Ingeniería de Manufactura

Unidad II

Procesos de Fundición

Procesos de Fundición

Definición:

Es el proceso de obtener piezas a partir de licuacion de

metales (Aleacion) que luego pasara a un molde

debidamente preparado donde se solidificara y tomara la

forma deseada (colada)

Las fundiciones estan constituidas por elementos como

hierro, carbono, silicio ademas de magnesio, fosforo, azufre,

etc. Las fundiciones no son sometidas a procesos de

deformacion plasticas ya que no son ductiles.

Importancia del Proceso de Fundicion:

• Permite fabricar piezas de diferentes dimensiones

• Gran precision de forma en la fabricacion de piezas

complicadas

• Es un proceso relativamente economico

• Las piezas de fundicion son faciles de mecanizar

• Estas piezas son resistentes al desgaste

• Absorben mejor las vibraciones en comparacion con el

acero

Propiedades de las Fundiciones

• Buena resistencia a la compresión

• Baja resistencia a la tracción

• Resistencia a las vibraciones

• Maleabilidad en Caliente

• Alta resistencia al desgaste

Debido a sus propiedades, las fundiciones suelen utilizarse

para la realización de bloques, bancadas de maquinas,

herramientas, soportes, bloques de motores, cuerpos de

bomba, cuerpos de motores eléctricos, etc.

http://www.fundicionchorne.com.mx/fundicion.html

Etapas del Proceso de Fundición en Moldes

no Permanentes

• Diseño del Modelo

• Fabricación del Modelo

• Moldeo

• Fusión y Colada

• Limpieza y Acabado

Diseño del Modelo

• El Modelo es la pieza que se requiere reproducir en el

proceso de fundicion, con ciertas diferencias tales como:

• Debe ser ligeramente mas grande considerando la

contraccion del material una vez solidificado

• Las superficies del modelo deberan

Fabricación del Modelo

• Diseño del Modelo

• Fabricación del Modelo

• Moldeo

• Fusión y Colada

• Limpieza y Acabado

Los moldes se pueden fabricar de distintos materiales, entre

ellos se pueden hacer de metal, yeso, ceramica u otro tipo

de material, sin embargo en este capitulo nos vamos a

referir a la preparacion de moldes de arena

Tipos de Fundicion a la Arena

1. Modelo Removible

En este tipo de modelo la arena se comprime alrededor de

un modelo el cual se extrae posteriormente de la arena. La

cavidad producida se alimenta con metal fundido para crear

la pieza de la fundicion.

2. Modelo Desechable

En este tipo de modelo los modelos son hechos a partir de

poliestireno y en vez de extraer el modelo de la arena, se

vaporiza cuando el metal fundido es vaciado al molde

Tipos de Fundicion a la Arena

1. Modelo Removible

2. Modelo Desechable

Clasificacion de Moldes:

Los moldes se clasifican según los materiales usados:

1. Moldes de Arena Verde

Metodo mas comun utilizado en la industria. Consiste en la

formacion del molde a partir de arena humeda.

2. Moldes con Capa Seca

En este tipo de molde, la arena que se encuentra a una

distancia de 10mm del molde, se mezcla con un compuesto

que endurece la arena y se obtiene una superficie dura

alrededor del modelo.

Clasificacion de Moldes

3. Moldes con Arena Seca

Estos moldes son hechos a partir de arena verde mezclada

con algun compuesto similiar al que se emplea en el

metodo anterior. Los moldes son cocidos completamente

dentro de cajas de metal. Una vez cocidos, los moldes se

sacan de las cajas de metal y mantienen su forma debido a

la mezcla con el compuesto.

4. Moldes de Arcilla

Se utilizan para la fabricacion de piezas extremadamente

grandes. Estos moldes requieren de mucho tiempo para

hacerse y su uso no es muy extenso.

Clasificacion de Moldes

5. Moldes Furanicos

En este tipo de moldes, la arena seca es mezclada con

resina furanica para que la arena endurezca de forma casi

inmediata al contacto con el aire.

