INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA T E S I S PROCESOS DE MOLDEO PARA FUNDIR PIEZAS EN ALUMINIO

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1 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA T E S I S PROCESOS DE MOLDEO PARA FUNDIR PIEZAS EN ALUMINIO QUE PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO MECÁNICO P R E S E N T A: GALVÁN ALATORRE HEYERDHALL Asesores: M. en C. Félix Martínez Mateo Ing. Idelfonso Juan Martínez Sánchez México D.F. Julio 2009

2 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA UNIDAD AZCAPOTZALCO TESIS Y EXAMEN ORAL QUE PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO MECÁNICO DEBERÁ DESARROLLAR EL C.: HEYERDHALL CALVAN ALATORRE "PROCESOS DE MOLDEO PARA FUNDIR PIEZAS EN ALUMINIO." La fundición es una rama muy importante dentro de la manufactura, ya que gracias a este proceso se pueden producir piezas u objetos útiles con metal fundido. Este proceso se ha practicado desde el año 2000 A.C. Consiste en vaciar metal fundido en un recipiente con la forma de la pieza u objeto que se desea fabricar y esperar a que se endurezca al enfriarse. Uno de los metales que con más frecuencia es utilizado dentro de la fundición, es el Aluminio, dadas las características principales, ligeras, sólidas y resistentes a la corrosión; aunque su producción es costosa, a la larga se ahorra dinero. Es el elemento metálico más usado en el mundo, pero no lo hay de forma aislada en la naturaleza, la fuente más abundante es la bauxita, extraída principalmente de países tropicales. EL TEMA COMPRENDERÁ LOS SIGUIENTES PUNTOS: GENERALIDADES. CLASIFICACIÓN DEL PROCESO DE FUNDICIÓN. PROCESOS DE MOLDEO Y SELECCIÓN DE ARENAS. MAQUINARIA Y HERRAMIENTA UTILIZADA EN EL FUNDIDAS. ACABADO DE PIEZAS México, D.F. a 09 de Junio del M. EN íp. IDELFONSO JUAN MARTNEZ SNCHEZ MARTÍNEZ MATEO TITULACIÓN EEBIRECfTOR AZCAPOTZALCO ING. JORGE GÓMEZ VILLARREAL NOTA: Se sugiere utilizar el Sistema Internacional de Unidades. AT- 133/2009 P.S. 0-0 JGV/I

3 AGRADECIMIENTOS Quiero agradecer a mi Madre por todo el apoyo que me ha dado a lo largo de estos años de esfuerzo y de lucha. Gracias por darme las fuerzas necesarias para seguir adelante con un sueño que no sólo era mío, sino también tuyo, y por lo tanto conseguir que ese sueño se volviera realidad. A mis hermanas, por el apoyo brindado a lo largo de estos 4 años de arduo trabajo y constantes desvelos. Y por todos los consejos que me dieron, quiero que sepan que trate de aprovecharlos al máximo para tener un mejor rendimiento. También quiero agradecer a todas esas personas que, aunque no nombre, estuvieron ahí conmigo dentro o fuera de la escuela, amigos y familiares, este trabajo también incluye un pequeño esfuerzo de ustedes, ya que siempre estaban en mis mejores y peores momentos. A todos y cada uno de ustedes GRACIAS!! ATTE: Heyerdhall Galván Alatorre

4 ÍNDICE PÁG. OBJETIVO 1 JUSTIFICACIÓN 2 CAPITULO 1: GENERALIDADES Generalidades 3 Información General del Proceso (Diagrama de Flujo) 4 Descripción General del Proceso 5 Proyecto y Diseño 6 Ejecución del Modelo 6 Moldeo 7 Equipos de Moldeo 8 Preparación de las Arenas 8 Distintos Tipos de Arena para el Moldeo 8 Preparación de la Coquilla 10 Retoque del Molde 10 Preparación del Metal Fundido 10 Colada 11 Solidificación y Enfriamiento 11 Desmolde 11 Acabado 11 Tratamientos Térmicos, Recubrimientos y Similares 11 Mecanización 11 Arenas de Fundición 12 Hornos para Fundir Metales 14 Colado del Metal Fundido 20 Etapas del Proceso 21 Fabricación del Modelo 21 CAPITULO II: CLASIFICACIÓN DEL PROCESO DE FUNDICIÓN Moldeo y Tipos de Fundición 30 Moldeo de Arena en Verde 30 Moldeo en Arena Seca 30 INDICE i

5 Moldeo Mecánico 30 Moldeo a la Cera Perdida o Microfusión 30 Tipos de Fundición 31 Proceso 31 Clasificación del Proceso de Fundición 34 Modelos Temporales 34 Modelos Removibles 34 Modelos Desechables 37 Ventajas de los Moldes Desechables 38 Desventajas de los Moldes Desechables 38 Fundición a la Arena 39 Fundición en Moldes de Arena 39 Fundición en Moldes de Capa Seca 39 Fundición en Moldes con Arena Seca 40 Fundición en Moldes de Arcilla 40 Fundición en Moldes Furánicos 40 Fundición con Moldes de CO2 40 Partes de un Molde 40 Tolerancias en los Modelos 42 Procesos Especiales de Fundición 42 Fundición en Moldes Metálicos 42 Fundición en Matrices 43 Fundición con Cámara Caliente 43 Fundición en Cámara Fría 44 Fundición con Molde Permanente por Gravedad 44 Fundición al Vacío 45 Fundición Hueca 45 Fundición Prensada o de Corthias 45 Fundición Centrífuga 46 Fundición a la Cera Perdida 47 Proceso de Cáscara Cerámica 47 Fundición en Molde de Yeso 48 Máquinas para Moldeo 48 Máquinas de Moldeo por Sacudida y Compresión 48 Máquinas de Sacudida y Vuelco con Retiro del Modelo 48 Máquina Lanzadora de Arena 48 INDICE ii

