Modelos para fundición

Modelos para fundiciónModelos para fundición Clasificación general:Clasificación general:

AA. Según la forma que reproducen: externos . Según la forma que reproducen: externos e internose internos

(Caja para machos)(Caja para machos)

B.B. Forma: Al natural, enteros o divididos en Forma: Al natural, enteros o divididos en dos o más partesdos o más partes

CC. Material: Madera, metálico, resinas. Material: Madera, metálico, resinas

Modelos para fundiciónModelos para fundición

PropiedadesPropiedades

Fácil extracción o desmoldeoFácil extracción o desmoldeo Deben prever la contracción. Tabla. 1Deben prever la contracción. Tabla. 1 Deben prever posteriores mecanizados. Deben prever posteriores mecanizados.

Fig. 2Fig. 2 Deben ser duraderosDeben ser duraderos Deben ser precisos Deben ser precisos

Tabla .1 valores de contracción de algunos Tabla .1 valores de contracción de algunos

metalesmetales

Figura 1. sobre espesores de maquinado en función Figura 1. sobre espesores de maquinado en función del área a maquinardel área a maquinar

Tabla 1.Código de colores para modelosTabla 1.Código de colores para modelos

Machos para fundiciónMachos para fundición

FUNCIONES QUE DESEMPEÑAN LOS MACHOS:FUNCIONES QUE DESEMPEÑAN LOS MACHOS: Ejecución de partes vacías o internas de una piezaEjecución de partes vacías o internas de una pieza


Solucionar problemas de Solucionar problemas de contrasalidas de piezascontrasalidas de piezas


Solucionar problemas de ángulos de salida Solucionar problemas de ángulos de salida en las piezasen las piezas


Evitar cajas intermediasEvitar cajas intermedias

PROPIEDADES QUE DEBEN CUMPLIR PROPIEDADES QUE DEBEN CUMPLIR LOS MACHOSLOS MACHOS

Resistencia una vez fabricado el Resistencia una vez fabricado el machomacho: facilidad de manipulación : facilidad de manipulación durante la extracción del macho. durante la extracción del macho.

Conservación durante el Conservación durante el almacenamiento: almacenamiento: Por lo general la Por lo general la fabricación de los machos es mucho más fabricación de los machos es mucho más rápida que la fabricación de los moldes lo rápida que la fabricación de los moldes lo que obliga al almacenamiento; esto hace que obliga al almacenamiento; esto hace que deban guardarse en lugares secos y que deban guardarse en lugares secos y libres de polvo para que la humedad no libres de polvo para que la humedad no los afectelos afecte . .


Poca deformación por dilataciónPoca deformación por dilatación: : Un macho Un macho sometido al calor, un tiempo demasiado alto pero sometido al calor, un tiempo demasiado alto pero menor al tiempo de solidificación de la masa metálica menor al tiempo de solidificación de la masa metálica que lo envuelve, puede originar grietas o fracturas en que lo envuelve, puede originar grietas o fracturas en él originando defectos internos en la pieza.él originando defectos internos en la pieza.

PERMEABILIDAD: PERMEABILIDAD: Facilidad para dejar evacuar los Facilidad para dejar evacuar los gasesgases..

Resistencia durante la colada: Resistencia durante la colada: va ligada con la va ligada con la facilidad de manipulación durante la extracción del facilidad de manipulación durante la extracción del machomacho. . En muchos casos, se pueden presentar En muchos casos, se pueden presentar deformaciones que se contrarrestan utilizando deformaciones que se contrarrestan utilizando apoyos, o soportes durante el curado.apoyos, o soportes durante el curado.

PROPIEDADES QUE DEBEN PROPIEDADES QUE DEBEN CUMPLIR LOS MACHOSCUMPLIR LOS MACHOS

Poca oposición a la contracción del metaPoca oposición a la contracción del metal: l: Los machos deben poseer algo de “elasticidad” Los machos deben poseer algo de “elasticidad” debido a la contracción del metal al solidificarse, debido a la contracción del metal al solidificarse, una excesiva compactación hace disminuir la una excesiva compactación hace disminuir la permeabilidad impidiendo que se deslicen entre permeabilidad impidiendo que se deslicen entre si los granos y ocupen los espacios entre ellos.si los granos y ocupen los espacios entre ellos.