6. Moldes de CO2

En este tipo de molde, la arena se mezcla con silicato de

sodio y se apisona alrededor del modelo. Se inyecta CO2 a

presion al molde y el molde se endurece de inmediato.

7. Moldes de Metal

Se utilizan este tipo de moldes en fundicion en matriz de

aleaciones de bajo punto de fusion. (Cap 4)

8. Moldes Especiales

Este tipo de moldes, se vera con mas detalle en capitulo 6

Procesos de Fabricacion de Moldes:

1. Moldeo en Banco

Este tipo de moldeo, se emplea para trabajos pequeños y

se hace en un banco a una altura conveniente para el

moldeador

2. Moldeo en Piso

Se utiliza este procedimiento cuando las piezas aumentan

de tamaño y resulta dificil su manejo, por consiguiente el

trabajo es hecho en el piso. Se utiliza para piezas de

mediano tamaño y piezas de gran tamaño

3. Moldeo en Fosa

Las piezas de fundicion extremadamente grandes son

moldeadas en una fosa en vez de moldear en piso. El piso

de la fosa y paredes actuan como base del molde. Este tipo

de moldeo, ahorra mucho en moldes costosos.

Procesos de Fabricacion de Moldes

4. Moldeo en Maquina

Se han construido maquinas para hacer operaciones que el

moldeador normalmente hace a mano, como apisonar la

tierra, voltear el molde, formar la alimentacion y sacar el

modelo. Todas estas operaciones son mas rapidas y

eficientes en la maquina que haciendolas a mano.

Elementos de un Molde

1. Sistema de Alimentacion

Son los conductos por medio de los cuales el metal vaciado

llega a la cavidad del molde, se compone de:

• Vasija de Vaciado

Area del molde en donde se recibe el metal fundido

• Bebedero

Canal de bajada o conducto vertical donde circula el

metal fundido

• Canal

Es donde el metal fluye de la base del bebedero a la

cavidad del molde

2. Rebosadero

Es el lugar por donde sale el aire que se encuentra dentro

del molde para dar lugar al liquido fundido, pueden ser

rebosaderos abiertos o cerrados (ciegos).

Elementos de un Molde

3. Cavidad

Es el lugar en donde se va a depositar el metal liquido y es

donde se va a formar la pieza motivo del molde.

4. Entradas Desnatadoras

Son elementos diseñados a partir de malla de alambre para

atrapar la escoria o alguna otra clase de particulas extrañas.

5. Modelo

Es la pieza que se encuentra dentro del molde y la cual nos

va permitir la fabricacion del elemento.

Elementos de un Molde

Tolerancias en los Modelos

1. Contraccion

• Los modelos deben de estar diseñados para compensar

la contraccion propia del metal

2. Extraccion

• Debe de ser facilmente extraible y sin daños

3. Acabado

• Se debe de considerar esta caracteristica durante el

diseño del modelo

4. Distorsion

• Esta caracteristica aplica en piezas que por su

geometria irregular, se pueden distorsionar durante el

enfriamiento

Tipo de Arena Utilizada en los Moldes

El tipo de arena que se utiliza es la arena silica por las

siguientes ventajas:

• Se encuentra en muchos depositos naturales

• Resiste altas temperaturas sin descomponerse

• Es de bajo costo

• Tiene gran duracion

• Se consigue en una amplia variedad de tamaños y formas

de granos

Pruebas de la arena

La arena debe de cumplir con las siguientes propiedades:

1. Permeabilidad

• Se refiere a la porosidad del grano que permite el

escape de calor y gases de adentro de la cavidad

2. Resistencia

• La arena debe de ser lo suficientemente adhesiva en

contacto con la humedad y los aditivos

3. Refractariedad

• La arena debe de resistir altas temperaturas sin fundirse

4. Tamaño y Forma de Grano

• El tamaño y forma de grano debe ser uniforme, no se

puede manejar distintas formas y tamaños de granos

Corazones

Cuando una pieza de fundicion requiere una cavidad o

hueco, tal como un agujero para un tornillo, debe

introducirse al molde alguna forma de “corazon”.

En otras palabras, “cualquier proyeccion de arena, hacia

adentro del molde”.

Corazones

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