Procesos De Manufactura

Fundición

Para otros usos de este término, véase Fundición (desambiguación).

Colado del metal fundido.

Se denomina fundición o esmelter (del inglés smelter, ‘fundidor’) al proceso de fabricación de piezas, comúnmente metálicas pero también de plástico, consistente en fundir un material e introducirlo en una cavidad, llamada molde, donde sesolidifica.

El proceso más común es la fundición en arena, por ser ésta un material refractariomuy abundante en la naturaleza y que, mezclada con arcilla, adquiere cohesión y moldeabilidad sin perder la permeabilidad que posibilita evacuar los gases del molde al tiempo que se vierte el metal fundido. La fundición en arena consiste en colar un metal fundido, típicamente aleaciones de hierro, acero, bronce, latón y otros, en un molde de arena, dejarlo solidificar y posteriormente romper el molde para extraer la pieza fundida.

Para la fundición con metales como el hierro o el plomo, que son significativamente más pesados que el molde de arena, la caja de moldeo es a menudo cubierta con una chapa gruesa para prevenir un problema conocido como "flotación del molde", que ocurre cuando la presión del metal empuja la arena por encima de la cavidad del molde, causando que el proceso no se lleve a cabo de forma satisfactoria.

También se conoce como fundición al proceso de extraer metales a partir de sus menas, que suele ser la etapa previa al moldeado metálico (véase Fundición (metalurgia)).

MOLDEO

Se realiza fundiendo el material y vertiéndolos en moldes que reproduzcan la forma

de la pieza. Esta técnica se conoce también como fundición o colada. Se aplica

esencialmente para metales y plásticos.

Un molde es un recipiente que presenta una cavidad en la que se introduce un

material en estado de fusión que, al solidificarse, adopta la forma de la cavidad.

Luego se deja enfriar el tiempo necesario hasta que se solidifique y se extrae del

molde.

Por medio de este método podemos fabricar y obtener piezas de formas muy

diversas, siendo ampliamente utilizado en el campo de los recipientes de productos

y carcasas de máquinas.

Los moldes, en general, constan de dos piezas, perfectamente acopladas.

Pasos

1. Diseñar la pieza que se desea fabricar.

2. Construir un modelo, que suele ser de madera o yeso, de forma artesanal.

3. Se construye el molde (ya veremos como). Si la pieza es hueca se fabrican

también los machos, que son una piezas que recubren los huecos interiores.

4. Se llena el molde del material fundido (a este proceso se le llama colada).

5. Se procede al desmoldeo, es decir, extracción de la pieza del molde una vez

solidificada.

6. Se enfría la pieza.

Tipos de moldeo

1. Colada por gravedad

2. Colada a presión

3. Colada centrífuga

4. Colada continua

A. Colada por gravedad

Se realiza vertiendo el metal fundido sobre un

molde. El metal llena el molde por su propio

peso. Hay tres tipos

1. Colada sobre moldes de arena

Se emplea sílice (una arena muy pura) para hacer el molde, mezclada con arcilla y agua para aglomerar la arena. El proceso es el siguiente.

• Se fabrica el modelo dividido en dosmitades exactamente iguales

• Se introduce una mitad del modelo en la parte inferior del molde.

• Hay que dejar un canal de alimentación del metal fundido que sale al exterior por el

llamado bebedero (que tiene forma de

embudo).

• Se recubre el modelo con arena,

presionando fuertemente para que toda la

arena quede compactada. Si es necesario

se introduce el macho, que permitirá que la

pieza tenga agujeros.

• Se abre el molde y se extrae el modelo de

su interior

• Se fabrica la parte superior del molde con idéntico procedimiento

• Se cierran ambos moldes. Hay que dejar un respiradero para que salga el aire

y los vapores (es la mazarota).

• Colocar el molde en posición de llenado y verter el metal fundido.

• Dejar el tiempo necesario para que solidifique.

• Romper el molde, quitando de la pieza la arena que quede pegada.

• La arena se vuelve a reutilizar.

Este es un proceso económico, apto para temperatura altas y todo tipo de metales,

pero tiene el inconveniente de tenerse que realizar un molde para cada pieza.

