Consideraciones de llenado de moldes en fundicion de aluminio

Consideraciones en el sistema de llenado de moldes en fundiciones de Aluminio
Por José Luis Figueroa M. Gerente Técnico Fundytec, S de R.L. Enero 2010

Resumen. Actualmente, el aumento en la demanda para la reducción de costos y mejora de calidad en las piezas con especificaciones cada vez más exigentes, requieren que las fundiciones utilicen nuevas tecnologías que les permitan reducir loscostos finales de producción, entre las mayores preocupaciones se encuentra la reducción de los rechazos. La presencia de inclusiones no metálicas son uno de los principales motivos de defectos al que se enfrentan los fundidores todos los días. Estas inclusiones deterioran las piezas de muchas maneras por ejemplo: * Deterioro de la superficie. * Reducción en las propiedades mecánicas. * Defectos enel maquinado, que en muchos casos provocan rechazos. Estas Inclusiones no metálicas en las piezas, surgen por varios motivos como son: • • • Escoria, basura. Residuos de la fusión, como son partículas refractarias del horno o la olla. Óxidos causados por la turbulencia y granos de arena del molde o del corazón.

Los métodos para controlar inclusiones no metálicas por medio del diseño de la olla,el uso de mazarotas centrifugas y corazones coladores, son bien conocidos y de relativamente amplio uso, aun así y a pesar del gran cuidado y la mejor práctica, las inclusiones siguen siendo motivo de rechazo. En la literatura técnica se encontraran diversas recomendaciones, todas ellas validas y demostradas en mayor o menor grado, este trabajo pretende mostrar de una manera práctica las posiblesopciones que se tienen para evitar que la presencia de inclusiones no metálicas sean causa de rechazo incluyendo el uso de filtros en el sistema de llenado del molde

Introducción Es muy conocido por los fundidores de aluminio que las aleaciones fundidas de aluminio tienen dos características inherentes: la tendencia para absorber gas de hidrógeno, y la habilidad de oxidarse rápidamente. Se hadocumentado [1, 2] que cuándo una aleación de aluminio se funde

reacciona con la atmósfera o la humedad, formando películas de óxidos de aluminio Al2O3 estas formaciones ocurren, según las reacciones siguientes: 2Al + 3H2O τ Al2O3 + 3H2 4Al + 3O2 τ 2Al2O3 Las películas de aluminio son una parte intrínseca del proceso de fusión; ellos protegen el metal debajo de la película de la oxidaciónadicional. Sin embargo, el movimiento constante del metal durante el llenado de los moldes (fig. 1), puede crear infinidad de películas delgadas de óxidos, [3], que al romperse por la corriente del metal se dispersan en la cavidad del molde creando pequeños defectos que normalmente son descubiertos al maquinado de las piezas o en algunos casos cuando la olla no fue debidamente desescoriada la inclusiónes visible en la superficie de la pieza.
Aire, (H2O Aire Metal Liquido
Aire Corazón Aire Aire

)

Entrada al molde

Fig. 1 muestra entrada de aire y contacto del aluminio con aire ó humedad del molde, creando la posibilidad de formar películas de oxido

Esta situación se agrava si en los procesos anteriores al vaciado del molde se genera una cierta cantidad de películas de óxidos yestas permanecieron en suspensión en el seno del metal, ya que esto incrementara la cantidad de óxidos con posibilidades de quedar finalmente en la pieza de fundición Dependiendo de la calidad requerida en la pieza, y de la calidad de los procesos de fusión y transferencia de metal para el vaciado a los moldes algunas veces será necesario echar mano de el uso de filtros para atrapar las películas deóxidos, sin embargo es importante considerar que el diseño del sistema de llenado del molde debe proporcionar un flujo suave y con la mínima turbulencia posible al entrar a la pieza, de lo contrario, podría generarse nuevos óxidos si el metal entra a la cavidad de la pieza con demasiada turbulencia. En contraste de nada servirán todos los esfuerzos que se hagan para limpiar el metal en los hornos...