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PROCESO DE FABRICACION DE PIEZAS METÁLICAS MEDIANTE FUNDICIÓN

Objetivos:Conocer definiciones relacionadas con los procesos de fundición y moldeo.Conocer factores que influyen en la selección de parámetros para los procesos de fundiciónConocer los componentes de un molde.Conocer algunos procesos de fundición utilizando moldes permanentes y desechables.Conocer algunos criterios de diseño de moldes y “risers”.Aprender a calcular el tiempo estimado de solidificación de la pieza en el molde.

Objetivos

Introducción •Los procesos de fundición tienen su origen en el año 5000 AC.•Puede utilizarse para materiales metálicos y no metálicos.•El proceso consiste en vertír material en estado líquido en un molde, dejarlo solidificar y removerlo.

Introducción a los procesos de fundición


Diagrama general de los procesos de fundición de metales

Procesos de fundición de metal

Talleres de fundición

de molde desechable

de molde

permanenteCon crecimiento de

monocristales

de molde compuesto

•En arena

•En cáscara

•De molde desechable

•De yeso

•De cerámica

•De revestimiento

•Hueca

•A presión

•A presión centrífuga

•Por dado impresor

•semisólida

•Monocristales para microelectronica

•Álabes monocristalinos para turbinas

•De solidificación direccional


Cada proceso de fundición tiene sus características, aplicaciones, ventajas, limitaciones y costos. Estos procesos tienen sus ventajas comparativas respecto de otros métodos de manufactura por:

•Elementos mecánicos de gran tamaño de una sola pieza.

•Se pueden obtener piezas con superficies internas y de forma compleja .

•Se pueden usar metales duros.(casi todos los metales se pueden fundir)

•Es un método competitivo en términos económicos.


El proceso de fundición consta básicamente de:

•Vaciar el metal líquido en un molde. •Dejar solidificar.

•Retirar la parte del molde.

Factores en las operaciones de fundición:

•Flujo del fluido, (fluidez)

•Proceso de solidificación.

•Influencia del tipo de material del molde


Solidificación de los metales:Vaciado el metal líquido en el molde, comienza el proceso de solidificación y enfriamiento hasta la temperatura ambiente. Durante este periodo, ocurren una serie de eventos que influyen en las características de los granos formados, (Tamaño, forma, uniformidad y composición química).

Los factores fundamentales que afectan a la solidificación son:•Tipo de metal.•Propiedades térmicas del metal y del molde. •Relación entre volumen y superficie de la pieza.•Forma del molde.

Las características de los granos definen las propiedades generales de la pieza resultante.


Solidificación de los metales puros

Material tº fusión

Al 660ºc

Fe 1537ºc

T 3410ºc

Cu 1082ºc

Pb 327ºc

Ni 1453ºc

Si 1423ºc

Ti 1668ºc

Densidad

tiempo


Solidificación de metales puros

Zona columnar

Zona de enfriamiento rápido

moldeGranos pequeños equiaxiales


Solidificación de metales puros

Zona equiaxial Estructura equiaxial

Dtº/dt


Solidificación de las aleaciones

Comienza : tº = TL

Termina: tº = TS.

TL > tº > TS Estado blando o pastoso

(dentritas columnares)

Las estructuras dentríticas contribuyen a factores como:

•Variaciones de la composición

•Segregación.

•Microporosidad.

Rango de solidificación TL - TS


Tiempo de solidificación de una aleación

Efectos de las velocidades de enfriamientos:

• Dtº/dt bajos (10^2 k/s) Estructura dentríticas gruesas, de gran espaciamiento.

• Dtº/dt mayores (102 k/s) Estructura dentrítica más fina, de menor espaciamiento.

• Dtº/dt altas (10^6 k/s) Estructura amorfas

• Tamaño del grano menor Aumenta la resistencia y la ductilidad de la aleación fundida, reduce la microporosidad y reduce la tendencia al agrietamiento en la solidificación.

• .La falta de uniformidad del tamaño de los granos y de su distribución Fundiciones con propiedades anisotrópicas.


