CONCEPTO DE FUNDICION
El término fundición se aplica también a la parte resultante de este proceso. Es uno de los más antiguos procesos de formado que se remonta 6 mil años atrás. El principio de la fundición es simple: se funde el metal, se vacía en un molde y se deja enfriar.
Producción del modelo Los modelos (figura 2.4) deben de ser resistentes a la compresión, humedad o temperatura (estode acuerdo con el proceso de moldeo seleccionado), en ocasiones pueden servir para la producción de una sola pieza (modelos desechables) como es el caso de las técnicas de colada sin cavidad (lost foam casting) o a la cera perdida (precisión casting); en los que son producidos de poliestireno expandido o una mezcla de parafina con polietileno, respectivamente. Lo más usual es que el modelo sirvapara varias operaciones de moldeo; en este caso se puede emplear desde madera o plásticos, como el uretano hasta metales como el aluminio o el hierro fundido.
MOLDEO EN ARENA EMPLEANDO AGLUTINANTE INORGÁNICO (PROCESO CO2).
En este proceso, el compactado del molde se realiza en forma similar a lo descrito para moldeo en verde, con la excepción de que se requiere hacer pasar una corriente de gascarbónico CO2 a través de la arena, lo que permite entonces su endurecimiento. De las resinas de origen inorgánico, la más usual es el silicato de sodio (Na2SiO3.nH2O).
La viscosidad de la mezcla está en función de la relación de Na2O a SiO2, donde son usuales las relaciones de 1.5 a 3.1. El endurecimiento se logra por el paso de CO2 a través de la mezcla o por calor, lo cual provoca una seriede reacciones químicas complejas que dan lugar a la formación de un gel sílice que actúa como puente entre los granos de arena. La reacción general se representa por:
Na2 Si03 + CO2 Na2 CO3 + Si02
La resistencia de la mezcla depende del flujo de gas y tiempo de envejecimiento, es del orden de 2.45 a 2.94 MPa contra 5.8 a 7.92 MPa del proceso en cáscara, y 1.7 a 2 para resinas autofraguantes.
Enel caso de moldeo se puede tan solo utilizar una capa que recubra al modelo y el resto se rellena con arena en verde, con lo que se logra una sensible economía al no requerir tanta arena con silicato de sodio que es de un mayor costo.
FIGURA 2.21 Máquina sopladora de corazones
El proceso CO2 más que para moldeo se emplea en la producción de corazones, para lo que se emplean las máquinassopladoras. En las figuras 2.21 y 2.22 se muestra el funcionamiento de uno de estos equipos.
La ventaja que ofrece este método sobre el moldeo en verde es su mayor precisión dimensional, así como su mejor acabado; además de que se obtiene geometría o detalles más complejos. Su principal desventaja radica en el costo de las resinas y en el reciclaje de la arena. FIGURA 2.22
Máquina sopladorade corazones de caja caliente FIGURA 2.23 Corazones producidos por diferentes técnicas durante su ensamble Proceso de caja caliente
Moldes de CO2. En este proceso la arena limpia se mezcla con silicato de sodio y es apisonada alrededor del modelo. Cuando el gas de CO2 es alimentado a presión en el molde, la arena mezclada se endurece. Piezas de fundición lisas y de forma intrincada se puedenobtener por este método, aunque el proceso fue desarrollado originalmente para la fabricación de corazones.
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 arenadel molde se extrae el modelo, si este fuera removible, para posteriormente ser cerrado y utilizado.
También los procesos de moldeo pueden ser clasificados por el lugar en el que se fabrican.
1. Moldeo en banco. Este tipo de moldeo es para trabajos pequeños y se fabrican en un banco que se encuentre a la mano del trabajador.
2. Moldeo de piso. Para piezas grandes en las que su manejo es difícil...
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