240°C (450°F)

Plomo 340°C (650°F)

Cinc

...