Flujo del fluido:

Tomando la fundición básica en molde de arena se tiene:

1. El metal se vacía en la copa de vaciado.

2. El metal fluye a través del sistema de alimentación, (bebedero, canales de

alimentación y compuertas), al molde.

3. Las mazarotas sirven como depósitos de metal fundido para proveer el metal necesario y evitar la porosidad debida a la contracción durante la solidificación.


Flujo del fluido: (continuación)

Roles del sistema de alimentación:

• Atrapar contaminantes, (óxidos y otras inclusiones existentes en el metal líquido), al adherirse a sus paredes.

• Evitar o disminuir el: Enfriamiento prematuro, turbulencia, gas atrapado.

Leyes básicas para su diseño:

Continuidad : dm/dt=cte.

Bernoulli. : h + p/(ro*g )+ v^2/2g = cte. v=c*(2gh)^0.5; 0<c<1

Características del flujo: Reynolds: grado de turbulencia.

Re=v*D*Ro/(nu); v=velocidad, Ro=densidad, nu=Viscosidad, D=diámetro

En fundición 2000< Re < 20.000

Re>20.000 Mucha turbulencia, ( se atrapa aire y se forma espuma).


Fluidez del metal fundido: Es la capacidad del metal para llenar el molde. Depende de:

1.- Las características del metal fundido.

2.- Los parámetros de fundición.

Características del metal fundido:

• Viscosidad.

• Tensión superficial

• Inclusiones. (sólidos)

• Patrón de solidificación de la aleación

Parámetros de fundición:

• Diseño del molde.

• Material del molde y sus características superficiales. (a mayor Conductividad térmica y mayor rugosidad menor Fluidez).

• Grado de sobrecalentamiento.( Mayor tº Mayor fluidez)

• Velocidad de vaciado: (a menor “Vv” menor fluidez).

• Transferencia de calor. ( A Mayor dQ/dt menor fluidez.


Fluidez del metal fundido, (continuación)


Fluidez del metal fundido, (continuación)

Pruebas de Fluidez:

Se utiliza un molde en forma de espiral. El índice de fluidez es la longitud del metal solidificado en la zona espiral


Transferencia de calor:

dQ/dt = f((tº(x,t,z,t), Upe,Upi, Usol, etc)

Distribución típica de la tº

Tiempo de solidificación Ts:

Ts = C*(Volumen/superficie)^n

C : “Cte” que depende del: (Material del molde, las propiedades del metal y la temperatura.

1,5< n < 2;


Transferencia de calor: (continuación)

5seg 1min 2min 6min

A: Punto internos menor espesor

B: Punto externo mayor espesor


Contracción: Es el resultado simultaneo de:

• Contracción del metal dentro del estado líquido.

• Contracción del metal dentro del cambio de fase, (de Líq. a Sólido).

• Contracción del metal dentro del estado sólido.(hasta la tº amb.).

La contracción provoca cambios dimensionales, geométricos y también agrietamientos.

Metal Contracción Dilatación %

Aluminio 7,1 ***

Aceros al C. 2,5 - 4 ***

Hierro gris *** 2,5

Bronce (70-30) 4,5 ***


Defectos; Se generan debido a factores como:

• Los materiales de la pieza

• El diseño de la pieza

• Las técnicas de procesamiento

Grieta en caliente


Nomenclatura estandarizada de defectos (International Committee of Foundry Techical Associations)

1. Proyecciones metálicas: Aletas, rebabas o proyecciones tales como ampollas y superficies rugosas.

2. Cavidades: Consisten en cavidades redondeadas o rugosas, internas o expuestas, incluyendo sopladuras, puntas de alfiler, y cavidades por contracción.

3. Discontinuidades: Como grietas, desgarramientos en frío o en caliente, y puntos frío

4. Superficie defectuosa: Como pliegues, traslapes y sicatrices superficiales, capas de arena adherida y escamas de óxidos.

5. Fundición incompleta: Como fallas (debidas a solidificación prematura), volumen insuficiente del metal vaciado y fugas.