6 CAPITULO III: PROCESOS DE MOLDEO Y SELECCIÓN DE ARENAS CLASIFICACIÓN DE LOS PROCESOS DE MOLDES COMERCIALES 49 Moldeo en Banco 49 Moldeo en Piso 49 Moldeo en Fosa 49 Moldeo en Máquina 49 SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DEL MOLDE 49 TIPOS DE ARENA 50 CALIDAD DE LAS ARENAS 52 Permeabilidad 52 Resistencia 52 Resistencia en Seco 52 Resistencia en Verde 52 Refractariedad 52 Resistencia en Caliente 52 Desprendimiento 52 Tamaño y Forma del Grano 52 EQUIPO PARA EL ACONDICIONAMIENTO DE LA ARENA 53 CORAZONES 54 COLADA (VACIADO) 55 Fundición por Inyección 57 Fundición en Coquillas 57 Fundición Centrífuga 59 CAPITULO IV: MAQUINARIA Y HERRAMIENTA UTILIZADA EN EL ACABADO DE PIEZAS FUNDIDAS NORMAS 60 HERRAMIENTAS 60 SIERRAS 60 Sierra Circular de Obra 60 Sierra de Cinta 62 Tipos de Sierras 62 ASERRADO MANUAL. Tipos de sierras 62 SERRADO A MÁQUINA. Tipos de sierras 64 TALADRO 67 Control de la Viruta y Fluido de Refrigeración de la Viruta 67 INDICE iii

7 Características Principales de las Taladradoras 68 Taladrado en Torno 69 Taladrado en Centros de Mecanizado (CNC) 70 Fundamentos Tecnológicos del Taladrado 70 Velocidad de Corte 70 Velocidad de Rotación 70 Avance 71 Tiempo de Taladrado 71 TALADROS 71 Taladros Roscadores 71 TIPOS DE BROCAS 72 ACCESORIOS PARA EL TALADRO 76 Soporte Vertical y Mordaza de Sujeción 76 Tornillo de Banco y }Sargentos o Bancos 77 Tope de Profundidad del Taladro y Topes de Broca 78 Detectores de Metales 78 Taladrado de Diversos Materiales 78 TORNO 82 OPERACIONES DE TORNEADO 82 Torneado Exterior 82 Torneador Interior 82 Características Principales de los Tornos 83 TIPOS DE TORNOS 83 MOVIMIENTOS DE TRABAJO EN LA OPERACIÓN DE TORNEADO 84 Movimiento de Corte 84 Movimiento de Avance 84 Profundidad de Pasada 84 ESTRUCTURA DEL TORNO 84 EQUIPO AUXILIAR 85 HERRAMIENTAS DE TORNEADO 86 ELECCIÓN DE LAS HERRAMIENTAS PARA EL TORNEADO 86 FACTORES DE SELECCIÓN PARA OPERACIONES DE TORNEADO 86 NORMAS DE SEGURIDAD EN EL TORNEADO 87 FUNDAMENTOS TECNOLÓGICOS DEL TORNEADO 88 Velocidad de Corte 88 Velocidad de Rotación de la Pieza 88 INDICE iv

8 Avance 88 Profundidad de Pasada 88 Potencia de la Máquina 88 Tiempo de Torneado 88 INDICE v

9 ANEXOS: ANEXO I: CATÁLOGO DE SIERRAS PARA LA MÁQUINA DE CALAR ANEXO II: CATÁLOGO DE PULIDORAS ANEXO III: CATÁLOGO DE BROCAS CONCLUSIONES BILBLIOGRAFÍA INDICE vi

10 1 OBJETIVO Con el crecimiento de la sociedad industrial la necesidad de la fundición de metales ha sido muy importante, por tal motivo el objetivo de la presente tesis es el de presentar todos los aspectos generales que a este procedimiento conllevan, así como sus características principales. El metal fundido es un componente importante en la mayoría de maquinaria moderna, vehículos de transporte, utensilios de cocina, materiales de construcción, objetos artísticos y de entretenimiento, también está presente en otras aplicaciones industriales tales como herramientas de trabajo, maquinarias de manufactura, equipos de transporte, materiales eléctricos, objetos de aviación, etc. La mejor razón de la utilización de la fundición en la industria es que puede ser producido económicamente y aplicarlo para producir piezas en serie de cualquier forma y tamaño; desde tornillos hasta cabezales para motores, utilizando siempre las normas y tolerancias que a este proceso aplican. OBJETIVO

11 2 JUSTIFICACIÓN La fundición es una rama muy importante dentro de la manufactura, ya que gracias a este proceso se pueden producir piezas u objetos útiles con metal fundido. Este proceso se ha practicado desde el año 2000 AC. Consiste en vaciar metal fundido en un recipiente con la forma de la pieza u objeto que se desea fabricar y esperar a que se endurezca al enfriarse. El metal fundido es un componente importante para la mayoría de la industria en el mundo, ejemplos latentes son los vehículos de transporte, materiales de construcción, eléctricos, etc. Por otro lado podemos observar que la Fundición se ha convertido en un punto de confluencia de artes y artistas, entidades, socios privados e instituciones públicas y en un cauce para la comunicación de los diferentes lenguajes y su interrelación. Una ventana necesaria para las nuevas tendencias. Uno de los metales que con más frecuencia es utilizado dentro de la fundición, es el Aluminio, dadas sus características principales, ligero, sólido y resistente a la corrosión; aunque su producción es costosa, a la larga se ahorra dinero. Es el elemento metálico más usado en el mundo, pero no lo hay de forma aislada en la naturaleza, la fuente más abundante es la bauxita, extraída principalmente de países tropicales. Por lo cual hoy en día uno de los procesos más rentables dentro de la industria metal mecánica es la fundición y particularmente la fundición de aluminio. JUSTIFICACIÓN

12 Capítulo Generalidades

13 3 GENERALIDADES FUNDICIÓN La fundición es el proceso de producción de un objeto metálico por vaciado de un metal fundido dentro de un molde y que luego es enfriado y solidificado. Desde tiempos antiguos el hombre ha producido objetos de metal fundido para propósitos artísticos o prácticos. Con el crecimiento de la sociedad industrial, la necesidad de fundición de metales ha sido muy importante. El metal fundido es un componente importante de la mayoría de maquinarias modernas, vehículos de transporte, utensilios de cocina, materiales de construcción, y objetos artísticos y de entretenimiento. También está presente en otras aplicaciones industriales tales como herramientas de trabajo, maquinarias de manufactura, equipos de transporte, materiales eléctricos y electrónicos, objetos de aviación, etc. La mejor razón de su uso es que puede ser producida económicamente en cualquier forma y tamaño. El tipo más común de molde de fundición es hecho de arena y arcilla, en donde el diseño forma una cavidad en la cual se vaciará el material fundido. Los moldes deben ser fuertes, resistentes a la presión del metal derretido, y suficientemente permeable para permitir el escape de aire y otros gases desde la cavidad de los moldes. El material del molde también debe resistir la fusión con el metal. (1) La programación de La Fundición y sus actividades constituyen uno de los acontecimientos socioculturales del momento y ello, no sólo por la importante muestra que reúne en torno a las artes escénicas, sino por algo más significativo: por el papel que asume en el terreno de la gestión cultural. La Fundición se ha convertido en un punto de confluencia de artes y artistas, entidades, socios privados e instituciones públicas y en un cauce para la comunicación de los diferentes lenguajes y su interrelación. Una ventana necesaria para las nuevas tendencias. Un obligado punto de referencia en los circuitos nacionales e internacionales de creación. Una iniciativa privada, que, con el compromiso de una participación activa en la difusión de líneas artísticas y en coordinación con otros organismos y proyectos, representa un foco de contemporaneidad. Un foco para la nueva ciudad que se está construyendo ya. (1) Cortesía Fundiciones NARDO CAPÍTULO I (1) PROCESOS DE CONFORMADO POR FUNDICION: MODELO EN ARENA

