Procesos de Fundicion

5/16/2018 Procesos de Fundicion - slidepdf.com

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PROCESOS DE FUNDICION

Materia: Procesos de Fabricación.

Carrera: Ing. Mecatrónica.

Maestro: Ing. Juan Manuel García Carrillo.

Integrantes:

Sarahi Chavarría EnriqueKarina Gutiérrez RodríguezDaniel Alexis Reyes Espinoza



Se denomina fundición al proceso de fabricación depiezas, comúnmente metálicas, consistente en fundir

un material e introducirlo en una cavidad, llamadamolde, donde se solidifica.Este proceso se hapracticado desde el año 2000 ac. Consiste en vaciarmetal fundido en un recipiente con la forma de lapieza u objeto que se desea fabricar y esperar a que

se endurezca al enfriarse.



Para lograr la producción de una pieza fundida esnecesario hacer las siguientes actividades:

Diseño de los modelos de la pieza y sus partesinternas

Diseño del molde Preparación de los materiales para los modelos y

los moldes Fabricación de los modelos y los moldes Colado de metal fundido Enfriamiento de los moldes



Extracción de las piezas fundidas Limpieza de las piezas fundidas Terminado de las piezas fundidas Recuperación de los materiales de los moldes



Fundición en moldes permanentes

El método de fundición en moldespermanentes se emplea para casosde esfuerzo mecánico importante,a menudo con huecos y geometríainterior intrincada. Para tales casos

este sistema de trabajo estécnicamente insustituible.Es un tanto obvio, que el uso de unmolde permanente, tendrá comoconsecuencia una grande economíaen los costos de fabricación,cuando se producen grandescantidades.



Fundición en moldes permanentes

Aun cuando los moldes permanentes no son prácticos parapiezas grandes y para aleaciones de alta temperatura defusión, se les usa ventajosamente para piezas no ferrosasde tamaño pequeño y mediano producido en grandescantidades.

Existen varios tipos de moldes metálicos utilizados para lafabricación de piezas por lo regular de metales no ferrosos,a continuación se mencionan algunos de las más utilizados.



Fundición en matrices

En este proceso el metal líquido se inyecta a presión en unmolde metálico (matriz), la inyección se hace a una presiónentre 10 y 14 Mpa (Mega Pascal), las piezas logradas coneste procedimiento son de gran calidad en lo que se refiere asu terminado y a sus dimensiones. Este procedimiento esuno de los más utilizados para la producción de grandescantidades de piezas fundidas. Se pueden utilizar dos tiposde sistema de inyección en la fundición en matrices.

Cámara caliente Cámara fría



Cámara caliente

El procedimiento de fusión en cámara caliente se realizacuando un cilindro es sumergido en el metal derretido y conun pistón se empuja el metal hacia una salida la quedescarga a la matriz. Las aleaciones más utilizadas en estemétodo son las de bajo punto de fusión como las de zinc,estaño y plomo. Las piezas que se producen son de 20 a 40kg y se llegan a manejar presiones superiores a los 35 Mpa.Es un proceso rápido que se puede fácilmente mecanizar.



Cámara caliente



Cámara fría

Las piezas de fundición en matrices,de latón, aluminio y magnesiorequieren presiones mas altas, así como las temperaturas de fusión ynecesitan un cambio en el proceso de

fusión previamente descrito.El procedimiento usual es el decalentar el metal en un horno auxiliary llenarlo con cucharas hasta lacavidad del embolo próximo a las

matrices.



Cámara fría

Las maquinas que trabajan con este método se fabrican muyconsistentes y rígidas para soportar las altas presionesejercidas por el metal al ser forzado al interior de lasmatrices.De las dos maquinas de uso generalizado, una tiene elembolo en posición vertical y la otra en posición horizontal.

Enseguida se presenta un dibujo esquemático delfuncionamiento de la maquina de cámara fría, con embolohorizontal. Este ciclo de operación se usa en una variedad demaquinas que trabajan a presiones que van desde 40 a 150

MPa. Estas maquinas son completamente hidráulicas ysemiautomáticas.



Cámara fría



Fundición por moldes de baja presión

El proceso de moldespermanentes de baja presión, elmolde metálico esta montadosobre un horno de inducción. Elhorno esta sellado y se le

inyecta gas, bajo presión, quese utiliza para forzar el metalliquido en el horno a través delrefractario calentado en el “tallo” en la cavidad.



Fundición por moldes de baja presión



Fundición por moldes de baja presiónCon este procedimiento se

pueden fabricar piezas hasta de30 kg y es rentable paragrandes cantidades de piezassin grandes requerimientos decalidad (5,000 a 50,000 por

año). Las piezas producidaspor este método de buenadensidad, están libres deinclusiones, tienen buenaprecisión dimensional yperdidas por sobras pueden sermenores de 10%.



Fundición en moldes por gravedad

Este método utiliza un molde permanente hecho de metal o

grafito. Los moldes se recubren usualmente con unasustancia refractaria y luego con negro de humo, la cualreduce los efectos de enfriamiento en el metal y facilita laremoción de la piza de fundición.El proceso se usa satisfactoriamente para piezas de

fundición ferrosas y no ferrosas.El ciclo de trabajo consiste en verter el metal, enfriamientoy expulsión de la pieza, soplado de los moldes,recubrimiento de ellos y en algunos casos la colocación delos corazones.