6. Dimensiones o formas incorrectas: Debido a factores como tolerancia inapropiada para la contracción, error de montaje del modelo, contracción irregular, modelo deformado o fundición alabeada.

7. Inclusiones: Se forman durante la fusión, solidificación y moldeo; en general no son metálicas.


Ejemplos de defectos

Grieta en caliente

Grietas o desgarramientos en caliente de las fundiciones: Ocurren por la falta de libertad al momento de la contracción del metal, (molde y machos)

Grietas en caliente

Grieta en caliente


Defectos comunes en la fundición

Superficie de la fundición Sopladura

Cicatriz

AmpollaCostra



Compuerta

Arrastre

Molde de arena

Bebedero

Compuerta Fundición incompleta

Compuerta

Punto de frío

CompuertaEjemplos de defectos comunes en la fundición



Porosidad: Debido a contracciones y/o gases.

Enfriadores internos

Enfriadores externos (zona negra)

Los enfriadores se colocan en las zonas que existe un gran volumen de metal

Procesos de fundición de metales

Procesos de fundición de molde desechable:

Los principales son: La fundición en arena, en molde de cáscara, en molde de yeso, en moldes cerámicos, de modelo evaporativo y de revestimiento

Procesos de fundición en molde de arena:

Se ha utilizado por milenios y todavía es fuertemente usada.

Aplicaciones características:

• Bases para máquinas.

• Grandes impulsores de turbinas, etc. Medio molde de arena


La fundición en arena consiste:• Vaciar el metal fundido a un molde de arena.• Dejarlo solidificar.• Romper después el molde para remover la fundición.

Posteriormente la fundición pasa por:• Proceso de limpieza e inspección.• Tratamiento térmico.

Procesos de fundición de metales (fundición en molde de arena)



La fundición en arena incluye:• Operaciones de fundición.• Fabricación de modelos.• Manufactura de moldes.


Arenas: Se utiliza preferentemente arena sílice (SiO2) y aglutinante. Diámetro mayor Mas porosidad y rugosidad.Diámetro menor Mas compactación (mayor resistencia del molde).


Tipos de moldes de arena:De arena verde: Arena sílice + arcilla + agua.(La arena esta húmeda al momento de vaciar el metal).Es el mas barato y de fácil reciclaje


Moldes horneados son:• Más resistentes• Mejor precisión dimensional y acabado superficial.• Mayor distorsión del molde• Mayor desgarramiento en caliente, (molde menos colapsable).• Mucho tiempo para el secado.

Tipos de moldes de arena:

Moldes de caja fría: Mezcla de arena con aglutinantes orgánicos e inorgánicos.

Respecto de los de arena verde tienen: Mayor resistencia, dimensiones mas “precisas” y más caros.

Sin cocción: Se agrega una resina sintética líquida a la arena. La mezcla se endurece a tº amb, (proceso de curado en frío).


Características de los moldes de arena:

La cajas: Soporta el molde (superior e inferior) + centros..

Copa de vaciado: Se vierte el metal fundido.

Un bebedero: Aquí el metal fluye hacia abajo.

Canales de alimentación: Llevan el metal fundido desde el bebedero hasta la cavidad del molde.

Las compuertas: Son la entrada a la cavidad del molde.

Las mazarotas: Suministran metal fundido adicional a la fundición durante la contracción, (pueden ser ciegas o abiertas).

Los machos o corazones: Insertos hechos de arena que permiten generar las superficies interiores.

Respiraderos: Se colocan para extraer los gases del molde.


Esquema de un molde de arena mostrando diferentes características

Mazarota abierta

Respiraderos

Copa de vaciado

Caja

Bebedero

Arena

Línea de partición

Arena

Molde Inferior

Molde superior Corazón

o Macho

(arena)

Cavidad del molde Canal de

alimentaciónPozo

Compuerta

Mazarota ciega


Modelos:• Usados para moldear la mezcla de arena

• Hechos de madera, plástico o metal: F(tamaño y forma de la fundición, el error dimensional, la cantidad de fundiciones, el procesos de moldeo).

• Para su diseño se debe considerar:

- La contracción del metal.

