Los procesos de manufactura de fundición y soldadura, en la fabricación de elementos mecánicos.

Universidad del Biobío
Facultad Ingeniería
Dpto. Mecánica

Los procesos de manufactura  de fundición y soldadura, en la fabricación de elementos mecánicos.

Nombre: Arnoldo Sagredo
Introducción
Se denomina fundición al proceso de fabricación de piezas que consistente en fundir un material e introducirlo en una cavidad, llamada molde, donde se solidifica y la soldadura es un proceso defabricación en donde se realiza la unión de dos materiales, usualmente logrado a través de la coalescencia.
La importancia de conocer estos procesos desde la perspectiva del ingeniero es fundamental a la hora de enfrentarse a las diversas situaciones que conlleva desempeñarse en el amplio campo de la ingeniería, a la resolución de distintos problemas que puedan presentarse a través del conocimientoy compresión de estos procesos de fabricación de piezas mecánicas.
Dada la complejidad de los procesos de soldadura y fundición, debe considerarse que para cada material existe un proceso específico el cual garantizará las propiedades requeridas, como ductibilidad, resistencia a la corrosión, dureza, etc., de acuerdo al destino de la pieza fabricada dado que, por ejemplo una mala especificaciónal fabricante puede tener efectos desastrosos en cuanto a la productividad.

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.
La fundición en arenaconsiste en colar un metal fundido, típicamente aleaciones de hierro, acero, bronce, latón y otros, en un molde de arena, dejarlo solidificar y posteriormente romper el molde para extraer la pieza fundida.
Para la fundición con metales como el hierro o el plomo, que son significativamente más pesados que el molde de arena, la caja de moldeo es a menudo cubierta con una chapa gruesa para prevenir unproblema conocido como "flotación del molde", que ocurre cuando la presión del metal empuja la arena por encima de la cavidad del molde, causando que el proceso no se lleve a cabo de forma satisfactoria.

Etapas del proceso

Diseño del modelo

La fundición en arena requiere un modelo a tamaño natural de madera, plástico y metales que define la forma externa de la pieza que se pretendereproducir y que formará la cavidad interna en el molde.
En lo que atañe a los materiales empleados para la construcción del modelo, se puede emplear desde madera o plásticos como el uretano y el poliestireno expandido (EPS) hasta metales como el aluminio o el hierro fundido.
Para el diseño del modelo se debe tener en cuenta una serie de medidas derivadas de la naturaleza del proceso de fundición:• Debe ser ligeramente más grande que la pieza final, ya que se debe tener en cuenta la contracción de la misma una vez se haya enfriado a temperatura ambiente. El porcentaje de reducción depende del material empleado para la fundición.
A esta dimensión se debe dar una sobremedida en los casos en el que se dé un proceso adicional de maquinado o acabado por arranque de viruta.
• Lassuperficies del modelo deberán respetar unos ángulos mínimos con la dirección de desmoldeo , con objeto de no dañar el molde de arena. Este ángulo se denomina ángulo de salida. Se recomiendan ángulos entre 0,5º y 2º.
• 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 quesirven para la colocación del macho.
Los moldes, generalmente, se encuentran divididos en dos partes, la parte superior denominada cope y la parte inferior denominada draga que se corresponden a sendas partes del molde que es necesario fabricar. Los moldes se pueden distinguir:
• Moldes de arena verde: estos moldes contienen arena húmeda.
• Moldes de arena fría: usa aglutinantes...