Fundicion

Fundición en molde permanente de grafito
En el proceso de fundición en molde permanente, también conocido como fundición en molde duro, se fabrican dos mitades de un molde de materiales como el hierro colado, el bronce, aleaciones de metal refractario o grafito. La cavidad del molde y el sistema de canales de alimentación se maquinan en el molde y por tanto forman parte integral del mismo. Parareproducir piezas con cavidades internas se colocan corazones hechos de metal o de agregados de arena en el molde antes de la fundición. A fin de incrementar la vida de los moldes permanentes, las superficies de la cavidad del molde por lo general están recubiertas con un barro refractario o se rocían con grafito cada cierto número de coladas. Estos recubrimientos también sirven como agentes deseparación y como barreras térmicas, controlando la velocidad de enfriamiento de la fundición.
Características del grafito para moldes
El grafito, como material para fabricar moldes, ofrece importantes ventajas y que son, fundamentalmente, las siguientes:

Grafito: Muestra de grafito en estado puro.

* Baja mojabilidad por los metales fundidos.
* Elevada conductividad térmica.
*Bajo coeficiente de expansión térmica.
* Muy elevada resistencia al choque térmico.
* Buenas propiedades lubricantes frente a la fricción.
* Alta resistencia térmica y química.

[editar] Baja mojabilidad por los metales fundidos:
Con el fin de evitar que se pegue y rompa una pieza al extraerla del molde este debe poseer una mala adherencia al metal. Esto se logra mediante la bajamojabilidad del molde con el metal líquido. El grafito no es mojable por la mayoría de los metales fundidos no ferrosos y aleaciones. En aleaciones ferrosas el grafito se moja debido a la reacción con el carbón, lo que tiene como resultado la formación de carburos Fe3C. El grafito es también mojado por aleaciones que contengan níquel (más de 6% de níquel), zinc o estaño.
[editar] Elevada conductividadtérmica:
El calor liberado durante el enfriamiento y solidificación del metal fundido se extrae por el molde. El valor de la transferencia de calor a través del molde en una unidad de tiempo determina la velocidad de solidificación de la fundición. La conductividad térmica del material del molde debe ser lo suficientemente alto como para proporcionar la eliminación rápida del calor. Laconductividad térmica del grafito usado para los moldes de colada continua es en el rango de (80 a 140 W / m * K), que es comparable a la conductividad térmica de los metales: aluminio (222 W / m * K), el acero (65 W / m * K). La conductividad térmica del grafito dependen de la temperatura: se disminuye a la mitad cuando la temperatura se eleva a (704 ° C).
[editar] Bajo coeficiente de expansión térmica:Los molde de fundición se calientan por el metal fundido y se enfrían por el exterior al entra en contacto con un recubrimiento de cobre refrigerado por agua (o directamente por el agua). La distribución de temperaturas alrededor de todo el molde es extremadamente no uniforme, por lo que la baja expansión térmica del material del molde ayuda a prevenir la distorsión de la forma del molde ymantiene la geometría del bastidor.
La expansión térmica del grafito es de:
2 a 2,8 * 10 -6 ° C -1 (3,5-5 * 10 -6 ° C -1)

Considerablemente más bajo que el de los metales por ejemplo:
Aluminio:
13 * 10 -6 ° C -1 (23 * 10 -6 ° C -1)

Acero:
7 * 10 -6 ° C -1 (13 * 10 -6 ° C -1)

[editar] Muy elevada resistencia al choque térmico:
Resistencia al choque térmico de un material puede calcularsede acuerdo con la fórmula:

Dónde:
R - resistencia al choque térmico.
λ - conductividad térmica.
σ F - resistencia a la flexión.
α - coeficiente de expansión térmica (CTE).
E - módulo de elasticidad.
El grafito tiene una excelente resistencia al choque térmico debido a la favorable combinación de alta conductividad térmica, bajo coeficiente de expansión térmica, bajo módulo de elasticidad...