14 4 DIAGRAMA DE FLUJO. INFORMACIÓN GENERAL DEL PROCESO. CAPÍTULO I (1) PROCESOS DE CONFORMADO POR FUNDICION: MODELO EN ARENA

15 5 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO. Proceso de arenado. La operación empieza con el arribo de la arena totalmente limpia y sin impurezas, dado que si ésta tiene impurezas no se puede trabajar con dicha arena. Luego, ésta es transportada a la máquina tamizadora y quebradora para romper los bloques de arena, y remover los granos de gran tamaño, no quebrados. La arena tamizada es enviada a una cabina de arena para su almacenamiento. En este proceso de moldeado, se hace primero un diseño, usualmente en dos partes, la base es colocada en un matraz (estuche de moldeado). Después la arena es atestada contra éste, luego el matraz es volteado, y la parte superior del matraz es colocada conjuntamente con el núcleo y el diseño. Después que la arena es prensada, el matraz es separado, los diseños removidos y el molde sujetado para mantener el núcleo en su posición correcta, quedando listo para su vaciado. Luego, los objetos fundidos son limpiados con un chorro de arena. El metal solidificado en el canal o conducto es recortado. (1) Según la clase de que debe realizar el constructor de máquinas, en la ejecución de sus proyectos utiliza: a. Metales laminados o perfilados b. Metales forjados c. Elementos metálicos unidos entre sí por medio de ensambles o soldadura d. Piezas metálicas obtenidas por fundición o colado. Estas últimas constituyen en la mayoría de los casos la parte preponderante de las máquinas, ya que el procedimiento de la fundición permite obtener fácil y económicamente piezas de diversas formas y tamaños y utilizar de modo conveniente algunos metales y aleaciones cuyas características particulares no los hacen aptos para la laminación, la forja o la soldadura, por ejemplo el hierro colado. (1) La fundición es, por lo tanto, una industria fundamental para la construcción de máquinas y exige una amplia cultura profesional en el que se dedica a ella, pues requiere conocimientos técnicos tan diversos como son el dibujo industrial, la mecánica de los cuerpos sólidos y fluidos, la óptica, la termología, la electrotecnia, la química etc., mucha experiencia en los recursos prácticos a los que a menudo hay que recurrir, así como capacidad especial para idear y aprovechar tales recursos. La fundición además de una industria es también un arte: el moldeador, sin más ayuda que la de un modelo y algunas herramientas rudimentarias, puede producir piezas muy complejas realizando un trabajo que puede llamarse de escultor. Para terminar la pieza hace falta como en todos los demás procedimientos industriales, someter las materia primas (que en este caso es el metal en bruto fundido en lingotes y la chatarra) y las materias auxiliares (esto es, el combustible, las arenas, los CAPÍTULO I (1) PROCESOS DE CONFORMADO POR FUNDICION: MODELO EN ARENA

16 aglutinantes, etc.) a una serie de ordenadas operaciones sucesivas que constituyen el llamado diagrama de trabajo Proyecto y diseño. El proyectista, al idear la máquina, debe darle un cuerpo resistente y duradero: calculando por consiguiente, las diversas partes de la misma y, para transmitir sus ideas al constructor, realiza los diseños de conjunto y los detalles de cada pieza, debidamente acotados. (1) A esta fase del diagrama de trabajo no sigue inmediatamente la fundición. Ejecución del modelo Después de las debidas comprobaciones del diseño para modelistas, se determinará si el modelo ha de ser de madera o de un mecanizado especializado si ha de construirse de metal. En colaboración con la fundición, el modelista o el mecánico construyen el modelo teniendo en cuenta el sistema de moldeo que adoptará el fundidor, el grado de contracción del metal y los espesores de mecanización. Si la pieza ha de tener un hueco interior el modelista hará también la correspondiente caja de machos, almas, núcleos o noyos. 6 CAPÍTULO I (1) PROCESOS DE CONFORMADO POR FUNDICION: MODELO EN ARENA

17 7 Diferentes modelos Moldeo Una vez comprobado el moldeo para el moldeador, quien debe hacer el molde o forma de la reproducción en negativo de la producción y las dimensiones de la pieza que ha de ser fundida. El molde puede ser: a. Perdido (transitorio): En este caso el molde se hace comprimiendo arena de fundición alrededor del modelo colocando en el interior un bastidor adecuado llamado caja después de la colada; se levanta la caja y se rompe el molde para extraer la pieza. Para hacer otra pieza es necesario rehacer el molde. b. Permanente: En este caso el molde se prepara sin ayuda de modelo alguno labrando directamente en negativo la pieza en uno o varios bloques de metal (generalmente hierro fundido o acero) que viene a constituir la coquilla que dura numerosas fundiciones, algunas veces los moldes permanentes se hacen de yeso, de modo que sirvan para varias coladas con solo leves reparaciones, cuando la pieza ha de tener huecos interiores del noyero con la caja de machos u otros utensilio, hace los machos o noyos convenientes. (1) Los moldes perdidos son aptos para la colada de toda clase de metales y para piezas de cualquier dimensión; en cambio, los moldes permanentes en coquilla se adaptan especialmente para fundir pequeñas piezas sencillas y en gran número de un modo particular para metales de bajo grado de fusión (aleaciones de cobre de aluminio, de cinc, de plomo o similares). Los moldes de coquilla confieren en algunas aleaciones (por ejemplo al hierro fundido). Características mecánicas especiales (un grado de dureza muy elevado) por que modifican profundamente su estructura; por ello se emplean para la colada de piezas que han de estar sometidas a un fuerte desgaste, como los cilindros de máquinas laminadoras, ruedas para ferrocarriles, bancadas para máquinas y herramienta, etc. Si las piezas de hierro fundido obtenido de los moldes de coquilla han de ser trabajadas posteriormente en máquinas herramienta deben ser sometidas a un oportuno tratamiento térmico (por ejemplo, los tubos centrifugados) CAPÍTULO I (1) PROCESOS DE CONFORMADO POR FUNDICION: MODELO EN ARENA

