Moldeo De Cascara

Moldeo en Cáscara (Shell Molding)

En general...

La fundición a través de conformación de moldes tipo cáscara o concha, conocido como Shell Molding, fue desarrollada por primera vez y patentada por Croning, en Alemania, en la década del 40, durante la segunda guerra mundial, por ello es conocido también como ‘Croning process’.

Se utiliza moldeo en cáscara ya que a través de esta técnica pueden obtenerse piezas de formas simples y complejas con muy buen acabado, nivel de detalle y tolerancias pequeñas, para un amplio rango de aleaciones. El nivel de precisión de las piezas producidas a través de moldeo en cáscara es menor que aquel alcanzado con la técnica de fundición a la cera perdida, sin embargo es mayor que el alcanzado a través de las técnicas convencionales de molde de arena y tiene un bajo costo comparativo.

Procedimiento

A grandes rasgos, el moldeo en cáscara funciona de la siguiente forma:

• Se construye un modelo metálico con la forma de la pieza que se desee fabricar.

• El modelo metálico se calienta hasta temperaturas de entre 150 y 350ºC, dependiendo del metal. Luego se rocía con algún agente lubricante, que evite que la arena que posteriormente se depositará sobre él se adhiera por completo.

• El modelo se incorpora a una placa que deja descubierta sólo una de sus mitades. La mitad caliente del modelo es dispuesta sobre una caja con arena que previamente ha sido mezclada con una resina termoendurecible.

• La caja es volteada de manera que la mezcla arena-resina pueda depositarse sobre el modelo metálico. El modelo es mantenido caliente, generalmente en forma eléctrica.

• Debido a la temperatura del modelo, la mezcla circundante se endurece, gracias a la propiedad de la resina endurecible, formándose entonces una reproducción en negativo de la forma del modelo, de pequeño espesor. Esta reproducción constituye la cáscara o concha.

• La caja vuelve a voltearse hasta su posición original, de forma que el exceso de mezcla, la mezcla que no endureció, caiga, separándose del modelo y dejando en él solamente la cáscara.

• El modelo metálico con la cáscara se retira de la caja con la cáscara adherida y el conjunto se introduce en un horno.

• La cáscara se separa del molde, se deja enfriar y se une mediante una prensa con la otra mitad, para conformar el molde.

• Una vez conformado el molde la fundición se realiza de manera convencional, es decir, se vierte el metal líquido dentro del molde y se espera que solidifique para finalmente retirar la mezcla arena-resina de su superficie.

Este es el método tradicionalmente utilizado. Un esquema básico de la conformación del molde ‘cáscara’ se muestra en la figura 1.

Figura 1. Etapa primaria de la conformación de la cáscara.

En la figura 2 se muestra una variante del proceso ya descrito, en que la mezcla arena-resina es inicialmente contenida en un depósito, luego dispuesta sobre el modelo que descansa en posición horizontal, y liberada mediante la apertura de la compuerta o persiana que la contiene. La mezcla entonces endurece formando la concha, el conjunto es invertido de manera de separar la arena sobrante, la compuerta es nuevamente cerrada y el depósito es retirado de la placa que contiene el modelo.

Figura 2. Proceso alternativo de conformación de la cáscara.

La figura 3 ilustra el procedimiento completo, desde que el modelo metálico caliente es puesto sobre el depósito de arena (1) hasta que las cáscaras correspondientes a cada mitad son dispuestas en forma de molde con ayuda de una prensa (6), de modo de verter el metal líquido y obtener la pieza deseada (7). El recalentamiento del conjunto modelo-cáscara en un horno se lleva a cabo para que la resina se cure y de este modo la cáscara adquiera rigidez. Una vez recalentada, la concha es retirada del modelo mediante eyectores (bujes de eyección) y enfriada antes de ser unida al hemisferio restante para conformar el molde. En la conformación del molde, además de prensar las mitades, se aplica en sus borden un sellante que evita las fugas de metal líquido.

Figura 3. Obtención de pieza mediante fundición en molde ‘cáscara’.

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