El documento describe los procesos de fundición, incluyendo la obtención de piezas a partir de la licuación y solidificación de metales en moldes. Explica las propiedades requeridas de la arena de moldeo, los tipos de moldes y métodos de colada. Finalmente, detalla los metales comúnmente usados en fundición.
1. PROCESOS DE FUNDICIÓN
José Luis Lugo
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA TERRITORIAL DEL ZULIA
PROGRAMA NACIONAL DE FORMACIÓN EN INGENIERÍA EN MANTENIMIENTO
PERIODO 2023-1
2. Proceso de obtener piezas a partir de licuación
de metales (Aleación) que luego pasará a un
molde debidamente preparado donde se
solidificará y tomará la forma deseada (Colada).
Las fundiciones están constituidas por
elementos como hierro, carbono, silicio,
además de magnesio, fósforo, azufre etc. Las
fundiciones no son sometidas a procesos de
deformación plásticas ya que estas no son
dúctiles.
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6. La tierra o arena de fundición es una mezcla de sílice y
arcilla, conteniendo en grandes o menos apreciables
cantidades de cal, óxido de hierro, compuestos
orgánicos, entre otros.
El tamaño del grano tiene gran
influencia en el acabado
superficial de la pieza fundida.
Permeabilidad de la arena
Existen dos métodos
diferentes para la producción
de la fundición a la arena:
- Modelo removible
- Modelo desechable
7. Permeabilidad: la arena debe ser lo
suficientemente porosa para permitir el escape
de gases y vapores formados en el molde.
Resistencia: la arena debe ser cohesiva hasta el
grado que tenga suficiente ligazón, tanto el
contenido de agua como el de arcilla afectan la
propiedad de cohesión.
Refractariedad: la arena debe resistir las altas
temperaturas sin fundirse.
PROPIEDADES DE ARENA DE FUNDICIÓN
Tamaño y forma de grano: el tamaño de grano
es dependiente de la superficie de la pieza a
producir y de forma irregular para mantener
suficiente cohesión.
8. TIPOS DE ARENAS USADAS
Arena con AGLUTINANTE NATURAL. Son mezcla de sílice (SiO2) y
arcilla tal como salen de los yacimientos se emplean para fundir
hierro gris, hierro maleable, y metales no ferrosos a excepción del
magnesio.
Arena con AGLUTINACION SINTÉTICA. Combina arena de sílice (SiO2)
sin arcilla con bentonita. Estas arenas se pueden mezclar para
adaptarlas a las necesidades de la fundición. Esta arena se emplea
para fundir acero, hierro gris, hierro maleable y magnesio.
10. Aglutinante Inorgánico de tipo arcilloso:
Que contiene arcilla y bentonitas. La bentonita se utiliza para
mejorar la calidad de la arena.
Aglutinantes inorgánicos de tipocementoso:
Cuyos elementos principales son el cemento y los silicatos.
Aglutinantes Orgánicos:
Se encuentran una amplia gama de cereales, melaza, alquitrán,
resinas y aceites.
AGLOMERANTES Y AGLUTINANTES EN LA
ARENA DE FUNDICION
11. Es la operación necesaria para preparar el molde a fin de
recibir el metal.
El procedimiento de moldeo de fundición se puede
clasificar en:
Moldeo en banco: el moldeo se hace en un banco de una
altura conveniente para el moldeador.
Moldeo en piso: cuando las piezas son muy grandes el
proceso de moldeo se lleva a cabo en el piso.
Moldeo en fosa: para fabricación de piezas
extremadamente grandes
Moldeo en máquina: el proceso de moldeo es realizado por
máquinas fabricadas. para realizar el trabajo de una manera
más eficiente
12. Permite la reproducción de la pieza o conjunto de
piezas acopladas, éste recibe el material fundido y le
dará la forma a la aleación mientas ésta se solidifica.
Molde de Arena Verde
Consiste en la formación del molde con arena húmeda. Se dice que es arena verde
porqueelmoldenohasidocurado(secado)enhornosinoalaire.
Presentauncolor claro quellega enennegrecerse conel uso. Para darleresistencia
a la arena ésta se mezcla con un aglutinante (Bentonita) y con una cantidad
moderadadeaguaparaqueseadhiera.
13. Molde de Arena Seca
En este caso el molde debe secarse con una antorcha elevando su temperatura entre 200 y 300° C, con el fin de
aumentar la rigidezdel molde, lo que permite fundir piezas demayor tamaño, geometrías más complejas y con
mayorprecisióndimensionalymejoracabadosuperficial
14. Moldes de arcilla
Seusan para la fabricación depiezas muy grandes. Estos moldes requieren de mucho tiempo para hacerse y su
usono esmuyextenso.
Moldes de CO2
La arena se mezcla con silicato de sodio y ésta es apisonada alrededor del modelo. Luego se hace pasar gas de
CO2 paraendurecerlaarenamezclada.
Moldes de metal
Losmoldesmetálicossonconocidoscomo matricesyseusanconaleacionesdebajopuntodefusión.
Moldes especiales
Haymoldesdeplástico,cemento, yeso,maderayhuleparaaplicacionesparticulares.
15. Molde de Yeso
Se emplean para fundir ciertas aleaciones de aluminio o a base de
cobre. La exactitud dimensional y el excelente acabado superficial
haceútilesteprocesoparahacermoldesdeneumáticos,placasguías.
17. La fundición en moldes permanentes hechos de metal es utilizada para la producción masiva de piezas de pequeño
o regular tamaño, de alta calidad y con metales debaja temperatura de fusión (aleaciones de cobre dealuminio , de
cinc,deplomoosimilares).
Susventajassonquetienengranprecisiónysonmuyeconómicos,cuandoseproducengrandescantidades.
Las piezas de fundición se obtienen de formas exactas con una superficie fina, esto elimina mucho trabajo de
maquinado,seempleanparalacoladadepiezasquehandeestarsometidasaunfuertedesgaste.
Moldes Metálicos (matrices)
20. La fabricación de tubos o piezas huecas se puede realizar al
vaciarellíquidoenunmoldequegiraagranvelocidad.
Gracias a la fuerza centrífuga, el metal se pega en los laterales,
enfriándoseytomandolasformadelmolde.
Con este método se pueden crear piezas o tubos con capas de
distintosmateriales
Moldeado Centrífugo
21. Defectos de las Piezas de colada (Moldes de Arena)
Defectos Aspectos Causa
22. Defectos de las Piezas de colada (Moldes de Arena)
Defectos Aspectos Causa