2. Colada por coquilla

Las coquillas son moldes metálicos

permanentes (normalmente de acero o

fundición gris) que, al contrario que el

método de moldeo con arena, permite

obtener un número muy elevado de

piezas iguales utilizando el mismo molde.

Las coquillas son mucho más caras que

los moldes de arena, pero resulta

rentable si se fabrican con ellas un

número elevado de piezas (hasta miles).

Presenta otra ventaja, al ser el molde

metálico, la velocidad a la que se enfría

la pieza es

mayor.,

además, la precisión de la piezas obtenidas es mayor.

El proceso de fabricación por coquilla es el siguiente

• Se precalienta la coquilla,

que normalmente consta de

dos partes.

• Se vierte el metal y se llena la

cavidad.

• Se deja enfriar el contenido

hasta que se solidifique.

• Se abre el molde y se extrae la pieza.

3. Colada por cera perdida

Se emplea para fabricar objetos artísticos o de forma muy

compleja y pequeña. El procedimiento es el siguiente

• Se crea un modelo de cera.

• Se cubre el modelo con arena especial o yeso, dejando

los orificios pertinentes para el llenado del metal y para

la salida de los gases.

• Se deja secar el molde para que adquiera la forma del

modelo.

• Se calienta el molde y se derrite la cera que se retira.

• Se llena el molde del metal y se extrae la pieza rompiendo el molde.

B. Colada por presión o inyección

Se lleva a cabo introduciendo la masa

metálica fundida en el interior del

molde forzando la entrada en el

mismo. En este método se emplean

moldes permanentes.

El metal se inyecta en el molde por

medio de una máquina, que suele ser

un émbolo. Los moldes son coquillas,

aunque se suelen denominar

matrices. Este método presenta la

ventaja de que pueden fabricarse

piezas de formas complicadas de una

manera bastante económica y de

gran precisión.

C. Moldeo por fuerza centrífuga

Este tipo de colada se realiza haciendo girar el molde

alrededor de un eje, con lo que la fuerza centrífuga

obliga al metal fundido a rellenar todas las cavidades del

mismo.

Se emplea fundamentalmente para moldear piezas de

revolución (por ejemplo tubos), sin necesidad de

emplear machos El espesor del tubo estará en función

de la cantidad de metal colado.

D. Colada continua.

Consiste en llenar un recipiente

de metal fundido procedente de

los hornos de fundición. El

metal cae por un orificio, se

solidifica y se obtiene una tira

continua de sección semejante

a la del molde. Esta tira cae en

vertical y va avanzando para ser cortada posteriormente

En función del molde se dividen en procesos de molde abierto y de molde cerrado.

b) Dependiendo del material de partida se dividen en:

- Método o vía húmeda: el transformador impregna el refuerzo seco con la resina

catalizada.

- Método o vía seca: se utiliza un semielaborado.

También se pueden clasificar en función del tipo de pieza que se puede obtener:

figuras de revolución, perfiles, etc...

PROCESOS DE MOLDE ABIERTO

MOLDEO SIN PRENSA

Moldeo por contacto manual

En esta técnica el molde se recubre inicialmente con un agente de desmoldeo, después

se aplica una capa fina de resina de superficie (generalmente coloreada) y con cargas

denominada “gel coat”. El gel-coat tiene como funciones proporcionar un buen aspecto

superficial al producto, e impedir que la fibra aflore a la superficie. Después se coloca el

refuerzo (mat o tejido) en el molde.

A continuación se llevan a cabo las siguientes etapas del procedimiento:

a) Impregnación del refuerzo por la resina y eliminación de burbujas.

b) Adaptación del material compuesto a las formas y dimensiones deseadas con la

ayuda de un molde.

c) Endurecimiento del material y desmoldeo de la pieza final

Entre las ventajas de esta técnica destacan:

- equipamiento mímino

- permite la realización de piezas en series pequeñas y medianas, sin restricción de

formas y dimensiones. Es el método más adecuado para la realización de prototipos.

Sus principales desventajas son:

- la concentración de volátiles en el medio de trabajo es muy alta

- se necesita mucha mano de obra

- la calidad de la pieza moldeada depende de la habilidad del operario

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