Proceso de fundición: La obtención de piezas metálicas a través del vaciado de metal fundido en un Molde, se le conoce como proceso de fundición.

Es un proceso de formar objetos vertiendo líquido o material viscoso en un molde o formas preparados.

Un colado es un objeto formado al permitir que el material se solidifique. Una fundición es una colección de los materiales necesarios el equipo hará producir un

colado

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 se solidifica.

El primer acercamiento del hombre con metales en estado natural (oro, plata, cobre) se estima que ocurrió hace 4000—7000 años A.C. Su verdadera acción como fundidor el hombre la inicio posteriormente, cuando fue capaz de fundir el cobre a partir del mineral.

El desarrollo en la obtención de productos fundidos se manifestó tanto en Europa como en Asia y África. Los romanos explotaron yacimientos de hierro en Estiria (Australia) de donde obtenían el metal para sus armas, instrumentos de trabajo y de uso doméstico. (A.Biedermann 1957).

Clasificacion de la Fundicion:

Según el metal fundido:

Fundicion de hierro:o Griso Blancoo Ductilo Maleable

Fundición de acero:o Al Carbono Aleados

Metales no ferrosos:o Bronce y latono Aluminio y aleaciones

Según el Molde Empleado:

Fundicion a la arena

Moldes Permanentes Fundicion a Presión Fundicion por moldes llenos Fundición Centrifuga

Modelos para fundición: Los modelos son herramientas principales de la que se valen los fundidores para hacer las piezas coladas.

Aun cuando se desee hacer una sola pieza, será necesario contar con un modelo al cual en la generalidad de las veces será útil para fabricar una mayor cantidad de piezas. El contar con un modelo apropiado se convierte por lo anterior, en la primera etapa de la elaboración de piezas coladas.

Materiales para la construcción de modelos:

Maderao Duraso Blandas

Metaleso Hierro Coladoo Alumnioo Bronce

Plasticoso Resina Epoxicao Resina Poliester

Otroso Yeso, espuma plástica

Tipos de Modelos:

Modelos Sueltos Modelos Sueltos con Sistema de Colada Incorporada

Caja de corazones: El corazón o macho es toda aquella porción del molde preparada por separado. El corazón es una sección costosa del molde, ya que hay que utilizar siempre una nueva arena para controlar mejor sus propiedades

Fabricación de los moldes:

Los recipientes con la forma deseada se conocen como moldes, éstos se fabrican de diferentes materiales como: arena, yeso, barro, metal, etc.

El molde es una cavidad que tiene la forma geométrica de la pieza que se va fundir. Se les conoce como moldes temporales a los utilizados una sola vez, y los que se pueden

utilizan varias veces, se les conoce como moldes permanentes. La arena de fundición es sílice (Si02) mezclada con otros minerales. Esta arena debe tener

buenas propiedades refractarias, expresadas como la capacidad de resistir altas temperaturas sin fundirse o degradarse.

Proporción típica para el moldeo: Arena 90% + Agua 3% + Arcilla 7% = 100% Mezcla Tipica

Indicadores para determinar la calidad de la arena para el molde:

Resistencia Permeabilidad Estabilidad Termica Rectractibilidad Reutilizacion

Moldes de Arena:

Arena + Arcilla + Agua = Arena Verde

Arena Verde: Se hacen de una mezcla de arena, arcilla y agua, el término verde se refiere al hecho de que el molde contiene humedad al momento del vaciado. Los moldes de arena verde tienen suficiente resistencia en la mayoría de sus aplicaciones, así como buena Retractibilidad, permeabilidad y reutilización, también son los menos costosos. Por consiguiente son los más usados, aunque también tiene sus desventajas. La humedad de la arena puede causar defectos en algunas fundiciones, dependiendo del metal y de la forma geométrica de la pieza.

Arena Seca: se fabrica con aglomerantes orgánicos en lugar de arcilla: el molde se cuece en una estufa grande a temperaturas entre 204 C y 316 C. El cocido en una estufa refuerza  el molde y endurece la superficie de la cavidad. El molde de arena seca proporciona un mejor control dimensional en la fundición que los moldes de arena verde. Sin embargo es más costoso y la velocidad de producción es más reducida debido al tiempo de secado. Sus aplicaciones se limitan generalmente a fundiciones de tamaño medio y grande y en velocidades de producción bajas.

Defectos en piezas fundidas:

Lo defectos en piezas fundidas son indeseables y en muchas ocasiones difíciles de detectar, inclusive existen defectos internos que solo a través de métodos de inspección especiales se pueden identificar.

Origen de defectos en piezas fundidas:

Causas debido a:

Equipo Utilizado Cambio de Estado del Metal Diseño de la Pieza Operaciones durante el proceso

Defectos según el equipo utilizado: Son el resultado de errores en la fabricación de los móldelos y cajas de corazón que se usan para la ejecución de los modelos de arena y se deben principalmente a errores en el cálculo de la tolerancias de contracción de metal, causando errores de dimensión cuando la pieza solidifica.

Defectos según el cambio de estado líquido al solido de metal:

Las aleaciones metálicas durante el periodo de solidificación sufren una o varias contracciones metálicas (disminuciones de volumen).

El fundidor deberá estudiar el enfriamiento que ira sufriendo la pieza hasta alcanzar la temperatura ambiente.

El modelista por su parte deberá fabricar su modelo tomando en cuenta principalmente la contracción solida propias de los metales.

Defectos en las operaciones realizadas durante el proceso:

Fusion Vaciado Moldeo Desmolde Limpieza de la pieza

Defectos comunes en el proceso de fundición:

Porosidad Rechupe Sopladura Grietas Llenado Incompleto Explosiones de Arena Corazones Desplazados Escorias en la Pieza

Porosidad: Es causada por los gases producidos por el vaciado de metal en el molde, a causa de no tener una salida fácil al exterior.

Rechupe: Es un hueco dejado en la pieza como resultado de la contracción liquida y solidificación propia de los metales.

Sopladura: Agujero en la pieza fundida causada por el gas atrapado durante la solidificación. Estos huecos alcanzan la superficie. La sopladura puede ser causada también por arena demasiado húmeda.

Grietas: Se producen cuando hay una rigidez en el molde que origina un esfuerzo de tracción en la pieza.

Llenado incompleto: Es el resultado de la solidificación del metal antes de que el molde sea llenado.

Explosiones de arena: Son granos de arena incrustados en la pieza debido a un apisonado flojo un excesivo impacto de metal contra la superficie del molde.

Corazones desplazados: Es causado por el descuido del operario por accidente. También puede contribuir la incidencia del metal contra un costado del corazón.

Escoria en la pieza: La formación de escoria se debe a la a la oxidación del metal producida por la fusión del metal al horno.

Departamentos de una planta de fundición:

Seccion de Moldeo Seccion de Fusion Seccion de Limpieza Control de Calidad

Consideraciones para la obtención de una pieza de fundición:

Angulo de extracción Contracciones metálicas

Sobre espesor de maquinado: al proyectar las dimensiones para un modelo también se debe tener en cuenta, aquellas superficies que se maquinan, a fin de dar un sobre espesor de material para el maquinado. Existen muchos criterios según normas establecidas.