18 8 Equipos de moldeo. Bajo el nombre de equipos de moldeo se designan a todos los tipos de herramientas y medios que dispone el taller de moldeo, fundición o fábrica para realizar diferentes trabajos. pisones o atacadores pisones neumáticos. Medios auxiliares: Cribas atomices pulverizadores fuelle de mano estuches para herramientas. Preparación de las arenas. Para los moldes perdidos es necesario preparar la arena, añadiéndoles las materias adecuadas para que adquieran las propiedades convenientes para el buen éxito de la colada. Estas propiedades son: permeabilidad, cohesión, refractariedad, dureza, etc. (1) Distintos tipos de arenas para moldeo: Arena Verde: es una arena húmeda, es decir, que se ha secado. Arena seca: es aquella a la que se le ha eliminado toda la humedad antes de efectuar la colada, mediante el secado de enfurtas. Arenas de revestimiento o de contacto: es la que se apisona contra la cara del moldeo y una vez extraído este, formará la capa interna del molde. Arena de relleno: procede de los moldes ya colados y vuelve nuevamente a utilizarse después de preparada para rellenar el molde durante el moldeado. Otros tipos de arena son: Arena negra CAPÍTULO I (1) PROCESOS DE CONFORMADO POR FUNDICION: MODELO EN ARENA

19 9 Arena sintética Arena natural Arena para machos Arena al aceite. Diferentes tipos de arena. CAPÍTULO I (1) PROCESOS DE CONFORMADO POR FUNDICION: MODELO EN ARENA

20 10 Preparación de la coquilla. Para los moldes permanentes, hay que construir la coquilla mediante operaciones mecánicas de torneado, fresado, etc., y prepararla para la colada recociéndola y recubriéndola con una capa de barniz protector. (1) Retoque del molde. Hecho el molde es necesario levantar la caja, extraer el molde, perfilar y asentar las partes arrancadas, colocar los eventuales machos destinados a formar los huecos en el interior de las piezas, y volverlo a cerrar, incluso en los moldes de coquilla hay que colocar los machos (metálicos o de arena antes de cerrarlos de nuevo). Esta operación recibe el nombre de retoque de molde o recomposición de la forma. (1) Preparación del metal fundido El metal se calentará a temperatura de fusión, es decir, se reducirá del estado sólido al líquido. Esta operación puede realizarse en un horno de combustible o en un horno eléctrico, cada tipo de horno posee sus características, sus ventajas, sus inconvenientes, sus exigencias y sus aplicaciones particulares. CAPÍTULO I (1) PROCESOS DE CONFORMADO POR FUNDICION: MODELO EN ARENA

21 11 Colada Cuando el molde esta repasado y cerrado sólidamente de modo que resista la presión metalostática, se puede introducir en el mismo el metal fundido a través de uno o más aberturas de colada (bebedero) previamente dispuestos en el molde. Solidificación y enfriamiento. Después de la colada, se debe esperar que la pieza se solidifique y se enfríe en el molde. Las piezas pequeñas de molde especial las que se vacían en moldes de coquilla, se solidifican y enfrían en pocos instantes. Las mayores, coladas en moldes de arena requieren algunas horas más o menos, según sus dimensiones en cuanto a las piezas macizas de gran tamaño no son accesibles a las operaciones posteriores más que al cabo de algunos días. Desmolde. Cuando la pieza se ha solidificado y enfriado hasta el punto de poder ser manipulada sin peligro, se procede al desmoldeo, bien se trate de coquillas o de cajas. Para realizar esta operación, después de levantar la caja se rompe el molde de arena con martillos o barras adecuadas. Los moldes permanentes de yeso y las coquillas metálicas solo han de abrirse, ya que, después de sacada la pieza, deben ser utilizados nuevamente. (1) Acabado. La pieza extraída del molde esta áspera, tiene incrustaciones de arena y las rebabas que corresponden a las juntas de la caja o de la coquilla y lleva unidos todavía bebederos, cargadores y mazarotas. Es necesario pulir la pieza, desprender los bebederos y los cargadores, desbarbarla, limpiarla con el chorro de arena etc., a objeto de mejorar su aspecto y hacerla apta para los procesos sucesivos. Tratamientos térmicos, recubrimientos y similares. Algunas veces las piezas han de ser sometidas a tratamientos térmicos (al recocido, el acero y el hierro fundido colado en la coquilla; al reposo o maduración artificial, y a los tratamientos térmicos, las aleaciones de aluminio) o ser recubiertas por materiales protectores especiales (alquitranando los tubos para conducciones de agua y de gas, esmaltado de las piezas para la industria química o para uso domestico, galvanizado, estañado, etc.) Mecanización. Las piezas destinadas a la fabricación de alguna máquina pasan finalmente al taller para su mecanización por medio de máquinas herramienta. Esta mecanización tiene por objeto dimensionar CAPÍTULO I (1) PROCESOS DE CONFORMADO POR FUNDICION: MODELO EN ARENA

22 exactamente la pieza para que las varias partes ajusten cinemáticamente y asegurar con ello el perfecto funcionamiento de la máquina. 12 Arenas de fundición. Los moldes perdidos de fundición destinados a recibir la colada deben poseer las siguientes cualidades: a. Ser plásticos. b. Tener cohesión y resistencia, al objeto de poder reproducir y conservar la reproducción del modelo. c. Resistir la acción de las temperaturas elevadas, es decir, ser refractarios. d. Permitir la evacuación rápida del aire contenido en el molde y de los gases que se producen en el acto de la colada por la acción del calor sobre el mismo molde, es decir deben tener permeabilidad. e. Disgregarse fácilmente para permitir la extracción y el pulimento de la pieza, es decir, deben ser disgregables. Los materiales dotados de estas cualidades que se encuentran en la naturaleza son las arenas de fundición, constituidas por granos de cuarzo (1) (bióxido de silicio, muy refractario) y por arcilla (silicato hidratado de aluminio) que es el elemento de unión y confiere plasticidad y disgregabilidad al molde; la estructura granular propia de la arena asegura la permeabilidad. CAPÍTULO I (1) PROCESOS DE CONFORMADO POR FUNDICION: MODELO EN ARENA