Buen acabado superficialBuen acabado superficial: : se recurre a un se recurre a un Índice de finura mayor y a un mayor apisonado Índice de finura mayor y a un mayor apisonado hasta donde sea posible sin que ello vaya afectar hasta donde sea posible sin que ello vaya afectar otras propiedades como la permeabilidad, la otras propiedades como la permeabilidad, la elasticidad, dilatación y friabilidad.elasticidad, dilatación y friabilidad.


Friabilidad: Friabilidad: Una vez solidificadas las Una vez solidificadas las piezas los machos deben ser extraídos piezas los machos deben ser extraídos desmoronándolosdesmoronándolos. .

Bajo costo:Bajo costo: Para un proceso productivo se Para un proceso productivo se tiene que hacer un estudio de rentabilidad tiene que hacer un estudio de rentabilidad teniendo en cuenta el número de machos teniendo en cuenta el número de machos y el tamaño de los mismos, teniendo en y el tamaño de los mismos, teniendo en cuenta aglomerantes, resinas, mano de cuenta aglomerantes, resinas, mano de obra, desarrollo de nuevos procesos y obra, desarrollo de nuevos procesos y acabado que se requiera en las piezas.acabado que se requiera en las piezas.

PROCESOS DE FABRICACION DE LOS PROCESOS DE FABRICACION DE LOS

MACHOSMACHOS

Se fabrican según su ejecución sea:Se fabrican según su ejecución sea: manual o mecánica;manual o mecánica; la temperatura sea en caliente o igual a la del la temperatura sea en caliente o igual a la del

medio; medio; la arena base utilizada para la preparación.la arena base utilizada para la preparación.

Los procesos más utilizados son:Los procesos más utilizados son:

Machos al aceiteMachos al aceite

Machos al silicato de sodio – COMachos al silicato de sodio – CO22

Machos en cáscara o Shell moldingMachos en cáscara o Shell molding

MACHOS AL ACEITEMACHOS AL ACEITE

Aglutinantes y aglomerantes en la Aglutinantes y aglomerantes en la preparación de mezclas.preparación de mezclas. Se utilizan Se utilizan aceites vegetales animales y mineralesaceites vegetales animales y minerales

Preparación; arena silícea al 100%Preparación; arena silícea al 100% 2 a 4% de aceite2 a 4% de aceite 0,75 a 0,8% de dextrina0,75 a 0,8% de dextrina 1 a 2% de agua 1 a 2% de agua 0,5% de resina0,5% de resina

MACHOS AL ACEITEMACHOS AL ACEITE

Endurecimiento o curado.Endurecimiento o curado. Este se da Este se da por la oxidación de los aceites a una por la oxidación de los aceites a una temperatura entre 185ºC y 210ºC temperatura entre 185ºC y 210ºC alcanzando algunas veces 300ºC cuando alcanzando algunas veces 300ºC cuando se adiciona a la mezcla, aceites distintos a se adiciona a la mezcla, aceites distintos a la linaza. la linaza.

Ventajas y desventajas:Ventajas y desventajas: El costo del El costo del estufado es tan alto que este proceso ha estufado es tan alto que este proceso ha entrado en desuso. No puede ser entrado en desuso. No puede ser reutilizada la arena salvo para relleno de reutilizada la arena salvo para relleno de moldes.moldes.

MACHOS AL SILICATO DE SODIOMACHOS AL SILICATO DE SODIO

El proceso al silicato de sodio COEl proceso al silicato de sodio CO22 consiste consiste en preparar una mezcla de arena con en preparar una mezcla de arena con silicato de sodio como aglomerante luegosilicato de sodio como aglomerante luego se procede a fabricar el macho se procede a fabricar el macho compactando la arena sin que se pierda las compactando la arena sin que se pierda las propiedades de permeabilidad, en una caja propiedades de permeabilidad, en una caja de madera o metálica y luego se hace de madera o metálica y luego se hace pasar una corriente de bióxido de carbono pasar una corriente de bióxido de carbono (CO(CO22) directamente sin desmoldear) directamente sin desmoldear


P =0,002 a 0,003 bares (1 bar = 100 KPa)P =0,002 a 0,003 bares (1 bar = 100 KPa)

Figura 3 tiempo de gaseado en función del peso Figura 3 tiempo de gaseado en función del peso del macho.del macho.