- Facilidad de extracción desde el molde.

- Flujo de metal dentro de la cavidad del molde.

Lado del molde superior

Placa

Lado del molde inferior

Modelo característico de placa bipartida metálica, utilizado en la fundición en arena

Ángulo de salidamodeloDaño

Caja

Molde de arena

BuenoDeficiente


Machos o corazones:• Usados para generar superficies interiores de la fundición.

• Deben ser permeables

• Tener resistencia.

• Capacidad para soportar altas tº.

• Capacidad para colapsar en la etapa de enfriamiento.

• Se sostienen mediante soportes.

Cavidad Corazón o macho

Plantilla de corazón o

macho Línea de partición

Molde

Cavidad

Soporte de corazón o

macho

corazón o macho

Plantilla de corazón o

macho

Ejemplos de corazones o machos de arena que muestran las plantillas y soportes para sostenerlos


Métodos para el moldeo de arena:• Compactado manual.

• Compactado con máquinas, como el moldeo vertical sin caja.

• Lanzadores de arena neumáticos. (chorro de arena sobre el modelo)

• Moldeo por impacto, (expansión controlada de gases).

• Moldeo al vacío. (Terminada la colada se elimina el vacío y el molde se disgrega.)

Fuerza de compactación

Arena

Caja Modelo

Ingreso del metal liquido

La arena se comprime entre las dos mitades del modelo

Los moldes ensamblados pasan a una línea de ensamble para vaciado


Secuencia de operaciones para fundición en arena

Plano mecánico de la piezaPlaca del molde superior del modelo

Plantillas de corazones

Plantillas de corazones

Placa del molde inferior del modelo

Compuerta

Caja de corazones

Este plano se usa para generar el diseño del modelo (Contracción, ángulos de salida) La parte superior del modelo se fijan a una

placa que luego se alienará con la placa inferior

Parte inferior del modelo fijada a placa Aquí se producen las mitades de los machos.



Mitades de corazones unidos

Bebedero

Mazarotas

Caja

Parte superior lista para moldear

Parte superior después de moldeada y retirados el

modelo, el bebedero y las mazarotas Parte inferior lista para

moldear

Molde inferior luego de retirado el modelo



Molde inferior con el corazón colocado en su lugar Molde superior e inferior ensamblados y

listos para la colada

Pieza extraída del molde Pieza mecanizada en situación final

Molde superior

Molde inferior

Pernos de amarre

Moldeo con grafito compactado: Se usa para fundir materiales que son fuertemente reactivos con la sílice, tales como el titanio y zirconio.

Moldeo en cáscara:

• Desde 1940.

• Se logran tolerancias dimensionales y superficiales mas estrechas y a bajo costo.

• Aplicado en piezas mecánicas pequeñas con alta exigencia dimensional y superficial, (el cuerpo de las cajas de velocidades, bielas, etc..


Procedimiento:

• El modelo de aluminio o acero es montado en una placa soporte.

• Se calienta entre 175ºC a 370ºC.

• Se recubre con un agente de separación (silicona)

• Se fija a una caja donde hay arena fina mezclada con aglutinante de resina termofija.

• Este molde se lleva al horno para completar el curado de la resina.

• Resultando así una capa sobre el modelo, que unidas convenientemente dan forma al molde en cáscara.

Moldeo en cáscara (continuación):


En resumen, a partir del plano mecánico de la pieza, la fundición en molde de arena consiste fundamentalmente en:

1. Basado en el plano de la pieza generar el diseño del modelo (contracción, exceso para el mecanizado, material a fundir y del modelo, flujo, fluidez, llenado, arrastre, extracción,….