23 Una primera clasificación de las arenas naturales puede basarse en su contenido de arcilla; se distinguen cuatro clases: 1. Arenas arcillosas o tierras grasas, cuyo contenido de arcilla es superior al 18% 2. Arenas arcillosas o tierras semigrasas, cuyo contenido de arcilla va del 8 al 18% 3. Arenas arcillosas o tierras magras, cuyo contenido de arcilla va del 5 al 8% 4. Arenas silíceas, cuyo contenido de arcilla es inferior al 5% Una segunda clasificación puede hacerse atendiendo a la forma del grano. 1. Arena de grano esferoidal. 2. Arena de grano angulado. 3. Arena de grano compuesto. Finalmente en relación con las dimensiones del grano, pueden distinguirse: 1. Arena de grano grueso. 2. Arena de grano medio. 3. Arena de grano fino. Las arenas de fundición tienen un origen común. La roca madre de la cuál se derivan es el granito, compuesto de feldespato, cuarzo y mica. (1) El feldespato (silicato doble de aluminio y potasio o sodio) actúa de sustancia aglomerante de la mica y el cuarzo: bajo la acción tenaz y constante de los agentes atmosféricos se disocian los dos silicatos que componen al feldespato. El silicato de aluminio, al hidratarse se convierte en arcilla, mientras que los silicatos de potasio o de sodio (como tales, o transformados en carbonatos por la acción del anhídrido carbónico del aire) son arrastrados por las aguas meteóricas. De este modo se han constituido los vastos depósitos de arenas naturales, las cuales, por otra parte presentan características diferentes según que el proceso de disgregación esté más o menos avanzado (en este último caso existen residuos de feldespato, que es fusible y disminuye la refractariedad de la arena) y que la disociación se haya realizado en el mismo lugar donde se encuentra la arena (arenas arcillosas naturales con porcentajes variables de arcilla) o con acciones de transporte que forman depósitos distintos de arena silícea y de arcilla. No siempre puede usarse la arena en la fundición tal como llega de los depósitos, sino que debe someterse a algunos procesos de modificación, que se efectuarán después de una serie de pruebas adecuadas para el estudio de sus características técnicas. El conjunto de estas pruebas, lo mismo las destinadas a comprobar las características del material que llega de los depósitos, como los de la mezcla que servirá para el moldeo, constituye lo que se llama comprobación de la arena. Los casos de modificación de las arenas se presentan cuando se procede a la mezcla de arenas de tipo diverso (sea para variar la distribución del grano, sea para rebajar o reforzar la arena) o bien a la aglomeración del aglutinante. En el primer caso se trabajan arenas naturales y en el segundo arenas 13 CAPÍTULO I (1) PROCESOS DE CONFORMADO POR FUNDICION: MODELO EN ARENA

24 sintéticas o aglomeradas que se obtienen partiendo de arenas silíceas lo más puras posibles a las cuales se añaden en diversos porcentajes, sustancias aglutinantes. El uso de las arenas sintéticas se ha incrementado notablemente en el último decenio y su empleo creciente se justifica con las innegables ventajas que presentan con respecto a las arenas naturales. (1) En primer lugar, posee unas características más uniformes y, por otra parte, la arena base está exenta de polvo impalpable, ya que el aglutinante se añade en cantidades previamente comprobadas a fin de reducir al máximo el límite de humedad y obtener no solo una refractariedad más elevada, sino también una mayor permeabilidad. En cambio, el intervalo de humedad que permite la elaboración es mucho mas restringido en las arenas sintéticas que las naturales, se secan más rápidamente y ofrecen más dificultades para el acabado y la separación de los moldes. HORNOS PARA FUNDIR LOS METALES La fusión consiste en hacer pasar los metales y sus aleaciones del estado sólido al estado líquido, generando determinada cantidad de calor, bien definida y característica para cada metal o aleación. Como se comprende fácilmente, después de que ha alcanzado la temperatura o punto de fusión es necesario aplicar más calor para poder transformar el metal o la aleación de sólido a líquido. Durante este periodo la temperatura no aumenta y la cantidad de calor generada destinada solamente a disgregar el estado sólido, se llama calor latente de fusión. Sí cuando toda la masa es líquida, se continúa generando calor, la temperatura vuelve a aumentar y el metal se recalienta. (1) 14 Alto Horno CAPÍTULO I (1) PROCESOS DE CONFORMADO POR FUNDICION: MODELO EN ARENA

25 15 Horno de cubilote CAPÍTULO I (1) PROCESOS DE CONFORMADO POR FUNDICION: MODELO EN ARENA

26 16 Horno de gas Horno de Inducción CAPÍTULO I (1) PROCESOS DE CONFORMADO POR FUNDICION: MODELO EN ARENA

27 17 Horno de inducción Horno de Arco Eléctrico CAPÍTULO I (1) PROCESOS DE CONFORMADO POR FUNDICION: MODELO EN ARENA

28 18 Preparando para el vaciado Vaciando el material fundido CAPÍTULO I (1) PROCESOS DE CONFORMADO POR FUNDICION: MODELO EN ARENA

29 19 Metal o aleación Temperatura de fusión 0 C Calor específico del sólido Calor específico del líquido Calor latente de fusión Estaño Plomo Zinc Magnesio Aluminio Latón Bronce 900 a Cobre Fundición gris Fundición blanca Acero Níquel CAPÍTULO I (1) PROCESOS DE CONFORMADO POR FUNDICION: MODELO EN ARENA

30 La tabla indica los puntos de fusión, calores específicos medios y calores latentes de fusión de algunos de los metales y aleaciones más corrientes empleados en fundición. (1) Consideremos también el hecho de que hay diversos tipos hornos para fundir los materiales, algunos de ellos podrían ser: a. Hornos oscilantes y giratorios b. Hornos eléctricos c. Hornos eléctricos de arco d. Hornos de arco directo monofásico e. Hornos de arco trifásicos f. Hornos de arco indirecto monofásico g. Hornos eléctricos de resistencia h. Hornos de resistencia no metálica i. Hornos de resistencia metálica j. Hornos eléctricos de inducción k. Hornos de inducción de baja frecuencia l. Hornos de inducción de alta frecuencia 20 Colado del metal fundido. Se denomina fundición 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 proceso tradicional es la fundición en arena, por ser ésta un material refractario muy abundante en la naturaleza y que, mezclada con arcilla, adquiere cohesión y moldeabilidad sin perder la permeabilidad que posibilita evacuar los gases del molde al tiempo que se vierte el metal fundido. CAPÍTULO I (1) PROCESOS DE CONFORMADO POR FUNDICION: MODELO EN ARENA

