Módulo IV - Procesos de Manufactura CORTES CSIM ITESM, 2003 FUNDICION

Transcripción

1 FUNDICION

2 Procesos que dan Forma Conservación de Masa Casting / Fundición Tipos de Fundiciones Cold Chamber Die Casting / Fundición en Dado con Cámara Fría Hot Chamber Die Casting / Fundición en Dado con Cámara Caliente Cored Sand Casting / Fundición con corazón Casting / Fundición Sand Casting / Fundición con Molde de Arena (Verde) No Bake Mold Casting / Fundición con Molde de secado rápido Permanent Mold Casting / Fundición con Molde Permanente Invesment Casting / Fundición a la cera perdida Plaster Mold Casting / Fundición con Molde de Yeso

3 Fundición Es un proceso donde el metal fundido fluye por gravedad u otra fuerza dentro de un molde en el que solidifica y toma la forma de la cavidad.

4 VENTAJAS DE LA FUNDICIÓN Se usa para crear partes de compleja geometría. Se usa para producir partes muy grandes. El proceso de fundición puede realizarse en cualquier metal que pueda calentarse y pasar al estado liquido Algunos procesos de fundicion son adaptables a la produccion en masa.

5 DESVENTAJAS DE LA FUNDICION Puede presentar porosidad Baja precision dimensional Acabado deficiente en la superficie Riesgos en el manejo para los trabajadores

6 Vaciado por Escurrimiento

7 Procesos que dan Forma Conservación de Masa Cold Chamber Die Casting / Fundición en Dado con Cámara Fría Proceso Es un proceso en el cual el material fundido es vaciado en un molde permanente y es sujetado hasta que solidifica la pieza. Piezas de Trabajo Características Produce buenas tolerancias y excelente detalle de las formas Requiere un mínimo nivel de maquinado Puede producir pequeñas cantidades de rebaba alrededor del molde

8 Procesos que dan Forma Conservación de Masa Hot Chamber Die Casting / Fundición en Dado con Cámara Caliente Proceso Es un proceso en el cual el material fundido es vaciado dentro de un crisol mantenido a altas temperaturas y posteriormente inyectado al molde permanente para su solidificación Piezas de Trabajo Características Produce líneas de división Altas producciones Minimiza el maquinado adicional Puede producir rebaba alrededor del molde

9 Procesos que dan Forma Conservación de Masa Sand Casting / Fundición con Molde de Arena Proceso Pieza de Trabajo El metal es vaciado en un molde de arena compactada (no reusable) y mantenido hasta la solidificación. La arena es mezclada con materiales de unión (Bentonita) para mejorar su estabilidad. Características Utiliza gravedad para vaciar el metal fundido Produce una línea de partición en el producto Produce superficies texturizadas rugosas

10 Procesos que dan Forma Conservación de Masa Cored Sand Casting / Fundición con molde seccionado de Arena Proceso En este proceso se pueden unir mas de dos partes de un molde con el fin de formar componentes complicados Pieza de Trabajo Características Es un proceso de baja producción Pueden formar partes que necesiten mas de una línea de partición Produce formas inalcanzables a través de otros procesos de fundición

11 Procesos que dan Forma Conservación de Masa No Bake Mold Casting / Fundición con Molde de Arena de secado rápido Módulo IV - Procesos de Manufactura Proceso Pieza de Trabajo El metal es vaciado en un molde no reusabe, hecho con una mezcla de arena, resina de secado rápido y catalizadores que son sujetados hasta la solidificación Características Utiliza gravedad para el vaciado del metal Reduce costos de mano de obra, incrementa la producción y produce menos rebaba Las dimensiones son precisas

12 Procesos que dan Forma Conservación de Masa Permanent Mold Casting / Fundición con Molde Permanente Proceso El metal es vaciado en un molde permanente, hecho con un material con mayor punto de fusión (metal). Pieza de Trabajo Características Utiliza gravedad para el vaciado del metal Reduce costos de mano de obra, incrementa la producción y produce menos rebaba Las dimensiones son muy precisas

13 Procesos que dan Forma Conservación de Masa Invesment Casting / Fundición a la cera Perdida Proceso El metal es vaciado en un molde de cerámica sin líneas de división que puede producir detalles interiores con buenas tolerancias dimensionales Pieza de Trabajo Características Usa modelos de plástico o cera Los modelos pueden unirse para incrementar la producción Los modelos no son reusables Puede producir alta exactitud dimensional

14 Proceso de Cera Perdida Investment Casting

15 Procesos que dan Forma Conservación de Masa Plaster Mold Casting / Fundición con Molde de Yeso Proceso Pieza de Trabajo Es utilizado para la fundición de metales no ferrosos, los cuales son vaciados en moldes no permanentes de sulfato de calcio, arena sílica con agua. Características Utiliza gravedad para alimentar el metal fundido. Está limitado a metales no ferrosos Produce acabados superficiales finos Pueden producirse secciones de paredes delgadas y formas complejas Y con buena precisión dimensional

16 TIEMPO DE SOLIDIFICACION Y DISEÑO DE MOLDES El tiempo de solidificacion total se puesde estimar a traves de: TST = C m V A n Donde: V: Volumen de la pieza A: Área de la superficie de la pieza n: Constante que comúnmente toma el valor de 2 Cm: Constante de acuerdo al material y condiciones térmicas

17 TIEMPO DE SOLIDIFICACION Y DISEÑO DE MOLDES PROBLEMA: Diseño de mazarota usando la regla de chvorinov Debe diseñarse una mazarota cilíndrica para un molde de fundicción en arena. La fundicicón es una placa rectangular de acero con dimensiones 3.0 pulg. X 5X1 pulgadas. Se ha indicado que el tiempo total de solidificación es de 1.6 min. La mazarota tendra una relacion de altura de 1.0. Se debe de determinar la dimensión de la mazarota de manera que TST= 2.0 min.

18 TIEMPO DE SOLIDIFICACION Y DISEÑO DE MOLDES Cálculo de constante de molde Cm: C m = TST = A 46 ( V ) ( 15 ) 2 Cálculo de volúmen y área: V D = π 4 2 h