2. Hacer el modelo. (calidad superficial, dimensional y geométrica)

3. Preparar la arena para hacer el molde (Cantidad, mezclado, proporción entre arena, arcilla, agua y aglutinantes sintéticos)

4. Hacer los moldes: (Manual/semi./automático, sobremesa, sobre el piso, en fosa).

5. Preparar y fundir el metal: (Tipo de horno, fuente energética, contaminación ambiental, grado de sobrecalentamiento, …)

6. Vaciar el metal fundido en el molde. (Manual/auto., cantidad disponible, óxidos, contaminantes, llenado del molde, salida de gases …)


Continuación:

7. Esperar que el metal solidifique. (Coeficiente global de transf. de calor, contracciones, deformaciones térmicas, tensiones, rupturas,…)

8. Extraer las piezas fundidas del molde: (Procurando no destruir el molde cuando corresponda)

9 Recuperar el molde o al menos recuperar la arena. (Hacer retoques al molde y dar una mano de carbón o “lechada” a su superficie)

10 Limpiar las piezas y eliminar los excedentes de metal: (Granallado, arenado, sierra, amolado, cizalle, …)

11 Control de calidad. (Composición química, propiedades de la fundición, dimensional, geométrico superficial, tomando en cuenta los excesos para el mecanizado,..


Fundición en molde de yeso. Conocido como molde de “precisión, (junto con la fundición en molde cerámico, y la fundición por revestimiento), por su gran exactitud dimensional y el buen acabado superficial obtenido.

Piezas por fundición en molde de yeso: componentes de cerraduras, ruedas dentadas, válvulas, herramientas y ornamentales, Ver la tabla presentada mas adelante.

Se mezcla yeso o sulfato de calcio, talco, y harina de sílice y agua; el lodo resultante se vierte sobre el modelo. Una vez endurecido el yeso (<15min), se retira del modelo y se deja secar en horno a tº de120ºc a 260ºc para eliminar la humedad. Armado el molde, se calienta el molde a unos 120ºc para así hacer la colada.

Tienen mala permeabilidad tendencia a atrapar los gases. Por ello la colada se hace al vacío o a presión.

El material de los modelos usados para hacer los moldes de yeso son: aleaciones de aluminio o de zinc, plásticos termofijos y el bronce.

La tº máxima que soporta el molde es de 1200ºc para colar aluminios, magnesio, zinc y algunas aleaciones a base de cobre.

Enfriamiento lento por K bajo granos mas uniformes, menor alabeo aun con espesores del orden de 1mm.


Fundición en molde cerámico: Es similar al de yeso, solo que se utilizan materiales refractarios, ideales para colar materiales de mayor punto de fusión. (htas. de corte, matrices para trabajar los metales y moldes para inyectar plástico y hule.

Piezas de hasta 700kg.

La mezcla de zirconio de grano fino (ZrSiO4), oxido de aluminio y sílice fundida, mas los agentes aglutinantes. (ver figura)


Fundición en molde cerámico, (continuación)

El modelo puede ser de madera o metal.

Luego de endurecido el molde, se retiran los modelos y el molde se seca, se quema y es curado en hornos.

Finalmente se fijan adecuadamente las partes del molde para realizar la colada.

La resistencia a altas temperaturas del material refractario, permite fundir materiales ferrosos y otras aleaciones de alta tº de fusión, como aceros para herramientas y aceros inoxidables..

Este proceso es de alto costo, pero se alcanza buena “precisión” dimensional y gran acabado superficial.


Fundición de modelo evaporativo. (o a la espuma perdida)

Aquí el modelo se hace desechable un modelo un molde , una fundición.

Este procesos utiliza un modelo de un poliestireno que se evapora al contacto con el metal fundido.


Es uno de los métodos de fundición mas importantes para colar metales ferrosos y no ferrosos.

1 moldeo del modelo2 ensamble del grupo 3 Recubrimiento

4 Compactación en arena 5 Fundición 6 Sacudido

grupo

partes

El polímero requiere mucha energÍa para degradarse enfriamiento mas rápido de la colada.

Parecido al método de la cera perdida, solo que ahora no se

incorpora carbono.

Fundición por revestimiento. (o a la cera perdida)

Se utilizo 4000 a 3000 años antes de Cristo. Las figuras siguientes muestran la secuencia.


Molde para producir el modelo

1 Modelo de inyección de plástico o cera

2 Expulsión del modelo

Modelo de cera

3 ensamble del modelo (árbol) 4 recubrimiento con

lodo5 recubrimiento con yeso


Fundición a la cera perdida:1. El modelo se fabrica de cera o de plástico

mediante moldeo o técnicas de generación rápida de prototipos.