31 21 ETAPAS DEL PROCESO El modelo es la pieza que se pretende reproducir, pero con algunas modificaciones derivadas de la naturaleza del proceso de fundición: Será ligeramente más grande que la pieza, ya que se debe tener en cuenta la contracción de la misma una vez se haya extraído del molde. Las superficies del modelo deberán respetar unos ángulos mínimos con la dirección de desmoldeo (la dirección en la que se extraerá el modelo), con objeto de no dañar el molde de arena durante su extracción. Este ángulo de denomina ángulo de salida. Incluir todos los canales de alimentación y mazarotas necesarios para el llenado del molde con el metal fundido. Si es necesario incluirá portadas, que son prolongaciones que sirven para la colocación del macho. (1) FABRICACIÓN DEL MODELO En lo que atañe a los materiales empleados para la construcción del modelo, se puede emplear desde madera o plásticos como el uretano hasta metales como el aluminio o el hierro fundido. Usualmente se fabrican dos semi modelos correspondientes a sendas partes del molde que es necesario fabricar. Modelos en Madera CAPÍTULO I (1) PROCESOS DE CONFORMADO POR FUNDICION: MODELO EN ARENA

32 22 Compactación de la arena alrededor del modelo. Para ello primeramente se coloca cada semi modelo en una tabla, dando lugar a las llamadas tablas modelo, que garantizan que posteriormente ambas partes del molde encajarán perfectamente. (1) Actualmente se realiza el llamado moldeo mecánico, consistente en la compactación de arena, por medios automáticos, generalmente mediante pistones (uno o varios) hidráulicos o neumáticos. Colocación del macho. Si la pieza que se quiere fabricar es hueca, será necesario disponer machos que eviten que el metal fundido rellene dichas oquedades. Los machos se elaboran con arenas especiales debido a que deben ser más resistentes que el molde, ya que es necesario manipularlos para su colocación en el molde. Una vez colocado, se juntan ambas caras del molde y se sujetan. (1) CAPÍTULO I (1) PROCESOS DE CONFORMADO POR FUNDICION: MODELO EN ARENA

33 23 Colada. Vertido del material fundido. Enfriamiento y solidificación. Esta etapa es crítica de todo el proceso, ya que un enfriamiento excesivamente rápido puede provocar tensiones mecánicas en la pieza, e incluso la aparición de grietas, mientras que si es demasiado lento disminuye la productividad. CAPÍTULO I (1) PROCESOS DE CONFORMADO POR FUNDICION: MODELO EN ARENA

34 24 Desmoldeo. Rotura del molde y extracción de la pieza. En el desmoldeo también debe retirarse la arena del macho. Toda esta arena se recicla para la construcción de nuevos moldes. CAPÍTULO I (1) PROCESOS DE CONFORMADO POR FUNDICION: MODELO EN ARENA

35 25 Desbarbado. Consiste en la eliminación de los conductos de alimentación, mazarota y rebabas procedentes de la junta de ambas caras del molde. CAPÍTULO I (1) PROCESOS DE CONFORMADO POR FUNDICION: MODELO EN ARENA

36 26 Acabado y limpieza de los restos de arena adheridos. Posteriormente la pieza puede requerir mecanizado, tratamiento térmico, etc. (1) Acabado del Material CAPÍTULO I (1) PROCESOS DE CONFORMADO POR FUNDICION: MODELO EN ARENA

37 CAPÍTULO I (1) PROCESOS DE CONFORMADO POR FUNDICION: MODELO EN ARENA 27

38 28 Detallado CAPÍTULO I (1) PROCESOS DE CONFORMADO POR FUNDICION: MODELO EN ARENA

39 CAPÍTULO I (1) PROCESOS DE CONFORMADO POR FUNDICION: MODELO EN ARENA 29

40 Capítulo Clasificación del Proceso de Fundición

41 CLASIFICACIÓN DEL PROCESO DE FUNDICIÓN 30 Moldeo Y Tipos De Fundición Moldeo en arena en verde. Consiste en la elaboración del molde con arena húmeda y colada directa del metal fundido. Es el método más empleado en la actualidad, con todo tipo de metales, y para piezas de tamaño pequeño y medio. No es adecuado para piezas grandes o de geometría compleja, ni para obtener buenos acabados superficiales o tolerancia reducida. (1) Moldeo en arena seca. Antes de la colada, el molde se seca a elevada temperatura (entre 200 y 300ºC). De este modo se incrementa la rigidez del molde, lo que permite fundir piezas de mayor tamaño, geometrías más complejas y con mayor precisión dimensional y mejor acabado superficial. Moldeo mecánico. Consiste en la automatización del moldeo en arena verde. La generación del molde mediante prensas mecánicas o hidráulicas, permite obtener moldes densos y resistentes que subsanan las deficiencias del moldeo tradicional en arena verde. Moldeo a la cera perdida ó microfusión. En este caso, el modelo se fabrica en cera o plástico. Una vez obtenido, se recubre de una serie de dos capas, la primera de un material que garantice un buen acabado superficial, y la segunda de un material refractario que proporcione rigidez al conjunto. Una vez que se ha completado el molde, se calienta para endurecer el recubrimiento y derretir la cera o el plástico para extraerlos del molde en el que se verterá posteriormente el metal fundido. Este método tiene dos ventajas principales, la ausencia de machos y de superficies de junta, con lo que se logran fieles reproducciones del modelo original sin defectos superficiales (líneas de junta y rebabas) que luego haya que pulir. (2) CAPÍTULO II (1) (2) UNDICIÓN (TECNOLOGÍA TOMO I Y III)

42 31 Tipos De Fundición El proceso para producir piezas u objetos útiles con metal fundido se le conoce como proceso de fundición. Este proceso se ha practicado desde el año 2000 AC. Consiste en vaciar metal fundido en un recipiente con la forma de la pieza u objeto que se desea fabricar y esperar a que se endurezca al enfriarse. (1) La realización de este proceso empieza lógicamente con el molde. La cavidad de este debe diseñarse de forma y tamaño ligeramente sobredimensionado, esto permitirá la contracción del metal durante la solidificación y enfriamiento. Cada metal sufre diferente porcentaje de contracción, por lo tanto si la presión dimensional es crítica la cavidad debe diseñarse para el metal particular que se va a fundir. Los moldes se hacen de varios materiales que incluyen arena, yeso, cerámica y metal. Los procesos de fundición se clasifican de acuerdo a los diferentes tipos de moldes. Proceso: Se calienta primero el metal a una temperatura lo suficientemente alta para transformarlo completamente al estado líquido, después se vierte directamente en la cavidad del molde. En un molde abierto el metal líquido se vacía simplemente hasta llenar la cavidad abierta. En un molde cerrado existe una vía de paso llamada sistema de vaciado que permite el flujo del metal fundido desde afuera del molde hasta la cavidad, éste es el más importante en operaciones de fundición. Cuando el material fundido en el molde empieza a enfriarse hasta la temperatura suficiente para el punto de congelación de un metal puro, empieza la solidificación que involucra un cambio de fase del metal. Se requiere tiempo para completar este cambio de fase porque es necesario disipar una considerable cantidad de calor. El metal adopta la forma de cavidad del molde y se establecen muchas de las propiedades y características de la fundición. CAPÍTULO II (1) (2) UNDICIÓN (TECNOLOGÍA TOMO I Y III)

