Fundicion

FUNDICION

DEFINICION DE FUNDICION:

Se denomina fundición 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 se solidifica.

Con respecto al acero podemos decir, que las fundiciones son aleaciones hierro-carbono donde el contenido de carbono varía entre 2,14% y 6,67% (aunque estos porcentajes no son completamente rígidos). Comúnmente las más usadas están entre los valores de 2,5% y 4,5%, ya que las de mayor contenido de carbono carecen de valor práctico en la industria. Además de hierro y carbono lleva otros elementos de aleación como silicio, manganeso, fósforo, azufre y oxígeno.

Seguirán el diagrama de equilibrio estable (Fe-C) (o su porción Fe-Fe3C) o meta estable dependiendo de distintos factores, principalmente de si se produce o no la grafitización.

Obtienen su forma definitiva por colada, permitiendo la fabricación con relativa facilidad de piezas de grandes dimensiones y pequeñas complicadas. Son más baratas que los aceros y de fabricación más sencilla por emplearse instalaciones menos costosas y realizarse la fusión a temperaturas más bajas (además es fácil de mecanizar). Actualmente, se fabrican fundiciones con excelentes propiedades mecánicas, haciéndole la competencia a los aceros tradicionales.

Para la fundición debe fabricarse un molde con cavidad con la forma y tolerancias de la pieza ya que esta contrae cuando enfría. El material del molde debe ser refractarios y los equipos con temperatura adecuada, más un ventero adecuado para evacuar aire y gases de fundición.

De más esta decir que el molde debe permitir el retiro de la colada y para luego hacer operaciones de eliminación de sobrantes.

Hay seis tipos de procesos de colado:

• fundición en arena

• fundición en molde permanente

• fundición en matriz

• fundición por centrifugado

• fundición por revestimiento(cera perdida)

• fundición por casquete(o vaina).

FUNDICION EN ARENA:

Para producir un molde la fundición de arena se comprime esta sobre un modelo de la pieza. Luego se quita el modelo. Una abertura llamada bebedero está conectada con la cavidad por canales de conducto. El metal fundido se vierte por el bebedero y entra en la cavidad controlado por la amplitud de la boca de ingreso. Los modelos se hacen en maderas o metal; el primero es para series limitadas al igual que para modelos muy grandes, en tanto que le segundo (metal) se hace en aluminio (más usado) o magnesio, pero estos son difíciles de lograr con exactitud y detalle. Para la colada el modelo se realiza con previsión de tolerancias por solidificación y enfriamiento resultando el modelo un poco más grande. Para el desmolde se realiza el modelo con un ángulo de desmolde de un grado aprox.

La arena provee las cualidades refractarias. La adherencia esta provista por la arcilla húmeda y la permeabilidad depende las partículas de arena y de contenido de arcillo. El aplastamiento es el resultado de la presencia de cereales y otros materiales orgánicos que se queman al ser expuestos al metal caliente reduciéndose la resistencia de la arena.

La arena moldeo contiene:

8 a 14% de arcilla

4 a 8 % de humedad

Las fundiciones modernas usan las arenas llamadas sintéticas. Se fabrican a partir de sílice limpia (dióxido de silicio), zirconio y arcillas controladas como bentonita, caolinita. Estas son mas uniformes que las naturales y más permeables y refractarias, pero si no son estrechamente controlados el moldeo manual es más difícil.

Para fundiciones pequeñas es conveniente el uso de arena de grano fino. Para fundiciones más grandes es casi imprescindible usar una arena de grano más grueso para mayor permeabilidad.

Para lograr una buena terminación superficial se usa un material especial para superficie aplicado al modelo antes de agregar arena común de moldeo, este puede ser grafito o una lechada de arcilla. A menudo se tamiza sobre el modelo una arena de superficie especial, antes de colocar la arena común.

Para permitir la separación de las distintas secciones del molde y para poder quitar el modelo sin que se adhiera la arena de moldeo, se usa un material separador. Se rocía con el modelo antes de colocar cualquier tipo de arena en el recipiente. Un adecuado material separador son las cascaras de nuez molida, espolvoreada sobre la superficie.

Moldeo de arena

Cuatro modos diferentes: de banco, de piso, con maquina, de foso.-

Tipos de arenas usadas:

Arena con AGLUTINANTE NATURAL: Son mezcla de sílice y arcilla tal como salen de los yacimientos se emplean para fundir hierro gris, hierro maleable, y metales no ferrosos a excepción del magnesio.

Arena con AGLUTINACION SINTÉTICA: Combina arena de sílice sin arcilla con bentonita. Estas arenas se pueden mezclar para adaptarlas a las necesidades de la fundición. Esta arena se emplea para fundir acero, hierro gris, hierro maleable y magnesio.

MOLDEADO DE CASQUETE:

Llamado proceso Croning, posee mejor exactitud y control dimensional.

Consta de seis etapas:

Mezcla de arena y ligante plástico en modelo de metal calentado a 450ºF

Inversión del modelo y extracción de arena, excepto material parcialmente curado adherido al modelo. Colocar en horno el modelo y el casquete parcialmente curado

Extracción del casquete endurecido

Se aseguran o pegan entre si dos casquetes para formar un molde completo

Los casquetes unidos se colocan en un tubo de vertido y se refuerzan con arena común.

El molde esta así listo, resultando las fundiciones mucha más tersas.

Combinando diversos casquetes y núcleos relativamente simples se pueden producir fundiciones complejas. Debe incluirse en el modelo el sistema de bocas y canales.

Dada la alta productividad y el ahorro en costo de maquinado

...