El endurecimiento del macho depende de la El endurecimiento del macho depende de la relación existente entre el porcentaje de SiOrelación existente entre el porcentaje de SiO22 y el y el porcentaje Naporcentaje Na22O llamado módulo M.O llamado módulo M.

TABLA 2. Influencia del modulo en la resistencia, almacenamiento y desmoldeo de los machos

Módulo (SiO2/Na2O)Resistencia Almacenamiento Desmoldeo

Elevado 2,8 Débil Imposible Fácil

Medio 2,4 Media Medio Medio

Bajo 2 Elevada Posible Difícil


reacción química entre el CO2 y el silicato de sodioreacción química entre el CO2 y el silicato de sodio

NaNa22OO22 Si0 Si022 + CO + CO22 Na Na22COCO33+ 2SiO+ 2SiO22

reacción finalreacción final NaNa22OO22SiOSiO22 + CO + CO22 + H + H22 0 2NaHCO 0 2NaHCO33 + 2SiO + 2SiO22

Secado de la mezcla debido al flujo de COSecado de la mezcla debido al flujo de CO22 que atraviesa que atraviesa

la misma.la misma.

Difusión de la humedad para la atmósfera después del Difusión de la humedad para la atmósfera después del gaseadogaseado


Ventajas:Ventajas: No es necesario el cocido de los machosNo es necesario el cocido de los machos No se requieren armadurasNo se requieren armaduras Precisión dimensional tanto en molde Precisión dimensional tanto en molde

como machoscomo machos Es muy rápidoEs muy rápido Equipos baratos y sencillosEquipos baratos y sencillos


DesventajasDesventajas Débil friabilidad por lo que se debe utilizar Débil friabilidad por lo que se debe utilizar

poco aglutinantepoco aglutinante La arena no es reutilizable debido a la La arena no es reutilizable debido a la

presencia de carbonato y bicar bonato de presencia de carbonato y bicar bonato de sodio.sodio.

La arena una vez preparada tiene la La arena una vez preparada tiene la tendencia a endurecerse por el COtendencia a endurecerse por el CO22 de de aire.aire.

MACHOS EN CASCARAMACHOS EN CASCARA

Se fabrican utilizando el mismo proceso de Se fabrican utilizando el mismo proceso de moldeo en cáscara (Shell - molding). Se moldeo en cáscara (Shell - molding). Se preparar una mezcla de resina con arena se preparar una mezcla de resina con arena se pone en contacto con la caja de machos pone en contacto con la caja de machos previamente calentada a una temperatura previamente calentada a una temperatura comprendida entre 200ºC y 280ºC comprendida entre 200ºC y 280ºC aproximadamente y luego se eleva la aproximadamente y luego se eleva la temperatura a 350ºC obteniéndose un temperatura a 350ºC obteniéndose un macho duro y resistente.macho duro y resistente.


La resina es de tipo fenol formaldehídoLa resina es de tipo fenol formaldehído La cantidad de resina varía según la La cantidad de resina varía según la

finura de la arena, 2.5 – 5%finura de la arena, 2.5 – 5% Para un buen desmoldeo de la placa Para un buen desmoldeo de la placa

modelo o la matachera se suele utilizar modelo o la matachera se suele utilizar ACPM o siliconasACPM o siliconas


VentajasVentajas Precisión Precisión y el estado de superficie.y el estado de superficie. Las cáscaras pueden ser almacenadas Las cáscaras pueden ser almacenadas

más largo tiempo sin precaución especialmás largo tiempo sin precaución especial.. Debido a la precisión no requiere Debido a la precisión no requiere

maquinadomaquinado..

DesventajasDesventajas De orden financiero, la rentabilidad es, en De orden financiero, la rentabilidad es, en

principio, para el propietario de la patente.principio, para el propietario de la patente. La resina es cara y su consumo es alto.La resina es cara y su consumo es alto.

Modelos para fundición

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