43 Para lograr la producción de una pieza fundida es necesario hacer las siguientes actividades: Diseño de los modelos de la pieza y sus partes internas. 2. Diseño del molde. 3. Preparación de los materiales para los modelos y los moldes. 4. Fabricación de los modelos y los moldes. 5. Colado de metal fundido. 6. Enfriamiento de los moldes. 7. Extracción de las piezas fundidas. 8. Limpieza de las piezas fundidas. 9. Terminado de las piezas fundidas. 10. Recuperación de los materiales de los moldes. CAPÍTULO II (1) (2) UNDICIÓN (TECNOLOGÍA TOMO I Y III)

44 33 Actividades que se llevan a cabo en el proceso de fundición. CAPÍTULO II (1) (2) UNDICIÓN (TECNOLOGÍA TOMO I Y III)

45 34 Al enfriarse la fundición se remueve del molde; para ello pueden necesitarse procesamientos posteriores dependiendo del método de fundición y del metal que se usa. Entre ellos tenemos: El desbaste del metal excedente de la fundición. La limpieza de la superficie. Tratamiento térmico para mejorar sus propiedades. Pueden requerir maquinado para lograr tolerancias estrechas en ciertas partes de la pieza y para remover la superficie fundida y la microestructura metalúrgica asociada. CLASIFICACIÓN DEL PROCESO DE FUNDICIÓN Según el Tipo de Modelo: Modelos temporales Los recipientes con la forma deseada se conocen como moldes, éstos se fabrican de diferentes materiales como: arena, yeso, barro, metal, etc. Los moldes pueden servir una vez o varias. En el primer caso se les conoce como moldes temporales y los que se pueden utilizan varias veces, se les conoce como moldes permanentes. Modelos desechables y removibles Los moldes se fabrican por medio de modelos los que pueden ser de madera, plástico, cera, yeso, arena, poliuretano, metal, etc. Si los modelos se destruyen al elaborar la pieza, se dice que éstos son disponibles o desechables y si los modelos sirven para varias fundiciones se les llama removibles. REMOVIBLES El primer paso en la hechura de un molde es el de colocar el modelo en el tablero de moldear, que coincide con la caja de moldeo. Enseguida se coloca la tapa sobre el tablero con los pernos dirigidos hacia abajo. Luego se criba sobre el modelo para que lo vaya cubriendo; la arena deberá compactarse con los dedos en torno al modelo, terminando de llenar completamente la tapa. Para moldes pequeños, la arena se compacta firmemente con apisonadores manuales. El apisonado mecánico se usa para moldes muy grandes y para moldeo de gran producción. El grado de apisonado necesario solo se determina por la experiencia. Si el molde no ha sido lo suficientemente apisonado, no se mantendrá en su posición al moverlo o cuando el metal fundido choque con él. Por otra parte, si el apisonado es muy duro no permitirá que escape el vapor y el gas cuando penetre el metal fundido al molde. CAPÍTULO II (1) (2) UNDICIÓN (TECNOLOGÍA TOMO I Y III)

46 35 Realización de molde Removible CAPÍTULO II (1) (2) UNDICIÓN (TECNOLOGÍA TOMO I Y III)

47 36 Después que se ha terminado de apisonar, se quita el exceso de arena arrasándola con una barra recta llamada rasera. Para asegurar el escape de gases cuando se vierta el metal, se hacen pequeños agujeros a través de la arena, que llegan hasta unos cuantos milímetros antes del modelo. Se voltea la mitad inferior del molde, de tal manera que la tapa se puede colocar en su posición y se termina el moldeo. Antes de voltearlo se esparce un poco de arena sobre el molde y se coloca en la parte superior un tablero inferior de moldeo. Este tablero deberá moverse hacia atrás y hacia delante varias veces para asegurar un apoyo uniforme sobre el molde. Entonces la caja inferior se voltea y se retira la tabla de moldeo quedando expuesto el modelo. La superficie de la arena es alisada con una cuchara de moldeador y se cubre con una capa fina seca de arena de separación. La arena de separación es una arena de sílice de granos finos y sin consistencia. Con ella se evita que se pegue la arena de la tapa sobre la arena de la base. Enseguida se coloca la tapa sobre la base, los pernos mantienen la posición correcta en ambos lados. Para proporcionar un conducto por donde entra el metal al molde, se coloca un mango aguzado conocido como clavija de colada y es colocada aproximadamente a 25mm de un lado del modelo, las operaciones de llenado, apisonado y agujerado para escape de gases, se llevan a cabo en la misma forma que la base. Con esto, el molde ha quedado completo excepto que falta quitar el modelo y la clavija de colada. Primero se extrae esta, abocardándose el conducto por la parte superior, de manera que se tenga una gran apertura por donde verter el metal. La mitad de la caja correspondiente a la mitad superior es levantada a continuación y se coloca a un lado. Antes de que sea extraído el modelo, se humedece con un pincel la arena alrededor de los bordes del modelo, de modo que la orilla del molde se mantenga firme al extraerlo. Para aflojar el modelo, se encaja en el una alcayata y se golpea ligeramente en todas direcciones. Enseguida se puede extraer el modelo levantándolo de la alcayata. Antes de cerrar el molde, debe cortarse un pequeño conducto conocido como alimentador, entre la caída del molde hecho por el modelo y la abertura de la colada. Este conducto se estrecha en el molde de tal forma que después que el metal ha sido vertido el mismo en el alimentador se puede romper muy cerca de la pieza. Para prever la contracción del metal, algunas veces se hace un agujero en la tapa, el cual provee un suministro de metal caliente a medida que la pieza fundida se va enfriando, esta aventura es llamada rebosadero. La superficie del molde se debe rociar, juntar o espolvorear con un material preparado para recubrimiento, dichos recubrimientos contienen por lo general polvo de sílice y grafito. La capa de recubrimiento del molde mejora el acabado de la superficie de colado y reduce los posibles defectos en las superficies. Antes que el metal sea vaciado en el molde, deberá colocarse un peso sobre la tapa para evitar que el metal líquido salga fuera del molde en la línea de partición. CAPÍTULO II (1) (2) UNDICIÓN (TECNOLOGÍA TOMO I Y III)