2. El modelo se sumerge en lodo de material refractario (arena muy fina y agrutinante)

3. Secado el recubrimiento, el modelo se recubre varias veces para aumentar el espesor.

4. Los modelos de cera requieren un mayor cuidado en su manipulación que los de plástico.

5. La cera puede ser reutilizada.

6. El molde de una pieza se seca al aire y se calienta a una temperatura de 90ºc 175ºc.

7. Se sostiene invertida para extraer la cera.

8. Luego el molde “vacío” se calienta entre 650ºc a 1050ºc para quemar posibles residuos.

9. Luego se hace la colada

10. Se deja enfriar hasta la solidificación.

11. El molde se rompe y se extrae la pieza.

Se pueden unir varios modelos para formar un “árbol”.

Molde terminado Fusión del modelo

Cera o plástico fundido

Dentro del autoclave

Metal fundido

8 Vaciado 9 Sacudido 10 Modelo

Fundición

Fundición por revestimiento de cáscara cerámica.

Es una variación de la anterior, solo que ahora el modelo de cera o plástico es recubierto por una mezcla de:

1. Se sumerge el modelo en gel de silicato de etilo y luego en una cama fluida de sílice fundida de grano fino, o polvo de zirconio.

2. Se sumerge el modelo en sílice de grano mas grueso para integrar recubrimientos adicionales y aumentar el espesor de la cáscara para que soporte los esfuerzos al momento de la colada.

3. Las etapas siguientes son similares al caso de la cera perdida.

Este proceso es económico y se utiliza preferentemente para piezas de acero de alta ”precisión” y aleaciones de alta temperatura de fusión.


Características generales de los procesos de fundición


arena Cáscara Modelo evaporativo

Yeso Revestimiento

Molde permanente

Matriz a presión

Cetrífuga

Material a fundir Todos Todos Todos No ferrosos: Al, Mg, Zn,Cu

Todos Todos No ferrosos: Al, Mg, Zn,Cu

Todos

Peso (kg) Mínimo

Máximo

0.01

s/lím

0.01

100

0.01

100

0.01

50

0.001

100

0.1

300

<0.01

50

0.01

5000

Ra(μm) 5-25 1-3 5-25 1-2 0.3-2 2-6 1-2 2-10

Porosidad

Procesos de fundición en molde permanente

Fundición en molde permanente:

• El material del molde es altamente resistente a la erosión y a la fatiga térmica. (hierro fundido, acero, latón, aleaciones metálicas refractarias)

• Los corazones pueden ser de: Arena aglutinada con aceite o resina, yeso, grafito, hierro gris. También se usan insertos para diversas partes del molde.

• Para aumentar la vida útil del molde, se cubren las superficies con lodo refractario o grafito; además ayudan a la separación y como barrera térmica menor dtº/dt.

• Antes de la colada el molde se precalienta entre 150ºc y 200ºc mejora la fluidez y reduce los esfuerzos térmicos. Luego se hace la colada, se espera la solidificación, (se enfría con agua o aletas de disipación), se abre el molde y se retira la pieza fundida.


Fundición en molde permanente (continuación)

• Materiales a colar: Aluminio y sus aleaciones, magnesio, hierro gris, aleaciones de cobre (gracias a su punto de fusión).

• Para colar aceros moldes de grafito o de metales resistentes a altas temperaturas.

• Resultan piezas de buen acabado superficial, tolerancias estrechas, propiedades mecánicas buenas y uniformes, y grandes capacidades de producción.

• Gran $ en equipos y en matrices solo para gran producción, piezas de formas relativamente simples, proceso de preferencia automatizada.

• Para formas complejas su usan corazones que colapsen, (Fundición de molde semipermanente)

• Pies fabricadas: Pistones para motor, bielas, ruedas dentadas, etc…


Fundición de vacío

Molde

compuerta

vacío

Fundición

Metal fundido

Horno a inducción

• Es una alternativa a la fundición por revestimiento, de molde en cáscara y de arena verde.