Fundición en moldes por gravedad



Fundición hueca

Es un sistema de producción de piezas metálicas huecas sincorazones fijos. Consiste en vaciar metal fundido en unmolde que es volteado cuando se empieza a solidificar elmetal. El metal que no se ha solidificado sale del moldepara ser utilizado en otra pieza y el metal solidificado forma

las paredes de la pieza. El resultado son paredes delgadasde metal



Fundición prensada o Corthias

Es un proceso para producir piezas huecas pero de mayorcalidad que la fundición hueca. Se vacía una cantidadespecífica de metal fundido en el interior de un molde conun extremo abierto por el que se introduce un corazón queobliga al metal fundido a distribuirse uniformemente en

todo el molde, una vez que empieza a solidificarse el metaldel molde, se extrae el corazón, lo que origina una pieza debuena calidad. Este sistema de fundición es consideradocomo artesanal y sólo es rentable cuando se van a fabricarpocas piezas.



Fundición en moldes desechables

Pueden estar hechos de arena, yeso, cerámica, mezcladoscon aglutinantes o agentes de unión. El molde es roto unavez solidificada

*Procesos de fundición de metales:

-en arena-en cáscaras o en concha-de moldeo consumible-en molde en yeso-en molde cerámico

-por revestimiento-al vacío



Fundición en arena

Consiste:a) Colocar un modelo en arena para crear una

impresiónb) Incorporar un sistema de alimentaciónc) Llenar la cavidad con el metal fundido

d) Dejar al metal que solidifiquee) Romper el moldef) Retirar la fundición

El molde deberá tener buena colapsabilidad (que

permita que la pieza fundida se contraiga alenfriarse)



Fundición en arena verde

Se le llama así por el contenido de humedad dentro de la arena

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6c/Moldeado_arena_verde.jpg



Fundición en cascara o concha

Apareció hacia 1940. Bajas toleranciasdimensionales y buen acabado.

Caja con arena fina mezclada con 2.5-4% deaglutinante (resina termoestable)

La caja se voltea o se sopla la mezcla. La arenarecubre el molde. Se introduce en el horno, se cura. Se extrae el cascarón. El espesor se regula con el tiempo.




La arena es mas permeable que la de moldeo enarena.

La eliminación del aglutinante produce volumende gas.

Paredes lisas, sin resistencia al fluido Fundiciones con esquinas mas agudas yselecciones mas delgadas.

Muy económico y de elevada calidad.



Fundición en moldeo consumibleo

Se utiliza un moldeo de poliestireno expandidoo Mas importante para metales ferrosos y noferrosas(automotriz)

Proceso: Se colocan perlas de poliestireno en una

cavidad Se calienta, se expande y toma la forma de la

cavidad El modelo se recubre con barro refractario y

se compacta Sin retirar el patrón se vacía el metal fundido Se vaporiza el modelo



Fundición en moldeo consumible

Los productos de la degradación se ventilan ala arena

La velocidad de flujo depende de la rapidezde degradación del polímero 0.1 m/s – 1m/s

Se puede variar introduciendo cavidades osecciones huecas en el molde El metal fundido se enfría más aprisa que en

una cavidad Disminuye la fluidez , en comparación al

molde en arena.



Fundición en moldeo consumibleAplicaciones:

Cabezas de cilindros,

Cigüeñales,

Componentes de frenos,

Motores de aluminio

Ventajas:

Proceso simple, no existen líneas de partición,

flexibilidades de diseño. Bajo costo, solo cajas de moldeo



Fundición en moldeo consumible

Poliestireno es barato, se puede procesar con formascomplejas

Requiere un mínimo de operaciones de acabado

Puede ser automatizado y es económico.



Fundición en moldes de yeso

Molde de yeso (sulfato de calcio) con talco o harina desílice

Mejorar la resistencia y controlar el tiempo para el curadodel yeso

Curado el yeso, se retira el patrón y se seca para eliminar

el agua Las mitades del molde se ensamblan y forman la cavidad El metal es vaciado en el molde Baja permeabilidad del molde, los gases no escapan El metal es vaciado a vacío o a presión Piezas con gran acabado superficial Las fundiciones se enfrían lentamente, grano más

uniforme, menos deformación



Fundición en moldes de yeso



Fundición en molde cerámico

Parecido al moldeo con yeso, salvo que utiliza materialrefractario: Barro Zirconio Óxido de aluminio + sílice fundido

Mezcla, vientre en el molde Molde de madera o metal Buena precisión y acabado dimensional Variedad de tamaños y formas complejas Proceso costoso Piezas de hasta 700 kg



Fundición en molde cerámico



Fundición por revestimiento: a lacera perdida

Su utilización es desde 4000-3000 a.cMolde de cera o plástico (poliestireno)

Se fabrica el molde inyectado cera Se sumerge en un barro de material

refractario(sílice fina) Se deja secar y se vuelve a sumergir

para incrementar el espesor Se une un conjunto de patrones, forma

el árbol Se calienta entre 90 y 175°C y se

invierte el molde para eliminar la cera



Fundición por revestimiento: a lacera perdida

Este proceso es costoso, pero deja un buen acabadosuperficial ytolerancia dimensionales, no requiere operaciones deacabado

Piezas desde 1g a 35kg, ferrosos y no ferrosos y susaleaciones

Ejemplos:Componentes de oficina, joyería, odontología...



“Libre , y para mi sagrado, es el derecho de pensar... La

educación es fundamental para la felicidad social; es el principio en el que descansan la libertad y el engrandecimiento de los pueblos.”

-Benito Juarez

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