48 37 Modelo en madera para rieles DESECHABLES En la fabricación de moldes con modelos desechables, el modelo, que es usualmente de una pieza, es colocado en el tablero y la base de la caja se moldea en la forma convencional. Se agregan unos agujeros para ventilación y la base se voltea completamente para el moldeo de la tapa. Casi siempre la arena en verde es el material común más usado, aunque pueden usarse arenas especiales para otros propósitos, como arena de cara que se utiliza de inmediato alrededor del modelo. La arena en la línea de partición no se aplica en la tapa de la caja y la base no puede ser separada hasta que la fundición es removida. En cambio, la tapa es llenada con arena y se apisona. En cualquiera de los casos la colada es cortada en el sistema de alimentación o ambas, como usualmente sucede, esta es una parte del modelo desechable. Se hacen los agujeros para ventilación y se coloca algo de peso para oprimir la tapa. La colada es vaciada rápidamente en la pieza moldeada; el poliestireno se vaporiza; y el metal llena el resto de la cabida. Después de enfriado la fundición es eliminada del molde y limpiada. El metal es vaciado lo suficientemente rápido para prevenir la combustión del poliestireno, con el resultado de residuos carbonosos. En cambio, los gases, debido a la vaporización del material, son manejados hacia fuera a través de la arena permeable y los agujeros de ventilación. Un recubrimiento refractario se aplica comúnmente al modelo para asegurar un mejor acabado superficial para la fundición y le agrega resistencia al modelo. Es obligatorio a veces que los pesos para oprimir los moldes sean parejos en todos los lados para combatir la alta presión relativa en el interior del molde. CAPÍTULO II (1) (2) UNDICIÓN (TECNOLOGÍA TOMO I Y III)

49 38 Las ventajas de este proceso incluyen los siguientes aspectos: Para una pieza no moldeada en máquina, el proceso requiere menos tiempo. No requieren que hagan tolerancias especiales para ayudar a extraer el modelo de la arena y se requiere menor cantidad de metal. El acabado es uniforme y razonablemente liso. No se requiere de modelos complejos de madera con partes sueltas. No se requiere caja de corazón y corazones. El modelo se simplifica grandemente. Las desventajas de este proceso incluyen los siguientes aspectos: El modelo es destruido en el proceso. Los modelos son más delicados de manejar. El proceso no puede ser usado con equipos de moldeo mecánico. CAPÍTULO II (1) (2) UNDICIÓN (TECNOLOGÍA TOMO I Y III)

50 FUNDICIÓN A LA ARENA 39 Existen dos métodos diferentes por los cuales la fundición a la arena se puede producir. Se clasifica en función de tipo de modelo usado, ellos son: modelo removible y modelo desechables. En el método empleando modelo removible, la arena es comprimida alrededor del modelo el cual se extrae más tarde de la arena. La cavidad producida se alimenta con metal fundido para crear la fundición. Los modelos desechables son hechos de poliestireno y en vez de extraer el modelo de la arena, se vaporiza cuando el metal fundido es vaciado en el molde. Para entender el proceso de fundición, es necesario conocer como se hace un molde y que factores son importantes para producir una buena fundición. Los principales factores son: Procedimiento de moldeo Modelo Arena Corazones Equipo metálico Metal Vaciado y limpieza Fundición en moldes de arena Uno de los materiales más utilizados para la fabricación de moldes temporales es la arena sílica o arena verde (por el color cuando está húmeda). El procedimiento consiste en el recubrimiento de un modelo con arena húmeda y dejar que seque hasta que adquiera dureza. (2) Fundición en moldes de capa seca Es un procedimiento muy parecido al de los moldes de arena verde, con excepción de que alrededor del modelo (aproximadamente 10 mm) se coloca arena con un compuesto que al secar hace más dura la arena, este compuesto puede ser almidón, linaza, agua de melaza, etc. El material que sirve para endurecer puede ser aplicado por medio de un rociador y posteriormente secado con una antorcha. (1) CAPÍTULO II (1) (2) UNDICIÓN (TECNOLOGÍA TOMO I Y III)

51 Fundición en moldes con arena seca 40 Estos moldes son hechos en su totalidad con arena verde común, pero se mezcla un aditivo como el que se utiliza en el moldeo anterior, el que endurece la arena cuando se seca. Los moldes deben ser cocidos en un horno para eliminar toda la humedad. Estos moldes tienen mayor resistencia a los golpes y soportan bien las turbulencias del metal al colarse en el molde. Fundición en moldes de arcilla Los moldes de arcilla se construyen al nivel de piso con ladrillos o con materiales cerámicos, son utilizados para la fundición de piezas grandes y algunas veces son reforzados con cajas de hierro. Estos moldes requieren mucho tiempo para su fabricación y no son muy utilizados. Fundición en moldes furánicos Este proceso es bueno para la fabricación de moldes o corazones de arena. Están fabricados con arena seca de grano agudo mezclado con ácido fosfórico, el cual actúa como acelerador en el endurecimiento, al agregarse a la mezcla una resina llamada furánica. Con esta mezcla de ácido, arcilla y resina en dos horas el molde se endurece lo suficiente para recibir el metal fundido. Fundición con moldes de CO 2 En este tipo de moldes la arena verde se mezcla con silicato de sodio para posteriormente ser apisonada alrededor del modelo. Una vez armado el molde se inyecta bióxido de carbono a presión con lo que reacciona el silicato de sodio aumentando la dureza del molde. Con la dureza adecuada de la arena del molde se extrae el modelo, si éste fuera removible, para posteriormente ser cerrado y utilizado. PARTES DE UN MOLDE CAPÍTULO II (1) (2) UNDICIÓN (TECNOLOGÍA TOMO I Y III)

52 41 1. Vasija de vaciado. Entrada del metal fundido al molde. 2. Bebedero. Conducto por el cual baja el metal fundido para la alimentación del metal al molde. 3. Corredor alimentador. Vasija inferior que permite la entrada del material a la cavidad. En algunos casos se coloca un rebosadero antes del corredor alimentador para que se atrape la escoria o partículas extrañas del metal fundido. 4. Rebosaderos. Son espacios que pueden ser ciegos o abiertos y que sirven para permitir que la escoria del material fundido flote y sea atrapada. También sirven para conocer si el material llenó en su totalidad la cavidad del molde. (1) CAPÍTULO II (1) (2) UNDICIÓN (TECNOLOGÍA TOMO I Y III)