• Especialmente adecuada para formas complejas y paredes delgadas (0.5mm), con propiedades uniformes.


Fundición a presión en matriz

En este proceso el metal liquido se fuerza dentro de la matriz a presiones (0.7 a 700Mpa).

Fundición a presión en

cámara caliente

Cavidad de la matriz

Matriz de expulsión

Matriz de cubierta

boquillaCilindro hidráulico de inyección

Barra del émbolo

Cuello de ganso

Émbolo

Metal fundido

Olla

Horno



Cierre del cilindro

Fundición a presión en cámara fría

Olla de traslado

Cilindro hidráulico

Cilindro de inyección



Matriz de una

cavidad

Matriz de cavidades múltiples

Matriz de combinació

n

Matriz unitaria



Aleación Resistencia máx a la tensión (Mpa)

Resistencia a la fluencia (Mpa)

Elongación en 50mm (%)

Aplicaciones

Aluminio 380 (3.5 de Cu, 8.5 de Si)

320 160 2.5 Electrodomésticos, componentes automovilísticos, estructuras y cajas de motores eléctricos

Aluminio 13 (12 de Si)

300 150 2.5 Formas complejas con paredes delgadas, partes que requieren resistencia a temperaturas elevadas

Bronce 858 (60 de Cu)

380 200 1.5 Accesorios de plomería, candados bujes, fundiciones ornamentales.

Manganeso AZ91 B (9 de Al 0.7 de Zn

230 160 3 Herramientas eléctricas, partes automotrices, artículos deportivos.

Zinc nº3 (4 de AL) 280 -- 10 Partes automotrices, equipos de oficina, utensilios domésticos, accesorios de edificios, juguetes.

Zinc nº5 (4 de Al 1 de Cu)

320 -- 7 Electrodomésticos, partes automotrices, accesorios de edificios, equipos para negocios.

Propiedades y aplicaciones características de algunas aleaciones comunes de fundición a presión en matriz

Fuente: Manufactura, Ingeniería y tecnología; S. Kalpakjian – S. R. Schmid


Fundición centrífuga

Utiliza las fuerzas inerciales generadas por la rotación para distribuir el metal fundido en el molde.

Esquema de un proceso de fundición centrífuga. Con este método se pueden obtener tubos fundidos, revestimientos cilíndricos y partes de forma similar,

Molde

Rodillo motriz Rodillo libre

Molde


Fundición

Esquema del proceso de fundición por centrífugado: Los moldes se colocan en la periferia de la máquina y el metal líquido se vierte dentro de ellos mediante la fuerza centrífuga.

Molde

Esquema del proceso de fundición semicentrifuga

Molde inferior

Mesa giratoria

Fundición

Copa de vaciado y compuesta

Molde superior

Cajas

Soporte de sujeción

Metal fundido

Fundición

Consideraciones generales de diseño para fundiciones

Guías para el diseño de moldes y diseño de corazones•Simplificar la geometría de la pieza que se va a producir.•Evitar esquinas y ángulos afilados mediante transiciones con curvaturas suaves•El espesor de las secciones debe ser uniforme para evitar cavidades por encogimiento.•Permitir un poco de inclinación para facilitar la remoción de la pieza o el patrón.•Cambios menores pueden eliminar la necesidad de corazones.•Seleccionar tolerancias, terminados de superficies y compensaciones razonables


Utilizar radios para evitar esquinas

Siempre que sea posible, las cavidades profundas deben estar en un lado de la

fundición

Las secciones de las paredes deben ser uniformes


Las costillas de refuerzo y/o los filetes mejoran los salientes

Los salientes inclinados se pueden diseñar para una partición recta de las matrices con

el fin de simplificar su diseño

Se pueden eliminar corazones con este diseño de orificio


Ejemplos de diseños que muestran la importancia de mantener secciones transversales uniformes en las fundiciones para evitar puntos calientes y cavidades por contracción


Un robot genera una cáscara de cerámica en modelos de cera para

fundición por revestimiento.

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